单管反激式直流变换器研究开题报告
双管正激研究开题报告
和其他无源钳位（RCD钳位或谐振钳位）正激变换器 相比，复位时间更短，电压利用率更高，主开关管电 压应力更小。
缺点：增加了变换器设计难度与成本
有源钳位双管正激变换器
通过对以上单管正激电路的复位方式的 比较，有源钳位技术有着其明显的优越 性，将这种十分成熟的复位技术应用到 传统双管正激电路中，即演变出一种宽 范围双管变换电路，称之为有源钳位双 管正激变换电路。该电路结合了有源钳 位技术和双管正激的优点，实现了最大 工作占空比能够大于0.5的优点，而且功 率开关管的电压应力较小。
课题来源、意义、目的、国内 外概况与预测
辅助绕组复位 RCD钳位复位 正激复位方式的研究 LCD钳位复位 谐振复位 有源钳位复位
辅助绕组复位正激变换器
D3 * VD N1
T
D2 * * N3 D1 N2
C
VO
N1 N2 N3
一次绕组 二次绕组 去磁绕组
优点： 实现了变压器磁化能量无损地回馈到电网中去 缺点： ①功率开关承受两倍的电源电压应力; ②占空比<0.5,不适合宽输入电源电压场合； ③复位绕组使变压器结构复杂化; ④需加缓冲网络抑制变压器漏感引起的功率开 关关断电压尖峰。
谢 谢 ！
请各位老师同学批评指正
阶段三：钳位 V V 当结电容电压上升到时 2 ，钳位开关管的体二极管 导通，此时使钳位开关管开通即为ZV开通，励磁电流 逐渐减小到零后，开始反向变大。 阶段四：谐振 钳位开关管关断，主开关管结电容与变压器励磁电感 V 再次谐振，电容电压下降，当下降至 2 ，励磁电流达 到反向最大，结电容电压继续下降，变压器原边绕组 存在正偏电压，使副边两个二极管同时导通，磁化能 量可能被转移输出，但由于变压器漏感可有效延滞该 转移，结电容电压可被泻放至零，此后，主开关管体 二极管导通为反向的励磁电流提供回路，并等待主开 关管重新导通。
小功率DC—DC变换器初步设计毕业设计论文
毕业设计（论文）
课题:小功率DC/DC变换器初步设计及调试
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重庆电子工程职业学院电子信息系
毕业设计（论文）、毕业实习报告
任务书
学生
姓名吴娱班级应电082 学号2008220352 联系电话
13650524
660
电子邮箱wuy.u@
课题题目小功率DC/DC变换器初步设计及调试
反激式开关电源毕业设计论文
目录
第一章绪论2
1.1 课题背景及选题意义2
1.2 反激式开关电源国外发展现状4
1.2.1高性能碳化硅（SiC）功率半导体器件4
1.2.2 高频磁技术4
1.2.3新型电容器5
1.2.4 功率因数校正AC-DC开关变换技术5
1.2.5 高频开关电源的电磁兼容研究6
1.2.6 开关电源的设计、测试技术6
第二章反激式开关电源的理论基础7
2.1 开关电源基本知识7
2.2开关电源的几种基础结构9
2.2.1 boost电路9
2.2.1.1 boost电路的工作原理9
2.2.1.2 boost电路特点：10
2.2.2 buck电路11
2.2.2.1 buck电路的工作原理11
2.2.2.2 buck电路的特点12
2.2.3 buck-boost电路13
2.2.
