升压斩波电源的研究与设计

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1、重庆大学硕士学位论文升压斩波电源的研究与设计姓名：吴书平申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：苏玉刚20070420重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要目前，随着信息产业的蓬勃发展、传统工业的换代改造以及节约能源要求的不断提高，斩波电源产业得到了迅速发展。随着社会的逐步发展，电源的发展方向一定是朝高频化、轻小化和智能化方向发展。因此研究电源的基本建模技术和控制技术，无论在是从经济角度，还是从科学研究角度上来讲都是很有价值的。论文首先系统地概述了直流变换电源技术的国内外研究现状。由于电源是一种弱电和强电相结合的复杂电力电子装置，采用传统的试验方法研究斩波电源

2、，不但消耗大量的人力、物力和时间，并且有些问题用试验方法难以解决。所以在真正搭建电路之前都采用仿真技术进行分析和参数优化，而做仿真之前必须对电源系统进行建模。本文系统地阐述了直流变换器的小信号建模分析方法，在PSpiee环境下对Boost变换器系统进行了仿真。仿真结果与采用解析模型的仿真结果对比验证了模型正确性，所建立的小信号模型为控制器的设计打下基础。由于软开关变换器的高阶非线性、多工作模式的特性，软开关变换器的建模一直电力电子领域研究的难点。论文介绍了一种适用于软开关变换器的非线性分析的数学建模方法——离散映射建模方法，本文采用离散映射建模方法为BoostZVS

3、MRC软开关变换器建立了离散映射模型，并进行了仿真，仿真结果与采用解析模型的仿真结果对比验证了所建立模型的正确性。硬件电路设计部分给出了设计整个Boost变换器的关键环节，尤其是EMI滤波器和控制器的设计。由于Boost变换器通常工作在高频状态，开关管上产生的瞬态脉冲通常包含有能够产生电磁干扰(EMI)的高频谐波。EMI的存在极大地影响了Boost变换器的电磁兼容(EMC)性能。本文侧重分析了典型斩波电源中的传导干扰的特性(包括差模和共模干扰)。在变换器控制器的设计部分。本文对Boost变换器的开环传递函数进行了分析，分析结果表明该变换器是一种非最小相位系统。本文采

4、用电压电流双环控制。其中电流环采用了电流峰值控制模式。最后，本文依据经典控制理论和稳态和动态性能的要求，对系统进行了校正。经仿真表明，所设计的控制系统性能优良，能满足电源系统的需要。依据于以上所给出的设计方法，本文完成了一个具体的100W的硬开关斩波电源的实验装置开发，调试结果表明该装置的各项指标达到设计要求。关键词：小信号模型，离散映射模型，共模干扰，非最小相位系统，电流峰值控制。重庆大学硕士学位论文英文摘要hasbeenadoptedafteranalyzethecharacterofthesystem．Thetwoloopsarethattheinternal

5、loopiscurrent-loopandtheexternalloopisvoltage-loop，andcurrentpeal【controlmodehasbeenadoptedinthecorrent-loop．Basedontheopenloopmodel，takingtherequireraentofsystemstabilityanddynamicperformanceintoaccount，thesystemisadjustedsoastotheperformanceofsystemisagreedwiththerequirement．Finally,

6、achopperconverterhasbeenconstructed，anditsoutputpowercanreachIOOW,anditsperfonnanceachievestherequirements．Keywords：SmallSignalModel，DiscreteMappingModel，CommonInterference，Non-minimumPhaseSystem，CurrentPeakControlllI独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不

7、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：办柙年白／日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重废太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密()，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密()。(请只