电解铝软开关电源的设计研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要铝作为人们日常生活的必需品每年的产量特别大，由于采用晶闸管整流器作为电解铝的电源转换效率低，使得在电解铝过程中要损耗巨大的电能，这不符合国家节能减排的政策。为了克服传统电解铝电源的缺点和降低电能的损耗，本文根据近几年电力电子技术的发展，将软开关技术引入到电解铝电源之中。在阅读了大量的国内外资料的基础上，本文选择零电压全桥移相软开关电路作为本设计的主电路拓扑。本文首先根据ISL6752芯片所产生的驱动信号分析了零电压移相控制全桥变换的工作过程，讨论了全桥变换器的零电压的实现条件和副边占空比丢失原

2、因。为提高电源的转换效率，本实验引入了同步整流技术。在分析了电流驱动、电压自驱动、电压外驱动和电压混合驱动的基础上，本文设计了提出了一种新颖的同步整流管的驱动方法，减少了MOSFET的同步整流管因体二极管而导致的损耗问题。随后讨论了半波整流、全波整流和倍流整流三种整流方式各自的优缺点，根据本设计的特点选取倍流整流作为输出整流结构。最后本文给出了电解铝电源的硬件参数值并利用matlab／simulink软件进行了仿真，给出了仿真结果验证了带有同步整流的全桥移相控制器确实可以较大的提高电解铝电源的转换效率。关键词：电解铝；软

3、开关；倍流整流；同步整流电解铝软开关电源的设计研究DesignofElectrolyticAluminumPowerSupplySwitchingBaseofSoftSwitchingTechnologyAbstractAluminumasnecessitiesofdailylifeisproducedeachyearparticularlylarge，butpowerconversionefficiencyislowbecauseoftheuseofthyristorrectifier．Thatmakestheproc

4、essofelectrolyticaluminumconsumetremendousenergy，whichisnotconsistg：Iltwi也nationalenergy-savingemissionreductionpolicy．Inordertoovercometheshortcomingsofthetraditionalelectrolyticaluminumpowerandreducethepowerloss，thispaperisintroducedthesoft—switchingtechnologyi

5、ntotheelectrolyticaluminumpowersupply,accordingtothedevelopmentofpowerelectronicstechnologyinrecentyears．Afterreadingalotoftheinformationathomeandabroad，thispaperselectsphase-shiftfull··bridgezero--voltagesoft·-switchingcircuitasthemaincircuittopologyofthedesign．

6、First，thisarticleanalyzestheprocessesofthezero·voltagephase-shiftedfull-bridgeaccordingtothedrivesignalthattheISL6752chipproduces，discussestheconditionsofthefull·-bridgeconvertertoachievezero·-voltageandthereasonofthesecondarysidedutycycleloss．Toimprovepowerconve

7、rsionefficiency,theexperimentalbringsintosynchronousrectificationtechnology．Onbasedoftheanalysisofcurrentdrive，voltageself-driven，voltageexternaldriveandvoltagehybriddrive，thepaperdesignesanovelsynchronousrectifierdrivemethod．Itreducesthelosscausedbycurrentpassin

8、gthebodydiodeofthesynchronousrectifierMOSFET．Thenbyadiscussionofthehalf-waverectifier,full-waverectifier，andDoubleRectifier,weknowtheiradvantagesand’disadvanta