3.1 buck-boost电路的工作原理13
2.3电路拓扑结构的选择15
2.3.1电路拓扑结构选择要注意的问题15
2.3.2 拓扑结构的对比分析16
2.3.3 拓扑结构选择17
2.4 反激电路18
2.4.1 反激电路的工作原理18
2.4.2反激电路的特点20
2.5 本章小结20
第三章反激式开关电源整体设计20
3.1 反激式开关电源的框图设计21
3.2输入整体电路的设计23
3.2.1 输入电路的设计23
3.2.1.1 输入保护器件23
3.2.1.2 输入整流部分25
3.2.1.3 共模电感和输入滤波电容的选取26
3.2.2反激式变换器电路中的开关晶体管27
3.2.3反激开关电源变压器的设计28
1.确定变压器初级电感量28
3.3 本章小结36
两种双管反激型变换器的研究和比较
两种双管反激型DC/DC变换器的研究和比较
摘要：传统的双管反激克服了主开关电压应力大的缺点，使得每个主开关的电压应力仅为输入电压，但是该电路带来了占空比不能大于50％的缺点。为了克服这个缺点，提出了宽范围双管反激的拓扑，不仅每个开关的电压应力要比单管反激小得多，而且占空比也可以大于50％，但该拓扑的漏感能量需外加缓冲电路来吸收。客观地分析和比较了这两种双管反激变换器的特性差异，并指出了两者的适用场合。最后，实验结果进一步验证了以上的观点。
关键词：DC/DC；双管反激；宽范围
1 概述
反激型DC/DC变换器因结构简单、成本低廉而广泛应用于各种辅助电源和小功率电源中。但是，单管反激变换器主开关电压应力大，在输入电压较高的场合使用起来比较困难。另外，反激变换器的变压器漏感一般比较大，导致主开关上产生很高的电压尖峰，使电压应力进一步增加。传统的双管反激变换器如图1所示，其两个主开关的电压应力为输入电压，克服了单管反激开关电压应力大的缺点，并且漏感能量可以回馈到输入侧，不需要吸收电路，但它带来了占空比D不能大于50％的缺点，在宽范围场合应用有局限性。本文提出了一种能工作在占空比大于50％条件下的双管反激变换器，如图2所示，不过它和传统的双管反激相比也并非十全十美，其漏感能量需要外加缓冲电路来吸收。本文详细、客观地分析和比较了这两种双管反激变换器在工作原理和特性上的差异，阐述了一些独特的观点，并且给出了两种双管反激的实验结果比较，旨在为电源设计者选用这两种双管反激变换器时提供理论依据和参考数据。
最新DCDC总结-概括
DC/DC变换器调研报告
一．原理简介
开关电源是利用现代电力技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。
与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放大器的输出（误差电压）在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。
二．DCDC现状
分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展，其电源系统需用的DC/DC电源模块越来越多。对其性能要求越来越高。除去常规电性能指标以外，对其体积要求越来越小，也就是对其功率密度的要求越来越高，对转换效率要求也越来越高，也即发热越来越少。这样其平均无故障工作时间才越来越长，可靠性越来越好。因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的DC/DC转换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。例如：二十年前Lucent公司开发出第一个半砖DC/DC时，其输出功率才30W，效率只有78%。而如今半砖的DC/DC输出功率已达到300W，转换效率高达93.5%。
双向反激变换器的研究的开题报告
双向反激变换器的研究的开题报告
1. 研究背景和意义
随着电子技术的不断发展和进步，电力电子技术的应用领域也不断拓展和深入，电力电子变换器已经逐渐成为了电力转换、控制和调节的重要设备。其中，双向反激变换器作为一种高效率、高可靠性、高性能的电力电子变换器，在电力电子技术领域备受关注。它广泛应用于能源转换、计算机设计、嵌入式控制系统、充电系统等领域。在电动车充电系统中，双向反激变换器可以实现电池的充电和放电，并可以在蓄电池和电网之间进行互相转换。
2. 研究现状和存在问题
双向反激变换器在电力电子领域已有多年的研究历史，但目前还存在着一些问题：一是传统的双向反激变换器存在着转换效率低、电流谐波大、噪声干扰等问题；二是双向反激变换器的控制策略需要满足不同的控制目标和应用要求，如电池电流控制、电池电压控制等；三是在实际应用中，双向反激变换器需要满足工作环境的复杂性和变化性，如负载变化、电源电压变化等。
