基于DSP的移相全桥软开关直流电源的研究

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianlzho
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电力电子装置的小型化与轻量化是目前研究的热点,而功率器件的开关损耗及其产生的发热问题限制了变换器开关频率的提高。软开关技术的提出能够有效的减小开关损耗从而提高变换器的开关频率及效率,现如今已广泛地应用在中大功率开关电源场合。  本文对移相全桥ZVZCS直流变换器的工作原理和电路特性进行了详细分析,深入研究了软开关技术及其数字化控制的实现方法。  本文首先通过对移相全桥直流变换器的两大主要软开关方式零电压开关(ZVS)和零电压零电流开关(ZVZCS)进行比较分析,确定滞后桥臂串联二极管的移相全桥ZVZCS变换器作为本文的研究对象。分析了电路的工作原理并研究了变换器超前桥臂实现零电压开关和滞后桥臂实现零电流开关的条件。对比了几种开关电源控制方式后选择平均电流型模式作为变换器控制方式。其次,给出了移相全桥ZVZCS变换器主电路关键参数的设计方法,利用仿真软件MATLAB对主电路进行闭环仿真研究,并对系统的驱动电路、采样电路、保护电路等主要电路进行了硬件电路设计。  最后,给出了数字移相软开关实现方案,实现了电压外环与电流内环双闭环控制策略。同时,采用TMS320F2812为核心搭建了一台480W实验样机并进行了实验研究。结果表明,超前臂和滞后臂在全负载范围内能够实现零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS),从而大大提高了装置的变换效率。
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