移相控制零电压脉宽调制DC-DC全桥变换器的研究

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开关电源的研究领域涉及电力电子,自动控制等诸多技术领域。其中软开关电力电子变换技术是近年来的一个热门课题。可以预见软开关技术的应用可使电力电子变换器具有更高的效率和更高的功率密度。 基于移相控制的零电压脉宽调制DC-DC全桥变换器是软开关控制的一个研究热点,还有许多理论问题需要研究。 本文分析了全桥移相ZVS PWM DC-DC变换器的基本原理,运用平均等效电路法建立了主电路小信号模型,并详细分析了各小信号变量与有效占空比之间的关系,得到了各主要传递函数的幅度和相位频率特性。 本文重点分析了电流型控制的优缺点,在此基础上,建立了电流连续时全桥移相ZVS PWM DC-DC变换器闭环小信号模型,得到了负载阶跃扰动时输出电压的仿真波形。 本文详细论述了全桥移相ZVS PWM DC-DC变换器数字控制的实现方法,建立了其数字控制闭环小信号模型。在积分控制工作方式下,取不同的积分、微分系数,在负载阶跃变化时得到了与模拟控制相同的仿真波形。并对两种控制方法进行了比较。得出了数字控制可以达到模拟控制相同的稳态、动态特性的结论。 本文以平均等效电路法作为建模的基本方法,采用了PSPICE和MATLAB仿真软件对上述理论进行计算机仿真试验,验证了理论的正确性。
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