3. 研究思路和方法
本研究将重点研究双向反激变换器的效率、控制和可靠性等问题。具体思路和方法包括：
（1）分析双向反激变换器的工作原理和特点，建立其数学模型；
（2）研究双向反激变换器的转换效率，采用电路结构优化和功率管选型等方法提高效率；
（3）研究双向反激变换器的控制策略，设计基于PI控制器和模糊控制器的电流和电压控制方法；
（4）进行双向反激变换器的仿真实验，验证其效果和性能；
（5）进一步研究双向反激变换器的可靠性分析和改进，并模拟仿真验证。
4. 预期成果和意义
本研究主要的预期成果及意义如下：
（1）提高双向反激变换器的转换效率，提高工作效率和能效；
反激变换器——精选推荐
5.2 反激变换器
反激变换器就是在Buck-Boost变换器的开关管与续流二极管之间插入高频开关变压器，从而实现输入与输出电气隔离的一种DC-DC变换器，因此，反激变换器实际上就是带隔离的Buck-Boost变换器。反激变换器能量传输的时机与正激变换器正好相反，它是在开关关断期间向负载传输能量。由于反激变换器的高频变压器除了起变压作用外，还相当于一个储能电感，因此，反激变换器也称之为“电感储能式变换器”或“电感变换器”。
5.2.1 单管反激变换器的组成和工作原理
1. 单管反激变换器的电路组成及工作原理
单管反激变换器的主电路结构如图5.2.1所示，图中V i为输入电压、V O为输出电压、i O 为输出电流、VT为开关管，VD为续流二极管、C为输出滤波电容、R L为负载电阻。L1、L2为高频变压器T的原、副边分别对应的电感，流过原、副边的电流分别为i N1、i N2，变压器变比n=N1/N2，变压器变比的倒数用“γ”表示，即γ= N2/N1（后面的分析会发现：对于反激变换器，其有关表达式中用“γ”表示更好）。
o
V
图5.2.1单端反激变换器的主电路图
单管反激变换器的工作原理：在开关管VT导通期间，输入电压V i加在一次电感L1上，流过原边的电流i N1线性增加，高频变压器将电能转换成磁能储存在电感L1中。因二次绕组同名端与一次绕组同名端相反，使得整流二极管VD因反偏而截止，二次侧无电流流过，负载仅由输出滤波电容C提供电能。在开关管VT关断期间，流过原边的电流i N1变为零，其变压器二次侧感应电压使续流二极管VD正偏而导通，储存在变压器原边电感L1中的磁能通过互感耦合到L2，变压器释放能量，流过变压器副边的电流i N2线性减小。可见，反激变换器的高频变压器实际是一个初级与次级紧密耦合的电感器。
电源拓扑结构介绍----正激和反激(第4、6周)
2020/7/16
4
D1
470u
TX1 D1N4148
L1
*** ***
36 V1
R1 C1
470u
TX1
L1
*** ***
36
V1
D2
D1N4148
R1 C1
***
470u
(a)
L1
***
D3 D1N4148
(b)
R1
D2 D1N4148
C1
正激变换器工作在不
(c) 同模态的等效电路
2020/7/16
Vout
Vin N
* Dy
在forward变换器中，一个比较重要的概念是：变压
器必须要复位，否则它的磁通将不断增加，最后导致磁芯
饱和而毁坏。也就是说，磁通的增加量应该等于磁通的减
小量，从前面的分析可以得到：
D
W3 W1
*
Dy
2020/7/16
11
由于 D 1 Dy ，要满足上式，必须有：
Dy
max
W1 W1 W3
K13 K13 1
K13的大小决定最大的占空比D，小于0.5或者大于 0.5
变压器的引入，不仅实现了电源侧与负载侧间的电 气隔离，还可以实现多路输出。
2020/7/16
12
多路输出的正激变换器
基于UC3843的反激式开关电源设计【毕业设计+开题报告+文献综述】
本科毕业设计
开题报告
电子信息工程
基于 UC3843 的反激式开关电源设计
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义伴随着计算机和电子技术
的高速发展，电子设备的越来越小型化以及低成本
化，这促使电源朝着轻、薄、小和高效率的方向发展。
上个世纪 50 年代，美国宇航局就以小型化、重量轻为目标，为搭载火箭设计了开关电源。在将近半个多世纪的发展过程中，开关电源由于具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、性能稳定等优点从而逐渐取代传统技术制造的连续工作电源，并在电子整机与设备中得到了广泛的应用。
开关电源是采用功率半导体器件作为开关，通过调整开关的占空比控制输出电压，以功率晶体管（GTR）为例，在开关管饱和导通时，集电极和发射集两端的压降近似零；在开关管截止时，其集电极电流为零。所以它的功耗小，效率可以高达70%~95%。由于功耗很小，所以散热器也随之减小。开关型稳压电源是直接对电网电压进行整流，滤波，调整，然后再由开关调整管来进行稳压，不需要电源变压器。而且开关工作频率为几十千赫，滤波电容、电感器的数值很小，所以，开关电源就具有质量轻、体积小等优点，此外，由于开关电源的功耗小，机内温升较低，提高了电源的稳定性和可靠性。
