高频高效小功率dcdc模块电源的研制

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1、学校代码：12715学号：12040230025XI)！NGUNIVERSITY专业学位硕士论文ThesisforMaster'sDegree高频高效小功率DC/DC模块电源的研制学院：控制工程学院学位类别：_一专业硕士领域：—控制工程—论文作者：^指导教师：—邱力军张朝阳日期：2015年5月西京学院研究生处原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研宂工作做出贡献的其他个人或集体

2、，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解西京学院关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：—々务曰期：5'.2犷西京学院硕士学位论文高频高效小功率DC/DC模块电源的研制论文作者：杨威学生

3、类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：控制工程校内导师：邱力军职称：副教授企业导师：张朝阳职称：高级工程师DissertationSubmittedtoXijingUniversityforTheMasterDegreeofControlEngineeringResearchonLowPowerDC/DCConverterwithHighFrequencyandHighEfficiencybyYangWeiSupervisor:AssociateProf.QiuLijunMay2015摘要摘要分布式电源系统由发电系统，一次电源，二次电源三部分组成。其中二

4、次电源直接面向用电设备，是可以直接贴装在这些用电设备的电路板上的模块电源。随着分布式电源系统在航空航天领域中的广泛采用，也推动了模块电源在航空航天领域的发展。本文针对国产的模块电源，尤其是小功率DC/DC模块电源，采用的拓扑结构多为反激或谐振复位正激，功率开关管工作在硬开关状态，效率偏低，体积偏大等问题，进一步研究了软开关技术、同步整流技术等关键技术，使其更合理有效的应用到模块电源中。一方面软开关技术的应用，大大减少高频化带来的开关损耗；另一方面，同步整流技术的应用，大大减小了输出大电流时的整流损耗，二者结合运用到模块电源中，可进一步提高电源的效率，进而实现电

5、源模块化。本文研究的是高频高效小功率DC/DC模块电源，符合模块电源的发展方向，对高效小功率DC/DC模块电源的设计与应用具有一定的参考价值。首先比较了几种隔离型小功率DC/DC变换器拓扑的优缺点，然后结合本课题的相关技术指标要求，给出了采用低边箝位方式的有源箝位正激变换器作为主电路拓扑，并对其工作原理进行了详细的分析，给出了有源箝位正激变换器主开关管的软开通条件和辅开关管的负压驱动方案；其次分别对变换器主电路、控制电路、反馈电路进行了设计，介绍了同步整流的概念，对不同同步整流驱动电路进行了分析，给出了适合模块电源中的同步整流驱动方案；最后基于Saber仿真平

6、台，搭建了变换器主电路的仿真电路，进行了稳态分析并将仿真参数进行优化设计。在理论研究和设计分析的基础上，结合模块电源的生产工艺技术，研制一台18-36V输入、5V/10A输出、频率为300kHz的模块电源样机，典型效率超过90%。试验分析表明，该模块电源体积小、效率高，各项性能指标达到了设计要求。关键词：模块电源，有源箝位正激变换器，同步整流，高频变压器，软开关IABSTRACTABSTRACTDistributedpowersystem(DPS)consistofpowergenerationsystem,primaryelectricalpowersupp

7、lyandsecondaryelectricalpowersupply.Whilethesecondaryelectricalpowersupplyprovidespowertoelectricalequipmentdirectly,thatisthemodulepowersupplythatcanbefixedtothePCBofthiselectricalequipment.Asdistributedpowersupplysystemisappliedintheaerospacefield,themodulepowersupplyisusedmorewid

8、elyintheaerospacefi