寬范圍輸出直流開關(guān)電源的研究.pdf

1、隨著對(duì)半導(dǎo)體功率器件及拓?fù)潆娐返纳钊胙芯?，目前?duì)寬范圍可調(diào)開關(guān)電源的研制日益成熟，但對(duì)于許多應(yīng)用背景下要求的低壓起調(diào)、高壓輸出及負(fù)載寬范圍變化的開關(guān)電源的研制卻未見論述。本文就水平井測(cè)井用牽引機(jī)器人所需的驅(qū)動(dòng)電源，基于移相軟開關(guān)技術(shù)進(jìn)行了如何實(shí)現(xiàn)寬范圍調(diào)節(jié)及高電壓輸出的全橋變換器的研究。
　　文中詳細(xì)分析了移相控制零電壓全橋脈寬調(diào)制直－直變換器的工作過程，同時(shí)分析了其零電壓開關(guān)條件、副邊占空比丟失以及整流二極管的換流情況。討論了功

2、率管不平衡問題，并提出采用阻斷電容來解決的辦法，二次側(cè)采用全橋整流方式，設(shè)計(jì)了無源箝位網(wǎng)絡(luò)，解決了高變比變換器高壓輸出帶來的整流橋側(cè)的高頻振蕩和電壓過沖。
　　本文對(duì)電源的主回路、控制電路、保護(hù)電路等功能電路進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，對(duì)主要元件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算。另外，設(shè)計(jì)了基于UC3875芯片的變換器控制電路，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的開關(guān)管驅(qū)動(dòng)電路。該電源控制回路采用了雙零點(diǎn)－雙極點(diǎn)電壓型控制，增加了峰值電流檢測(cè)電路及各種故障檢測(cè)保護(hù)電路。文中

3、進(jìn)行了整個(gè)電源系統(tǒng)的控制回路的設(shè)計(jì)，并基于Matlab軟件仿真驗(yàn)證了補(bǔ)償環(huán)節(jié)的幅值及相位裕量。結(jié)合OrCAD軟件對(duì)設(shè)計(jì)的變換器進(jìn)行了主電路仿真分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性并進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。在建立該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的小信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，通過Matlab仿真，表明增加的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)改善了其動(dòng)態(tài)性能。最后利用Saber軟件建立了整個(gè)電源系統(tǒng)的閉環(huán)仿真模型，通過仿真證明該系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。
　　通過對(duì)實(shí)際研制的2kW、輸出為10～1000V