在 20 世纪 80 年代，计算机已经全面实现了开关电源化，领先完成了计算机的电源换代。在 20 世纪 90 年代，开关电源广泛的应用于电子、家电领域，开关电源进入了蓬勃发展时期。
到 21 世纪初，全世界开关电源的市场规模已经达到了 166 亿美元。在我国，改革开放后，由于通信、家电等领域的迅猛发展，推动了电源市场的发展。预计中国开关电源市场总额在 70 亿元人民币以上。开关电源的基础是电力电子技术，它运用了功率变换器把电能进行变换，经过变
反激变换器
5.2 反激变换器
反激变换器就是在Buck-Boost变换器的开关管与续流二极管之间插入高频开关变压器，从而实现输入与输出电气隔离的一种DC-DC变换器，因此，反激变换器实际上就是带隔离的Buck-Boost变换器。反激变换器能量传输的时机与正激变换器正好相反，它是在开关关断期间向负载传输能量。由于反激变换器的高频变压器除了起变压作用外，还相当于一个储能电感，因此，反激变换器也称之为“电感储能式变换器”或“电感变换器”。
5.2.1 单管反激变换器的组成和工作原理
1. 单管反激变换器的电路组成及工作原理
单管反激变换器的主电路结构如图5.2.1所示，图中V i为输入电压、V O为输出电压、i O 为输出电流、VT为开关管，VD为续流二极管、C为输出滤波电容、R L为负载电阻。L1、L2为高频变压器T的原、副边分别对应的电感，流过原、副边的电流分别为i N1、i N2，变压器变比n=N1/N2，变压器变比的倒数用“γ”表示，即γ= N2/N1（后面的分析会发现：对于反激变换器，其有关表达式中用“γ”表示更好）。
o
V
图5.2.1单端反激变换器的主电路图
单管反激变换器的工作原理：在开关管VT导通期间，输入电压V i加在一次电感L1上，流过原边的电流i N1线性增加，高频变压器将电能转换成磁能储存在电感L1中。因二次绕组同名端与一次绕组同名端相反，使得整流二极管VD因反偏而截止，二次侧无电流流过，负载仅由输出滤波电容C提供电能。在开关管VT关断期间，流过原边的电流i N1变为零，其变压器二次侧感应电压使续流二极管VD正偏而导通，储存在变压器原边电感L1中的磁能通过互感耦合到L2，变压器释放能量，流过变压器副边的电流i N2线性减小。可见，反激变换器的高频变压器实际是一个初级与次级紧密耦合的电感器。
基于MATLAB单管正激变换器的仿真与设计
基于MATLAB单管正激变换器的仿真与设计
王金雪;梁二文;刘政宇;徐博;郭鸿涛
【期刊名称】《电动工具》
【年(卷),期】2022()4
【摘要】单管正激变换器属于隔离型开关电源,其主要利用电磁感应原理实现能量传递,而不是通过回路传递电流。正激变换器一次绕组和二次绕组极性相同,一次侧工作时二次侧也工作,负载通过续流二极管蓄流时二次侧无电流,为避免一次侧电流过大使磁通饱和,需要加入磁复位绕组。开关管Q按照PWM方式工作,驱动芯片选择UC3844,是性能较好的电流型控制芯片,16 V启动,可在电路中加入稳压电源芯片或辅助供电电路。TL431和光电耦合器PC817对输出进行采样送入UC3844,由UC3844调节占空比实现稳压输出,同时在反馈端实现隔离。设计了输入为40~48 V,输出为5 V/5 A的正激电路,设计内容包括主电路、控制电路等的器件选型和参数计算,在MATLAB中仿真运行,验证了设计的合理性。
【总页数】5页(P6-10)
【作者】王金雪;梁二文;刘政宇;徐博;郭鸿涛
【作者单位】黑龙江科技大学;哈尔滨理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP334.1
【相关文献】
1.有源箝位正激式单级功率因数校正变换器的仿真实现
2.正—反激组合式变换器与单端式变换器的比较
3.单输出有源钳位正激DC-DC变换器设计
4.基于MATLAB/Simulink的原边反馈反激式变换器的仿真研究
5.一种新型的通用单/双正激型直流变换器电路仿真平均模型
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基于UC3844的电流控制型反激变换器分析与设计
基于UC3844的电流控制型反激变换器分析与设计
云珂
【摘要】分析反激变换器工作的基本原理,给出电路参数的选取原则以及RCD吸收电路的设计方法,基于电流型控制芯片UC3844,设计了满载功率36 W的反激变换器进行实验验证.实验结果表明,设计的电路满足设计要求,具有精度高、纹波小、效率高等优点.
