模块化高频开关电源的研制

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1、学校代号10532学号S150900654分类号TM76密级公开硕士学位论文模块化高频开关电源的研制学位申请人姓名贺西培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称罗安教授学科专业电气工程研究方向电力电子与电力传动论文提交日期2018年5月13日学校代号：10532学号：S150900654密级：公开湖南大学硕士学位论文模块化高频开关电源的研制学位申请人姓名：贺西导师姓名及职称：罗安教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2018年5月13日论文答辩日期：2018年5月22日答辩委员会

2、主席：李欣然教授EquipmentDevelopmentofModularHighFrequencyPowerSupplyByHeXiB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfes

3、sorLUOAnMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本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。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：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，同意学校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

4、阅。本人授权湖南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。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密□。√（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I模块化高频开关电源的研制摘要自从进入电气社会以来，各种新技术、新发明层出不穷，电能的应用极大地改变了人们的生产生活方式，对人类社会的政治、经济、文化、科技等领域产生了深远的影响。电源技术作为电能应用中的重要技术支撑，在现代

5、通讯、电子仪器、计算机、工业自动化，以及众多高新技术产业中起到了至关重要的作用。现今主流的电源技术为开关电源技术，随着电力电子技术的不断创新与发展，开关电源技术亦在不断完善与进步。目前，开关电源技术正朝着小型化、轻量化、模块化、数字化的方向不断发展。本文以移相全桥变换器为基础，深入研究了模块化高频开关电源的工作特性、小信号模型、并联均流控制策略等问题。本文的主要工作如下：（1）分析了开关电源的各种拓扑结构，总结了其工作原理与应用场合。研究了多模块开关电源的并联均流问题，对比分析了多种典型均流控制策略的优

6、缺点，为模块化高频开关电源的设计奠定了基础。（2）对模块化高频开关电源的运行特性进行了详尽的分析，研究了模块化高频开关电源的工作模态，总结了其工作特性，并分析了开关电源的损耗。建立一种基于状态平均方程的模块化高频开关电源小信号模型，对其主电路的输出特性进行了研究，分析了主电路参数对系统输出特性的影响。（3）针对开关电源多模块并联存在的输出电流不平衡问题，分析了电源的输出外特性，进而提出了一种改进的外特性下垂法，其通过输出阻抗的补偿，能显著改善系统的均流性能。在此基础上，推导了并联系统的闭环传递函数，分析

7、了所提并联均流控制策略的稳定性。（4）对模块化高频开关电源的总体实现方案进行了设计，包括主电路设计和控制系统设计。对三相整流桥、逆变桥等器件进行了选型，设计了输出滤波回路、谐振电感、隔直电容等元件的参数。对基于UCC3895移相全桥控制芯片的控制系统进行了设计，包含其外围电路的设计、采样保护电路的设计以及反馈补偿网络的设计等。搭建了开关电源的实验平台，进行了一系列的调试实验，验证了装置设计的合理性。关键词：开关电源；小信号模型；并联均流；外特性下垂法；反馈补偿网络II硕士学位论文AbstractSinc

8、eenteringtheelectricsociety,variouskindsofnewtechnologiesandinventionshavebeenapplied.Theapplicationofelectricenergyhasgreatlychangedpeople’sproductionandlifestyle,andhasproducedfar-reachingimpactespeciallyintheareasofecon