开关电源的模块化设计与并联技术研究

感应加热 串联谐振 逆变器 电磁炉 电磁感应 逆变器 DSP IGBT驱动 锁相环 频率跟踪数字锁相环 FPGA 变频器 CPLD

∑

辛叶，斜技大浮

硕士学位论文

开关电源的模块化设计与并联技术研究

学位ｌｆｌ诮人：同企ⅢＪ

学科专业：也２Ｃ工程

指导教师：徐垒新教授

答辩【Ｊ捌：２００５１０７

感应加热 串联谐振 逆变器 电磁炉 电磁感应 逆变器 DSP IGBT驱动 锁相环 频率跟踪数字锁相环 FPGA 变频器 CPLD

华中科技大学硕士学位论文

摘要

在开关电源模块设计中应用单片机控制技术和软开关技术，具有开关损耗小、可靠性高、易于并联扩展等优点，是直流开关电源系统实现功率扩展和系统冗余的基础。

本文通过分析直流变换器的基本电路结构和工作原理，给出了主电路结构、工作原理、波形、主要关系式。带隔离变压器的变换器是将隔离变压器插入到基本变换器的各个不同点上而形成的变换器电路，带有基本变换器的本质特征，同时可以使变换器的输入电源与负载之间实现电器隔离。通过对几种带隔离变压器的变换器进行分析，得出各变换器具有各自的特点和适用条件。电力电子功率变换谐振型技术以正弦形式处理功率开关管，使开关管在零电流下换流或者在零电压下换向，可降低开关转换损耗。通过对零转换开关变换器的基本原理分析，给出了一个周期内各个阶段的运行模式。电源系统可由多个电源模块并联构成，对并联电源系统来说，重要的是要保证各并联的模块的的均流，重点分析了常用的并联均流方法的工作原理和基本特点，对Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司所生产的ＰＩＣｌ６Ｆ系列单片机的ＲＩＳＣ指令结构和数据总线结构作了简要分析介绍。

通过直流变换器的基本电路和并联均流方法的分析，采用ＰＩＣ系列单片机控制，设计了一套小型开关电源模块及其并联运行系统样机。样机实验表明，通过变压器隔离半桥式主回路谐振电路设计，可以较好地实现主回路开关的零流关断和零电压导通，以ＰＩＣｌ６Ｆ系列单片机为控制核心，通过软件设计可以实现脉冲频率调制控制工作模式，较好的解决了控制复杂的控制电路，通过检测并联系统输出电压并与各电源模块进行通信，实现并联系统的均流和稳压控制。关键词：开关电源软开关脉冲频率调制单片机并联均流

感应加热 串联谐振 逆变器 电磁炉 电磁感应 逆变器 DSP IGBT驱动 锁相环 频率跟踪数字锁相环 FPGA 变频器 CPLD

华中科技大学硕士学位论文

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅｓｏｆｔ－ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｗｉｔｃｈｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｈａｖｅｇａｉｎｅｄｍａｎｙ

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ａｚｅｒｏｏｆｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｄｒａｍａｔｉｃａｌｌｙ．Ｂｙｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓｗｉｔｃｈｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｅａｃｈｓｔａｇｅｉｎｐｅｒｉｏｄｉｓｐｒｅｓｅｍｅｄ．Ａ

ｉｔｉｓｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｓｅｖ …… 此处隐藏：11358字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……