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移相全桥变换器在中大功率场合应用的非常广泛,高频软开关技术使电力电子技术向高频化、高功率密度化的方向发展,因此研究移相全桥软开关技术具有十分重要的意义。本文主要介绍了一种改进型的软开关全桥变换器。
本文首先分析了变换器的结构和工作原理,在传统的软开关全桥变换器的基础上,采用移相全桥软开关技术和倍流整流电路,变压器原边串联隔直电容和饱和电感,在功率器件完成换流时,可以实现功率开关管大范围的零电压零电流开关(ZVZCS)和变压器副边两个二极管的零电流开关(ZCS),同时副边的倍流电感采用磁集成的方式,即两个输出电感在同一磁芯绕制,极大的提高了磁性器件的利用率。
本文重点介绍了移相全桥变换器中各种器件的选型和参数计算,同时使用Pspice9.2对变换电路主电路的工作特性进行了仿真分析。详细介绍了一种移相控制芯片UC3879,利用峰值电流控制的方法,通过建立移相全桥变换电路的数学模型,设计出PI调节器,并进行控制电路的频域仿真验证设计的正确性。
在理论分析的基础上,设计了一台1.5Kw,开关频率为20KHz的样机,通过实验和波形分析,实验结果显示超前桥臂实现了零电压开通,滞后桥臂实现了零电流关断,其他各项指标均能达到理论分析的要求。
降低电磁干扰水平的研究也是目前的一项热点,论文最后在该变换电路的基础上进行混沌信号扩频调制的理论分析,控制和实验,在传统抑制EMI方法的基础上,将蔡式电路中产生的混沌信号加入脉宽调制芯片,采用混沌信号扩频调制方法和合适的反馈控制策略,结果会降低电磁干扰水平并且保持输出电压稳定。