兩級結(jié)構(gòu)在高效大功率DC-DC變換器中的研究與應(yīng)用.pdf

1、論文主要研究了兩級結(jié)構(gòu)在高效大功率DC/DC變換器中的應(yīng)用。此種變換器主要應(yīng)用于3G通信基站電源，具有很大的應(yīng)用價值，初步預(yù)計需求量為2K/年，市場潛力巨大。兩級變換器最大的特點就是能很好與同步整流拓撲配合，提高變換器效率，很適合用于低壓大電流情況下；電路拓撲簡潔，控制電路簡單；前級電路可以在高頻下工作，濾波器很?。贿m應(yīng)大范圍電壓波動。本文研究的目的是為兩級變換結(jié)構(gòu)中的Buck+Pushpull這種兩級結(jié)構(gòu)提供理論分析依據(jù)，以及為今后進

2、一步深入研究和開發(fā)高效大功率DC/DC兩級變換器提供了借鑒和參考依據(jù)。
　　本文主要研究內(nèi)容分為以下幾個方面：
　　(1)通過對應(yīng)用于高效大功率DC/DC變換器的各種拓撲技術(shù)比較，引出兩級變換結(jié)構(gòu)。并在此基礎(chǔ)上詳細分析了兩級變換器拓撲的穩(wěn)態(tài)運行原理。本文所做的Buck+Pushpull這種兩級結(jié)構(gòu)的詳細穩(wěn)態(tài)電路分析在目前國內(nèi)外的資料中較少見到。
　　(2)借助SABER仿真工具，對一些與開關(guān)應(yīng)力有關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)進行了選取

3、，并且通過實際原理樣機上的調(diào)試證實了參數(shù)選擇的正確性。通過對幾種同步整流管驅(qū)動電路比較，提出了一種適合兩級結(jié)構(gòu)同步整流的驅(qū)動電路，不僅得到了符合輸出要求的驅(qū)動波形，驅(qū)動時序合理，電路內(nèi)所有MOSFET管應(yīng)力均不超標，同時還極大地提高了變換器的效率。
　　(3)應(yīng)用兩種數(shù)學(xué)建模方法對變換器的主拓撲進行了數(shù)學(xué)建模，并配合Matlab的SISO tool對系統(tǒng)傳遞函數(shù)進行了校正，設(shè)計出合適的控制器，對實際環(huán)路的設(shè)計提供了很大的幫助。

4、r>　　(4)對整個變換器的主功率電路和控制、保護電路進行了設(shè)計和參數(shù)優(yōu)化，極大地提高了DC/DC變換器的效率等各項關(guān)鍵性能，對系統(tǒng)的電路設(shè)計有較強的實踐指導(dǎo)意義。
　　經(jīng)過對兩級變換器拓撲的理論分析和研究，解決了本課題的開關(guān)管應(yīng)力及熱損耗難題，最后設(shè)計并制作了原理樣機。本文后面章節(jié)所示的實驗結(jié)果顯示變換器各個綜合性能指標均達到預(yù)設(shè)規(guī)格，各個關(guān)鍵點波形較好，效率高達94％，紋波噪聲較低，動態(tài)也得到了較好的均衡設(shè)計，變換器散熱較好。