小型潜艇电力系统全桥dc-dc开关电源设计论文

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1、DesignonFull·-bridgeDC··DCSwitchingPowerSupplyintheSmallSubmarinePowerSystemAthesisSubmittedtoDafianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringbyZhangJiexi(NavalArchitectureandOceanEngineering)ThesisSupervisor：ProfessorLiuYanchengMay2013大

2、连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文竺尘!型潜艇电力丕统全援Qg：旦g珏差鱼沤的遮过2除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：毖短磊学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送

3、交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事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，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保密日(请在以上方框内打“√”)论文作者签名：泶冠磊导师日期：劢中文摘要摘要近年来，开关电源变换技术得到快

4、速发展。而国内的大功率高频开关电源产品稀少且性能欠佳，造成高频开关电源在国内需要大功率高频开关电源的领域还未得到应用。随着电力电子技术的发展和太阳能、风能、燃料电池等新能源的开发和利用，大功率开关电源成为当前研究的热点，而大功率开关电源的实现依赖DC．DC变换器拓扑理论和软开关技术的发展。本文分析了全桥DC．DC变换器的工作原理和四种工作模态，设计了隔直电容，解决了全桥DC．DC变换器的直通和偏磁问题，使得全桥DC．DC变换器真正成为理想的大功率开关电源拓扑；利用状态空间平均法建立了全桥DC．DC变换器数学模型，分析了开关电源动态特性。本文采用软开关与硬开关结

5、合的低损缓冲技术，兼有软开关的开关损耗小、EMI低等优点和硬开关的开关管电压、电流容量额定小、易于实现滤波等特点。在控制电路方面，本文采用电压控制模式PWM，选择SG3525做为控制器，并设计了改进型PI控制补偿电路。采样电路采用基于霍尔原理的电压和电流传感器，实现了主电路和控制电路的隔离。为了实现大功率开关电源，本文采用了均流芯片UC3907，各个电源模块通过UC3907并联工作，实现了开关电源变换装置的模块化，提高了灵活性，而且实现了系统冗余，提高了系统可靠性。设计了一种SG3525和UC3907的不采用光耦的连接电路，简化了电路设计，同时提高了系统响应速

6、度。论文中还设计了一种新型IGBT驱动电路，它具有驱动功率大、结构简单且具有负压关断的特点。本文以一艘全电力推进潜艇为背景，设计并实现了一套输出电压600V，单个电源模块10KW，总容量30KW的开关电源变换装置。实验结果证明采用的各项关键技术的有效性，开关电源实验装置运行稳定。关键词：开关电源；全桥DC-DC变换器；高频变压器；UC3907；改进型PI控制英文摘要ABSTRACTSwitchingpowersupplyconvertertechnologyhasbeenrapidlydevelopedinrecentyears．However,high-po

7、werswitchingpowersupplyhasnotbeenappliedinthefieldofneedingonebecausetheproductsofhigh-powerswitchingpowersupplyarescarceandtheperformancesarepoorinthedomestic．Wimthedevelopmentanduseofnewenergy,suchassolarandwindenergy,fuelcell，high-powerswitchingpowersupplybecomesthefocusofcurrent

8、research．Where，impl