探索zvt-boost软开关pfc变换器的仿真研究

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1、分类号——UDC——Y993016密级——编号——中南大亏CENTRALSOUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目ZY鼬Q鲤一煞珏羞点￡变搀墨啦匠真盟塑一学科、专业变迢鱼垦王猩器瑚9研究生姓名⋯⋯一篮癌⋯⋯⋯．导师姓名及专业技术职务金明扬⋯斟教援⋯．2004年9月硕十学位论文摘要．本文研究了ZVT-boost软开关PFC电路的基本结构、基本工作原理及软开关实现原理，在此基础上确定了主电路结构，并制定了控制系统方案，研究设计了输出功率200w、输出直流电压400V的ZVT-boost软开关PFC变换器，其中涉及到boost变换器DcM＼CCM混合导通模式平均模型的建立、仿真

2、软件PSPICE环境下平均模型电路结构的建立、主回路的研究设计及控制回路的研究设计，最后应用PSPICE软件对所设计的系统进行了详细的仿真分析。鉴于PSPICE仿真软件的特点：精确性、直观性，仿真结果和实验结果十分接近，仿真中提取的原则用于指导实践。在主回路参数设计过程中，通过理论研究和计算机仿真相结合，获得了辅助谐振回路参数对主开关和辅助开关的损耗影响规律，并确定了固定负载下实现全程软开关的辅助谐振回路参数选取原则。此原则可以用于指导实践，节省设计时间，避免选择参数的盲目，为设计高性能的软开关电路提供依据，此原则也可作为其它类型软开关变换器谐振参数选择的借鉴。本文的DcM＼CC

3、M混合导通模式平均模型的建立方法简单、直观，为开关模式的变换器平均模型的建立指出了一条新的思路。鉴于软开关电路的多样性和复杂性，选择适合系统要求的软开关控制器很困难，自行研究设计了适合系统要求的ZVT-boost软开关PFc控制电路。控制电路的研究设计主要包括：电流环的研究设计、硕}学位论文摘要电压环的研究设计、频率发生器的研究设计、软开关时序逻辑电路的研究设计、驱动电路的研究设计、保护电路的研究设计，同时研究了电压环、电流环补偿网络参数对电路性能影响的规律，由此提取出了各补偿网络参数的选择原则。所设计的控制电路的特点是：1、交流输入电压范围宽(70VAC’250vAC)；2、在

4、整个输入电压范围内，输出电压和输出功率保持恒定；3、在整个输入电压和负载范围内都能保证主、辅开关管工作在软开关状态；4、谐波畸变小，功率因数高；5、采用零电压检测电路检测主开关漏极电压，使主开关达到零电压时及时开通，同时辅助回路及时断开，减小了辅助回路的循环损耗，克服了以往软开关技术采取的辅助回路以最大的系统允许的固定时间工作的弊端。最后，对所设计的系统进行了仿真分析，在仿真的基础上计算效率、功率因数。并对非进型ZVT_boost软开关PFc变换器、改进型ZVT_boost软开关PFC变换器、硬开关boost—PFC变换器这三种电路进行了比较分析。研究了输入电感和输出电容对电路性

5、能的影响规律，提取了输入电感和输出电容的选择原则。分析了高频三角波对电路性能的影响。通过仿真研究，得出一些重要结论，用以指导实际研制。关键词：ZVT软开关，PFC，主电路，控制电路，仿真II硕十学位论文摘要ABSTRACTT11ispaper蛐udiestllebasic鼬兀Jcture，operat．mgprinciplesofZvl∑boostso舡s、ⅣitchmgPFCcircuh锄dmehplementing研ncipleofsoftswitch．BasedonmoseiIlf．onnation。maincircuits仃ucturewasascertained，and

6、proposalofc伽trolsyst锄w弱proposed．ZVT-boostsomswitchingconVenerwitll200Woutputpower锄dDC400Vou印utvoltagealsois咖dieda11ddesi印ediIlnlisp印既Amongmosecontems，tIlesetupofDCM／CCMcombinedtumonmodeavemgemodel，aVemgemodelcircuitstmctureunderPSPICEsi咖lationsofhareeIlvironmentaIldt11edesignofmaincircuit锄dco

7、n们lliIlgcircuitwerecoVered，锄dbyusingPSPICEsimulationSo胁are，simulating锄alysesofdesi印edsystemweredone．InViewoft11echaracteristicsofⅡlePSPICEsimulationsofhⅣare，i．e．accuracy、visml妇bil时锄d也econsist％cyoftllesimulationresuItandmetestresult，meprincipl