礦用寬范圍輸入開關(guān)電源的研究.pdf

1、開關(guān)穩(wěn)壓電源具有效率高、穩(wěn)壓范圍寬、可實現(xiàn)直流變壓等特點,經(jīng)過多年的研究與開發(fā),其可靠性已達(dá)到非常高的程度,在很多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但是在井下設(shè)備的使用效果卻一直不理想。由于井下工作環(huán)境惡劣，不但供給電壓不穩(wěn)定，高溫密閉的工作環(huán)境更是普通開關(guān)電源無法承受的，這就為礦用寬范圍輸入開關(guān)電源的研制提出了要求。
　　本論文通過比較幾種常用直流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點，結(jié)合課題的研究目標(biāo)，最終選定了有源箝位正激變換器作為主電路的拓?fù)洹Ｔ撟儞Q

2、器結(jié)構(gòu)簡單，所用器件少；能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器自動磁復(fù)位，從而提高了磁芯的利用率，減小了變壓器體積，避免了變壓器的偏磁；占空比可以大于50％，可調(diào)范圍寬。這些特性都符合礦用電源對體積小、輸入電壓范圍寬的要求。
　　通過對主電路的工作模態(tài)分析和PSPICE仿真，合理設(shè)計諧振參數(shù)和死區(qū)時間可以實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開關(guān)，減少開關(guān)器件的損耗。在實現(xiàn)軟開關(guān)的前提下應(yīng)盡量減小死區(qū)時間，增大有效占空比。諧振電容的大小對死區(qū)時間的設(shè)置和開關(guān)管零電壓關(guān)斷效果

3、的影響非常大，在選取時應(yīng)綜合考慮；箝位電容大小會影響開關(guān)管的電壓應(yīng)力和變壓器磁復(fù)位的時間，本論文給出了其選取的原則。
　　傳統(tǒng)的二極管整流電路由于二極管的導(dǎo)通壓降較高，整流損耗較大，特別是在低壓大電流的情況下，問題尤為嚴(yán)重。本課題中變壓器副邊采用自驅(qū)動的同步整流代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二極管整流，減少了整流損耗，進(jìn)一步提高了效率，從而減少了電源的發(fā)熱，使電源能夠在高溫密閉的環(huán)境下正常工作。
　　以UCC2893為核心，采用峰值電流控制方式