寬范圍輸出直流開關電源的研究.pdf

1、隨著對半導體功率器件及拓撲電路的深入研究，目前對寬范圍可調開關電源的研制日益成熟，但對于許多應用背景下要求的低壓起調、高壓輸出及負載寬范圍變化的開關電源的研制卻未見論述。本文就水平井測井用牽引機器人所需的驅動電源，基于移相軟開關技術進行了如何實現寬范圍調節(jié)及高電壓輸出的全橋變換器的研究。
　　文中詳細分析了移相控制零電壓全橋脈寬調制直－直變換器的工作過程，同時分析了其零電壓開關條件、副邊占空比丟失以及整流二極管的換流情況。討論了功

2、率管不平衡問題，并提出采用阻斷電容來解決的辦法，二次側采用全橋整流方式，設計了無源箝位網絡，解決了高變比變換器高壓輸出帶來的整流橋側的高頻振蕩和電壓過沖。
　　本文對電源的主回路、控制電路、保護電路等功能電路進行了分析設計，對主要元件進行了設計與參數計算。另外，設計了基于UC3875芯片的變換器控制電路，設計了一種簡單的開關管驅動電路。該電源控制回路采用了雙零點－雙極點電壓型控制，增加了峰值電流檢測電路及各種故障檢測保護電路。文中

3、進行了整個電源系統(tǒng)的控制回路的設計，并基于Matlab軟件仿真驗證了補償環(huán)節(jié)的幅值及相位裕量。結合OrCAD軟件對設計的變換器進行了主電路仿真分析，驗證了設計的正確性并進行了參數優(yōu)化。在建立該拓撲結構的小信號模型的基礎上，通過Matlab仿真，表明增加的補償網絡改善了其動態(tài)性能。最后利用Saber軟件建立了整個電源系統(tǒng)的閉環(huán)仿真模型，通過仿真證明該系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性和響應速度。
　　通過對實際研制的2kW、輸出為10～1000V