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随着开关电源朝着高频化、数字化、小型化发展,基于数字控制的高频开关电源慢慢成为电力电子领域的热门研究对象。移相全桥软开关变换器具有输出电压纹波水平低、电源效率高等优点,本文将移相全桥ZVS变换器技术与数字控制技术结合设计基于数字控制技术的移相全桥ZVS电源系统,阐述主功率电路硬件关键技术并计算主要器件参数,重点研究电压电流双环反馈控制策略。主要工作内容如下:(1)基于移相全桥ZVS电源系统工作原理确定总体设计方案,并对所涉及关键技术进行研究。首先确定系统总体结构框架,然后分析移相全桥ZVS变换器工作原理并分析其占空比丢失现象,其中硬件电路的实现离不开几项关键技术的应用,包括基于IR2110的驱动控制技术、电压电流采样技术以及尖峰电流抑制技术等。(2)根据系统设计具体要求,计算主电路关键元器件参数。依据资料及以往设计经验,对主功率电路中高频变压器、滤波电感、滤波电容、ZVS实现所需谐振电容等参数进行详细计算;对全桥逆变电路中功率MOSFET、整流二极管等器件的选用进行讨论分析,最终确定选择型号。(3)基于选定的DSP反馈控制主控制器,研究移相全桥ZVS电源系统数字控制策略。DSP控制器首先对输出电压和变压器原边电流采样,再利用相关控制算法控制移相波形的发生。本文选择电压外环电流内环的双环反馈数字控制策略,电压环路补偿依据频率域特性法,先建立电路模型再通过引入一定的零极点对其补偿,得到电压补偿器;电流环路补偿在电压环补偿基础上引入峰值电流前缘控制算法。此外,还对移相驱动波形的产生方法做了阐述。(4)对整体电路进行仿真计算并对结果对比分析,验证系统实现可行性,研究总结实测结果。完成对硬件电路及其数字控制算法设计后,利用Simulink对其开环电路、电压单环反馈电路、电压电流双环反馈电路分别仿真测试,对仿真结果进行对比分析,得出电压电流双环反馈策略在保证系统稳态精度的同时能提高系统响应速度的结论。最后对实际制作电路进行测试,输出电压稳定在24V,电源效率88%,纹波水平在±1%内,并且宽输入状态时系统输出波动小于±1%,完全符合设计要求。本文设计的基于数字控制技术的移相全桥ZVS电源系统比传统移相全桥电源拥有更好的稳态精度及响应速度,具有输出电压纹波水平低、工作频率高、电源效率高等优点,具备良好性能。