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2018(035)006
【总页数】5页(P144-148)
【关键词】反激变换器;RCD;UC3844;电流型控制
【作者】云珂
【作者单位】南京理工大学自动化学院,江苏南京 210094
【正文语种】中文
0 引言
反激变换器具有体积小、成本低、可靠性高以及易于实现多路输出等特点，在中小功率领域得到了广泛应用，特别适用于作为各类控制系统的辅助电源[1]。反激变换器中电感电流变化率较大，非常适合电流控制型的应用。在反激变换器中，首先推荐使用电流控制型。但是，由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管
损坏[2-3]。因此，为确保反激变换器安全可靠工作，必须引入钳位电路吸收漏感
能量。钳位电路可分为有源[4-5]和无源[6-7]钳位电路两类，其中无源钳位电路因不需控制和驱动电路而被广泛应用。本文分析了反激变换器的工作原理，详细说明了电路参数的设计方法，并基于UC3844控制芯片，设计了满载功率为36 W的
反激变换器，以验证设计参数[8] 。
1 反激变换器的工作原理
反激变换器（Flyback Converter）本质上属于Buck-Boost变换器，输入回路与输出回路隔离，既可以升压也可以降压，广泛应用于100 W以内的隔离式开关电源。。
ACDC变换器开题报告
ACDC变换器开题报告
ACDC变换器开题报告
概述：
ACDC变换器是一种将交流电转换为直流电的电力转换装置。在现代电子设备中，直流电是最常用的电源形式，而交流电则是从电网中供应的主要电力形式。因此，ACDC变换器在电子设备中起着至关重要的作用。本文旨在探讨ACDC
变换器的原理、应用和未来发展趋势。
一、原理
ACDC变换器的原理基于电力电子技术和电磁学原理。其主要组成部分包括整
流器、滤波器和稳压器。整流器将交流电转换为脉动的直流电，滤波器则用于
平滑输出电压，稳压器则确保输出电压的稳定性。通过这一过程，ACDC变换
器能够将交流电转换为稳定的直流电供应给电子设备。
二、应用
ACDC变换器广泛应用于各种电子设备中，如电脑、手机、电视等。它们在电
子设备中的作用是将电网供应的交流电转换为设备所需的直流电。这样一来，
电子设备就能够正常工作，并且不受电网波动的影响。此外，ACDC变换器还
应用于电力系统中，用于将电网中的交流电转换为直流电供应给大型工业设备。
三、发展趋势
随着科技的不断进步，ACDC变换器也在不断发展。未来，ACDC变换器将朝
着更高效、更小型化和更可靠的方向发展。一方面，随着能源需求的增加，对
电力转换的效率要求也越来越高。因此，研究人员将致力于开发更高效的
ACDC变换器，以减少能源损耗。另一方面，随着电子设备的不断发展，对
ACDC变换器的尺寸要求也越来越小。因此，研究人员将努力开发更小型化的ACDC变换器，以适应紧凑的电子设备。此外，为了提高ACDC变换器的可靠性，研究人员还将致力于寻找更稳定的材料和改进设计。
双向DC-DC变换器设计技术研究的开题报告
双向DC-DC变换器设计技术研究的开题报告
一、课题说明
双向DC-DC变换器是一种能够实现电能的双向转换的电力电子装置。它能够将一个电源的电压转换为另外一个电源的电压，并且可以实现电
能的回馈，用于实现储能等应用。
本课题旨在研究双向DC-DC变换器的设计技术，包括拓扑结构、控制方法和电路参数的选择等方面，使得该变换器能够满足不同电气场合
的要求。
二、研究内容和目标
1.研究双向DC-DC变换器的拓扑结构，包括一元拓扑结构、二元拓
扑结构、三元拓扑结构等，对比分析不同拓扑结构的优缺点，选择适合
的拓扑结构。
