软开关直流变换器优化设计与仿真

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1、软开关直流变换器优化设计与仿真重庆大学硕士学位论文(专业学位)学生姓名：杨敏指导教师：戴欣教授兼职导师：张宗明高级工程师学位类别：工程硕士(控制工程领域)重庆大学自动化学院二0一三年四月TheOptimizationDesignandSimulationofSoft-·SwitchingDC-—DCConverterAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByYangMinSupervisor：Prof．DaiXinPlura

2、listicSupervisedbySeniorEng．ZhangZongmingSpecialty：ME(Automaticcontrolengineering)CollegeofAutomationofChongqingUniversity，Chongqing，ChinaApril，2013重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要近年来，由于科学技术的日新月异以及电力技术的快速发展，开关电源的使用已经遍布于各个领域，如航空航天、通信技术、电力行业等等。开关电源沿着高频率、高效率和高性能的方向发展。然而，由于早期的常规变换器的开关管都工作在硬开关状态，导致开关频率的提高受到限制，严重

3、降低了开关电源的工作效率，使开关电源的微型化、模块化的发展遇到了瓶颈。脉宽调制(PWM)的软开关技术使上述要求的实现成为了现实。尤其是这几年来，相关学者提出的移相全桥PWM软开关技术得到了充分的发展。本文分析了三种比较典型的实现软开关技术的拓扑电路，详细的介绍了三者的工作原理，并对比分析了三者的优缺点，选出了最优方案进行了仿真分析。最优方案是在变压器的副边添加一个辅助电路，该辅助电路由一个电容和两个二极管组成，分析了最优方案的零电压范围、零电流范围以及副边的换流过程和二次侧二极管的电压应力，最优方案的主要优点是：添加的器件少、实现软开关容易、不增加变压器复变应力。以状态空间法为

4、基础，综合考虑了移相控制技术和软开关谐振电路的主要工作原理和特点，创建了移相全桥PWMZVZCS直流．直流(DC／DC)变换器的小信号模型。通过仿真模型的搭建，实现了变换器的100KHZ的开关频率，并且变换器的输出稳定电压为48V，满足通信设备供电电压要求。基于仿真软件saber的仿真实验验证了分析结果的正确性。关键词：移相全桥，软开关，Saber重壅奎堂堡±堂篁笙壅一————————茎塑AbstractWiththeadvancementintechnologyandtheelectricityindustry，switchingsupplyhasbeenwidelVused

5、inelectricity，aerospaceindustry，communicationetc．Andithasbeenavervactivehottechnology．Nowadays，highperformance，highefficiencyandlightweightarethemostimportantperformancefiguresofallkindsofconverters·Buttheconventionalconverteroperatesinhardswitching，lowswitchingfrequencyandlowefficiency．Thes

6、ereasonsseverelyconstraintheswitchingsupplytominjaturization，modulardirection．Sothesoft-switchingPulse-Width-Modulation(PWM)technologyisproposed．Anditmakesconvertertooperateinhighefficiencyandhighfrequencyaspossible．Especially，thephase—shiftcontrolfull_bridgePWMconverterattractsmoreattention

7、．Thisdissertationanalyzesthreekindsoftypicaltopologycircuitwhichcanrealizesoft．switchingtechnologyanddescribetheirworkingprincipledetailedly,thenanalyzestheirrelativemeritsandselectstheoptimalsolutionforthesimulationanalysis．Theoptimalsolutionisadd