移相全桥DCDC变换器设计--文献综述
DCDC变换器设计总结
DCDC变换器设计总结DC-DC变换器设计论文院系班级指导老师组别组员二〇一六年一月十五日前言直流变换技术已被广泛的应用于开关电源及直流电动机驱动中，如不间断电源（UPS）、无轨电车、地铁列车、蓄电池供电的机动车辆的无级变速及20世纪80年代兴起的电动汽车的控制，从而使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能，并同时收到节约电能的效果。
由于变压器的输入是电网电压经不可控整流而来的直流电压，所以直流斩波不仅能起到调压的作用，同时还能起到有效地抑制网侧谐波电流的作用。
直流斩波电路（DC Chopper）的功能是将直流电变为另一种固定的或可调的直流电，也称为直流-直流变换器（DC/DC Converter），直流斩波电路（DC Chopper）一般是指直接将直流变成直流的情况，不包括直流-交流-直流的情况。
直流斩波电路的种类很多，包括6种基本斩波电路：降压斩波电路，升压斩波电路，升降压斩波电路cuk斩波电路，Sepic斩波电路，Zeta斩波电路，前两种是最基本电路,一方面，这两种电路应用最为广泛，另一方面，熟用这两种电路可为理解其他斩波电路打下坚实基础。
升压直流电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC 变换器 ,在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
随之出现了诸如降压电路、升降压电路、复合电路等多种方式的变换电路。
直流斩波技术已被广泛用于开关电源及直流电动机驱动中，使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
升压斩波电路实际上采用的就是PWM技术。
PMW控制方式是目前采用最广泛的一种控制方式，它具有良好的调整特性。
随着电子技术的发展，近年来已发展各种集成控制芯片，这种芯片只需要外接少量元器件就可以工作，这不但简化设计，还大幅度的减少元器件数量、连线和焊点。
所以，此次课题设计选题为设计使用全控型器件为MOSFET的升压斩波电路，主要讨论升压斩波主电路、控制电路、驱动电路和保护电路的原理和设计。
移相全桥DCDC变换器的设计与研究
i
ABSTRACT
With China's rapid economic development, electronic technology and computer technology become more and more widely. It makes the power supply develop in the direction of lighter , smaller, high-frequency and high-efficiency. While increasing the operating frequency, the power switch voltage and current stress increases as well.Soft-switching technology can achieve zero-voltage start or zero current shutdown. It can also improve the efficiency and reduce the electromagnetic interference. In the field of high-power applications,the phase-shifted full-bridge DC/DC converter has a simple circuit structure, a small switching loss, and it is easy to control.So it has been generally applied on many occasions.
第二章 移相全桥 DC/DC 变换器............................................................................................7 2.1 移相全桥 ZVS DC/DC 变换器 ....................................................................................7 2.2 移相全桥 DC/DC 变换器控制方式...........................................................................13 2.2.1 PID 控制............................................................................................................13 2.2.2 电压和电流双闭环控制 .................................................................................. 13 2.2.3 模糊控制 .......................................................................................................... 13 2.3 移相全桥 DC/DC 变换器关键问题的分析 ..............................................................14 2.3.1 两个桥臂实现 ZVS 的差异.............................................................................14 2.3.2 副边占空比的丢失 .......................................................................................... 16 2.3.3 整流二极管的换流 .......................................................................................... 17 2.4 改进型全桥移相 ZVS-PWM DC/DC 变换器电路 ..................................................21 2.5 本章小结 .....................................................................................................................28
移相全桥软开关DCDC变换器的研究
以牺牲变压器副边一定量的占空比为代价的，它无法消除只能尽量减小。在低压 大电流输入的情况下，副边占空比的丢失尤为严重，导致变换器的效率低下，使 得实现ＺＶＳ变得没有意义。论文通过在传统移相全桥ＤＣ／ＤＣ变换器的变压器原 边串入可饱和电感，大大减小了副边占空比的丢失，同时在滞后桥臂并联辅助谐 振网络，使得滞后桥臂开关管在轻载时也能实现ＺＶＳ，并迸一步减小了副边占 空比的丢失。可饱和电感和辅助谐振网络的引入解决了低压大电流输入情况下宽 负载范围内实现ＺＶＳ和副边占空比丢失严重的矛盾，在实现ＺＶＳ的同时将副边 占空比丢失减小到几乎为零，使得移相全桥ＺＶＳ技术能够很好地应用于这类
ａｄｏｐｔｓ Ｐｈａｓｅ—Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｕｌｌ—Ｂｒｉｄｇｅ ｚｅｒｏ—ｖｏｌｔａｇｅ—ｓｗｉｔｃｈｅｄ（ＰＳ ＦＢ ＺＶＳ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｈａｒｄ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｗａｓｔａｇｅ．Ｉｔ ｇｅｔｓ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ．
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｔｈｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ．
±里！！兰堕皇三！壅堕堡：！兰垡堕苎
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Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｍａｉｎ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｃｏｎｔｒｏｌ
ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｃｌｏｓｅｄ—ｌｏｏｐ ｐａｒｔ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｓｏｍｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｏｆ
280W移相全桥软开关DC／DC变换器设计.