2.研究双向DC-DC变换器的控制方法，包括电压控制、电流控制、
功率控制等，分析不同控制方法的优劣，选择适合的控制方法。
3.研究双向DC-DC变换器的电路参数选择，包括开关管选择、电感
选择、电容选择等，通过仿真和实验分析不同参数对变换器性能的影响，选择适合的参数。
4.设计一款满足特定电气需求的双向DC-DC变换器，完成电路的原
理图设计、参数的选择、仿真分析以及实验验证。
三、研究方法和技术路线
1.文献综述：通过查阅国内外文献，了解双向DC-DC变换器的研究
现状和所涉及的技术。
2.拓扑结构分析：对比分析不同的双向DC-DC变换器拓扑结构，确
定其中最适合的结构。
3.控制方法选择：分析不同的双向DC-DC变换器控制方法，通过仿真和实验，选择最适合的控制方法。
4.电路参数选择：通过计算和仿真，分析不同电路参数对双向DC-DC变换器性能的影响，选择最佳的电路参数。
5.电路设计和实验验证：基于研究结果，完成双向DC-DC变换器的电路原理图设计和参数确认，结合仿真和实验验证结果，总结并评估所设计的双向DC-DC变换器的性能。
Boost变换器的控制研究与实现的开题报告
Boost变换器的控制研究与实现的开题报告
一、开题背景
随着电子技术和电力电子技术的发展，电源电压要求越来越高，但常规的电源系统无法满足需求。因此，直流-直流（DC-DC）变换器成为了一种必不可少的电子电路，广泛应用于计算机、通讯、工业自动化、以及医疗等领域。Boost变换器是一种常用的DC-DC变换器，可以将输入低电压变换为输出高电压，具有电压转换效率高、输出电压稳定等特点。近年来，随着新能源发电技术的发展，Boost变换器在太阳能、风能等领域得到了广泛应用。
二、选题意义
Boost变换器具有广泛的应用前景，成为了DC-DC变换器中的重要组成部分。为提高Boost变换器的性能和稳定性，需要深入探究其控制方法和实现技术。本研究通过对Boost变换器的控制研究和实现，旨在提高Boost变换器的电压转换效率、输出稳定性，推动其在新型能源领域的应用。
三、研究内容和目标
1.探究Boost变换器的基本结构和工作原理，分析其特点和优点；
2.研究Boost变换器的控制方法，包括开环控制和闭环控制，分析各自的优缺点，找到最优的控制策略；
3.设计相应的控制电路，实现Boost变换器的控制功能；
4.进行仿真实验和实际测试，验证控制方法和实现技术的有效性和稳定性；
5.总结研究成果，提出进一步研究和应用的建议。
四、研究方法和技术路线
1.文献调研：搜集相关文献，了解Boost变换器的工作原理和控制方法；
2.理论分析：结合文献资料，分析Boost变换器的特点和控制策略，确定最优的控制方法；
3.设计电路：根据理论分析的结果，设计相应的控制电路，包括模拟控制和数字控制；
李小祥开题
相与后
电感电流
现阶段工作
改进前 100KHZ 电感电流
改进后 100KHZ 电流波形
改进后100khz波形
100khz
突尖展开
正弦缺陷
10kHzPwm
100k0.4占空比
相与后
电流波形
无突尖
DSP+CPLD数字化控制策略：
DSP的选型
每一种类型的DSP芯片都有着自身的特点,适合于不同的应用领 域,在进行控制系统设计时,必须根据系统自身的实际情况选择合适的 DSP芯片。例如,德州仪器(TI)公司的DSP芯片就包括C2000、 C5000和C6000三个系列,其中C2000系列处理器集成度高,具备 丰富的外设功能模块,特别是事件管理器单元,特别适合于工业现场控 制系统;C5000系列处理器功耗低,数据处理能力强大,特别适合消费 类数字市场;而C6000系列处理器数据处理能力最强、可以采用高 级语言编程,适合于图像处理及通信设备等领域应用。 本课题中反激变换器的控制系统所选用DSP主要的工作任务包 括:对电容充电的控制、A/D实时釆样、生成与电网电压同频同相的 正弦信号波形，正弦基准与电感电流的比较，PWM脉冲的生成，都 属于典型的工业控制应用,特别适合于TI公司的C2000系列的处理 器应用。考虑因素：PWM精度，采样精度，运算速度
