移相全桥ZVS_变换器及其数字控制技术研究硕士学位论文

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1、分类号学号2003621310085学校代码10487密级硕士学位论文移相全桥ZVS变换器及其数字控制技术研究学位申请人：皮之军学科专业：电力电子与电力传动指导教师：康勇教授戴珂副教授答辩日期：2006年4月29日AThesisSubmittedinPartialFilamentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceResearchonPhase-ShiftFullBridgeZVSConverteranditsDigitalControlTechnologyCandidate:PiZhijunMajor:PowerEl

2、ectronicsandElectricDriveSupervisor:Prof.KangYongAssociateProf.DaiKeHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaApril,2006独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：

3、日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本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和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要本文进行的是关于移相全桥零电压开关（ZVS）变换器及其数字控制技术方面的研究。全文围绕移相全桥ZVS变换器的工作原理、软开关

4、实现、数字控制技术以及整流桥寄生振荡的抑制等关键问题进行了详细理论分析、仿真和实验验证。移相全桥ZVS变换器作为一种具有优良性能的移相全桥变换器，其两个桥臂的开关管都在零电压软开关条件下运行，开关损耗小，而且结构简单、控制也简单，顺应了直流电源小型化、高频化的发展趋势，因此在中大功率DC/DC变换场合得到了广泛研究和应用。但是，在研究和使用过程中，也发现移相全桥ZVS变换器存在诸如副边占空比丢失和整流桥寄生振荡等问题。本文重点分析了其软开关的实现过程以及这些关键问题的产生原因，比较得出了相应的合适解决方案。文中就选取的一种可以抑制整流桥寄生振荡的移相全桥ZVS变换器拓扑首次

5、进行了详细合理的分析，进而进行了主要元器件的参数设计，并利用OrCAD/PSpice软件对主电路进行了仿真研究。另一方面，随着微处理器的出现和发展，电力电子变换器的控制技术从传统的模拟控制转向数字控制已经成为一个趋势。数字控制技术可使控制电路大为简化，并能提高系统的抗干扰能力、控制灵活性、通用性以及智能化程度。因而，本文在对电路进行状态空间和小信号模型分析的基础上，利用一种积分分离变参数数字PI算法，实现了以DSP芯片TMS320F240为核心的数字控制技术方案。文章最后在一个5.5kW的样机上进行的相关实验结果表明：主电路参数设计合理，电路成功实现了ZVS，满足了系统性能

6、要求；整流桥寄生振荡等关键问题的解决方案是合适的、有效的；数字控制软件工作正常，实现了所有功能。因而，验证了电路设计和控制方案的正确性和有效性。关键词：移相全桥变换器零电压开关占空比丢失寄生振荡数字控制IABSTRACTThisthesisfocusesontheresearchofphase-shiftfullbridgezero-voltage-switching(PS-FB-ZVS)converteranditsdigitalcontroltechnology.Thedetailedanalysisofthesoft-switchinganddigitalcontro

7、ltechnique,andthekeyproblemsofthePS-FB-ZVSconverterareproposed,thesimulationsandexperimentsarealsogiven.ThePS-FB-ZVSconverteriswidelyusedinthecaseofmediumorhighpowerlevels,andit’sahotspotofpowerelectronicresearch.Thetwoarmsofwhichallworkatzero-voltageswitching