反激DC-DC变换电路研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要随着市场上各种便携式产品的不断增长，对低功耗、高转换效率、小体积的DC-DC转换器的需求也迅速增加。因此，DC-DC变换器具有极高的市场潜力，前景非常乐观。在电源的高频化、模块化、数字化要求的推动下，对数字高频开关电源的研究是非常有意义的。本文首先介绍了各种隔离型DC-DC变换电路的基本原理与主要参数的计算方法，然后介绍了反激DC-DC变换电路拓扑结构发展过程中产生的各种拓扑结构的特点和基本设计方法。第三章给出了有源箝位ZVZCS反激DC-DC变换电路详细的稳态分析以及设计方法，该电路可以有效地降低功率MOS管在开关过程中的损耗。第四章针对有源箝位ZVZCS反激

2、DC-DC变换电路进行了参数设计，并应用单周期控制方法设计了控制模块并进行了闭环仿真。单周期控制方法是一种可以用数字方法实现的开关电源控制方法。本文还设计了单端反激变换电路的开环实验，该实验包括设计一个反激高频变压器、反激功率电路和开环控制电路。开环控制电路包括由单片机芯片AT89S52和反向器74LS06组成的信号源电路，以及由快速光耦6N136和专用MOS管驱动芯片IR2110组成的具有电气隔离的驱动电路。通过对有源箝位ZVZCS反激DC-DC变换电路的理论分析和仿真验证，证明了该拓扑结构可以有效的降低开关电源功率MOS的开关损耗。所搭建的单端反激变换电路的实验平台可以作为开发DSP控

3、制的数字电源的输入端。关键词：直流变换电路有源箝位零电压开通零电流关断单周期控制I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththeincreaseoftheportableelectronicproducts,thedemandofmicropower,high-efficiencyandsmallDC-DCconverterhasbeenenhanced.Therefore,DC-DCconverterhasaverygreatpotentialinthemarkets,withagoodfuture.Withrapidlygrowingdemandinhigh-frequency

4、digitalmodularizationpowersupplysystem,it’ssignificativetostudyonhigh-frequencydigitalswitchingmodepowersupply.Firstly,thisthesisdiscussesthefundamentalandcomputationmethodofisolationDC-DCconvertercircuit.Then,itintroducesthecharacteristicandbasicdesignmethodofdifferenttopologyinflybackcircuit'sde

5、velopment.Thethirdchaptergivesthedetailedsteady-stateanalysisanddesignmethod,andthiscircuitcanreducetheswitchinglossofpowerMOSFETeffectively.Thefourthchaptergivesadesigncourseofthiscircuitandoperatesthecloseloopsimulationbyone-cyclecontrolmethod.Theonecycle-controlmethodisakindofmethodwhichcanbeim

6、plementedbynumericmethod.Thisthesisalsopresentsthedesignandimplementationofasingle-endflybackconvertercircuitwithopenloopcontrol.TheopenloopcontrolcircuitincludesasignalsourcecircuitwhichmakesupofasinglechipmicyocoAT89S52andalogicinverter74LS06,andanelectricinsulatedcircuitwhichmakesupofahighspeed

7、opticalcoupler6N136andaapplicationspecificdrivechipofpowerMOSFETIR2110.Thisthesisprovesthattheactive-clampZVZCSflybackDC-DCconvertercircuitcanreduceswitchinglossofswitchingmodepowersupplyeffectivelybaseontheoryan