将eCAP2模块设置成APWM模式，该模式下，CAP1和CAP2寄存器分别工作 在周期当前寄存器和比较当前寄存器模式，而CAP3和CAP4分别工作在周期映射 寄存器及比较映射寄存器模式。每当eCAP1模块有捕获中断时，中断服务子程序 读取eCAP2中计数时基的计数值，记为Tin；读取周期当前寄存器的值，记为 Tref。两个值分别为锁相环的反馈输入和参考输入。环路滤波程序实现Tin对 Tref的跟踪功能。软件锁相算法的运算结果重新送入周期寄存器中，依次不断调 整，以实现对电网电压的相位跟踪。PWM波的产生：eCAP2模块的32位计数器 进行计数，CAP1周期当前寄存器装载三角波载波周期所需的计数值， DSP内部 固化了正弦周期表，一个完整的周期含有512个点，将各个正弦波的比较点的幅 值取出送给CAP2比较当前寄存器，当定时器的计数值与比较器的值相等时发生 比较匹配，每产生一次比较匹配，查表指针自动加一；当定时器的计数值与周期 寄存器的值相等时，发生周期匹配，此时复位正弦表指针。这样相应的引脚就会 输出宽度不等的方波。
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指导老师意见： 年月日
系意见： 年月日
指导老师（签名）： 系主任（签名）：
华侨大学厦门工学院毕业设计(论文)开题报告
系：电气系
专业班级：11 级电气 1 班
姓名
曾俊杰
学号
1102101042
指导 教师
王国玲
Biblioteka Baidu
职称 学历
副教授
课题名称 单管反激式直流变换器研究
毕业设计（论文）类型（划√） 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其他
√
本课题的研究目的和意义： 目的：高效反激式开关电源以其电路抗干扰、高效、稳定性好、成本低廉等许多优点，特别 适合小功率的电源以及各种电源适配器，具有较高的实用性。随着电力电子技术的发展，工 作在高频的开关电源己经广泛应用于电气和电子设备的各个领域。开关电源设计的目的是通 过能量处理将输入能量变化为所需要的能量输出，通常的形式是产生一个符合要求的输出电 压，这个输出电压的值不能受输入电压或者负载电流的影响。 意义：在开关电源设计初期，采用的都是分立元件，集成度很低，大部分电路只能在 PCB 版上实现，极大的限制了小型化实现的可能。而且大量器件暴露在外，也影响了系统的稳定 性。近年来，为了实现更高的效率和更小的体积，开关电源的工作频率有了很大的提高。高 工作频率能够减小外围电感和电容的大小，从而减少系统的体积。
参考文献： [1] 康华光．电子技术基础：模拟部分[M]．北京：高等教育出版社，2013． [2] 张占松，张心益编著．开关电源技术教程[M]．北京：机械工业出版社，2012 [3] (美)Simon Ang,(美)Alejandro Oliva 著；徐德鸿[等]译．开关电源的原理、仿真和设计[M]．北 京：机械工业出版社，2011． [4] 胡寿松．自动控制原理基础教程[M]．北京：科学出版社，2013．
本课题的进度安排： 2015.1.15 前 收集资料，复习、自学模拟电子技术、电力电子技术、自动控制理论、电路 的仿真等 书籍，2015 年 1 月下发任务书，确定（论文）的任务要求。 寒假期间 完成外文翻译，确定初步的研究方案。 2015.3.1-2015.3. 15 进行课题的调研，完善课题研究方案，完成文献综述和开题报告。 2015.3. 15-2015.3. 31 进行课题的设计，完成设计（论文）提纲的编写。 2015.4. 1-2015.4. 30 进行课题的仿真研究及仿真结果的处理与分析等，完成设计（论文）初 稿。 2015.5. 1-2015.5. 31 完成设计（论文）（按学校格式要求写作）。在最终定稿之前应与指导教 师交换对设计（论文）的意见，并进行修改完善。 2015.6.1-2015.6.14 制作 PPT，答辩。
3.电路的技术指标：输出功率为 1kW，输入电压：48VDC，输出电压：400VDC， 电压纹波不大于 20V，开关频率 50kHz，动态响应时间小于 10ms。 4.建立仿真模型，并通过仿真结果验证设计方法的正确性。
拟解决的关键问题： 问题一 ：如何设计单管反激式直流变换器系统？
解决方法 ：借助所学的书本知识或去图书管查阅相关资料或借助网络资源。 问题二 ：如何给出单管反激式直流变换器系统完整的仿真结果，并达到系统性能指标
文献综述（国内外研究情况及其发展）： 随着电力电子技术的发展，开关电源的应用越来越广泛。开关电源是利用现代电力电子技术， 控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽 度调制（PWM）控制 IC 和 MOSFET 构成。开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关 电源由于具有线路简单，所需要的元器件少，能够提供多路隔离输出等优点。开关电源是通 过开关管关断和导通实现电压和电流变换的装置，亦称无工频变压器的电源，利用体积很小 的高频变压器来实现电压变化及电网隔离。开关电源具有体积小、重量轻、效率高、发热量 低、性能稳定等优点，代表着当今稳压电源的发展方向，已成为稳压电源的主导产品。 随着集成电路的发展，开关电源逐渐向集成化方向发展，趋于小型化和模块化。反激变压器 的设计是一个难点，其往往导致电源设计周期延长。随着 PI 公司生产的以 TOPSwitch 为代 表的新一代单片开关电源的问世，以上诸多问题都得到了很好的解决。应用 TOPSwitch-HX 设计开关电源，不仅器件更少，结构更简单，发热量更少，工作更可靠，采用该系列芯片已 成为一种高效的反激式开关电源设计方案。1977 年国外首先研制成脉宽调制(PWM)控制器 集成电路，美国 Motorola 公司、Silicon General 公司、Unitrode 公司等相继推出一系列 PWM 芯片。近些年来，国外研制出开关频率达 1MHz 的高速 PWM、PFM 芯片。第二个方 向是实现中、小功率开关电源单片集成化。1994 年，美国电源集成公司(Power Integrations) 在世界上率先研制成功三端隔离式 PWM 型单片开关电源，其属于 AC/DC 电源变换器。之后 相继推出 TOPSwitch、TOPSwitch-II、TOPSwitch-Fx、TOPSwitch-GX、PeakSwitch、LinkSwitch 等 系列产品。意-法半导体公司最近也开发出 VIPer100、VIPer100A、VIPer100B 等中、小功率 单片电源系列产品，并得到广泛应用。
要求？ 解决办法 ：借助书本知识和在老师的指导下解决问题。
研究思路、方法和步骤： 研究思路： 通过所学的知识及相关资料深入了解 Buck-Boost 型功率变换器与反激式功率变换器的基本 原理、功率电路与控制电路的设计方法与实现，控制电路的稳定性设计等。 学习并掌握电路仿真软件的使用。 在这些基础上进行电路的设计和建立仿真模型，并通过仿真结果验证设计方法的正确性。 方法和步骤： 参考文献设计电路。 基于 matlab 建立仿真模型，并通过仿真结果验证设计方法的正确性。