280W移相全桥软开关DC／DC变换器设计摘要：为抑制输出整流二极管反向恢复引起的电压振荡，采用原边带箝位二极管的电路拓扑设计DC／DC变换器。
通过调节移相角调节输出电压，利用开关管的结电容和外接电容以及原边串联电感作为谐振元件，使开关管能进行零电压开通和关断，与传统的移相变换器相比，在变压器原边增加了2个二极管对输出整流二极管进行箝住，实验表明，该方案在实现开关管零电压开通和关断的同时，能够抑制输出整流二极管两端的电压振荡，减小输出整流二极摘要：为抑制输出整流二极管反向恢复引起的电压振荡，采用原边带箝位二极管的电路拓扑设计DC／DC变换器。
通过调节移相角调节输出电压，利用开关管的结电容和外接电容以及原边串联电感作为谐振元件，使开关管能进行零电压开通和关断，与传统的移相变换器相比，在变压器原边增加了2个二极管对输出整流二极管进行箝住，实验表明，该方案在实现开关管零电压开通和关断的同时，能够抑制输出整流二极管两端的电压振荡，减小输出整流二极管的电压应力。
关键词：软开关变换器；寄生振荡；箝住二极管；尖峰电压移相控制的全桥PWM变换器是最常用的中大功率DC／DC变换电路拓扑形式之一。
移相PWM控制方式利用开关管的结电容和高频变压器的漏电感或原边串联电感作为谐振元件，使开关管能进行零电压开通和关断，从而有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声，减少了器件开关过程中产生的电磁干扰，为变换器提高开关频率、提高效率、减小尺寸及减轻质量提供了良好的条件。
然而，传统的移相全桥变换器的输出整流二极管存在反向恢复过程，会引起寄生振荡，二极管上存在很高的尖峰电压，需增加阻容吸收回路进行抑制，文献提出了两种带箝位二极管的拓扑，可以很好地抑制寄生振荡。
本文采取文献提出的拓扑结构，设计了一台280 W移相全桥软开关DC／DC变换器，该变换器输入电压为194～310V，输出电压为76V。
1 主电路拓扑及工作过程分析本设计所采用的主电路拓扑如图1所示。
双重移相控制的双向全桥DCDC变换器及其功率回流特性分析
双重移相控制的双向全桥DCDC变换器及其功率回流特性分析一、本文概述本文旨在对双重移相控制的双向全桥DCDC变换器进行深入研究，并探讨其功率回流特性。
随着电力电子技术的快速发展，DCDC变换器作为能源转换与管理的核心组件，广泛应用于电动汽车、可再生能源系统、数据中心等众多领域。
其中，双向全桥DCDC变换器因其高效率、高功率密度和灵活的能量双向流动特性而受到广泛关注。
双重移相控制策略作为一种先进的调制方法，能够有效优化双向全桥DCDC变换器的性能。
它通过独立控制两个桥臂的移相角，实现输出电压和电流的精确调节，同时提高变换器的整体效率。
然而，双重移相控制策略也带来了复杂的功率回流问题，即在变换器工作过程中，部分功率会在不同桥臂之间回流，导致能量损失和效率下降。
因此，本文将对双重移相控制的双向全桥DCDC变换器的功率回流特性进行深入分析。
我们将建立变换器的数学模型，明确功率回流产生的机理和影响因素。
然后，通过仿真和实验验证，研究功率回流对变换器性能的影响程度，并提出相应的优化措施。
我们将总结双重移相控制策略在双向全桥DCDC变换器中的应用前景，为相关领域的研究和实践提供参考。
二、双重移相控制的双向全桥DCDC变换器基本原理双重移相控制的双向全桥DCDC变换器是一种高效、灵活的电能转换装置，能够实现双向的电能传输和功率回流。
其基本原理在于通过两个独立的移相控制策略，分别控制全桥变换器的两个桥臂，从而实现输入与输出之间的电压和电流的灵活调节。
变换器由两个全桥电路组成，每个全桥电路包括四个开关管，通过控制开关管的通断状态，可以实现电能的输入和输出。
双重移相控制策略则通过独立控制两个全桥电路的移相角，实现电能的高效转换。
在功率回流过程中，双重移相控制策略可以有效地调整回流电流的大小和方向，从而实现功率的高效回流。
具体而言，当变换器工作在逆变状态时，通过调整移相角，可以控制回流电流的大小和方向，使其与输入电流相匹配，从而实现功率的高效回流。
数字控制移相全桥DC_DC变换器的研究与设计.pdf
（3）基于 DSP 的移相全桥 DC/DC 变换器控制电路的设计。本 文采用 TI 的 TMS320F28335 作为数字控制芯片，深入研究移相 PWM 驱动信号的产生方法，并设计了采样电路和驱动电路，然后建立了移 相全桥倍流整流 DC/DC 变换器主电路的小信号模型和峰值电流模式 控制的小型号模型，推导了其传递函数，并根据系统的动态响应要求， 利用 MATLAB 中 sisotool 工具，设计峰值电流模式控制的模拟 PID 的参数，根据离散化方法，得到离散化的 PID 控制器的参数，完成了 数字 PID 控制器的设计，最后对主程序及各部分子程序进行了详细的 设计。
A Thesis Submitted to Shaanxi University of Science and Technology in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of
Master of Engineering Science
答辩委员会主席： 评阅人：
申请工学硕士学位论文
论文题目： 数字控制移相全桥 DC/DC 变换器的研究与设计
学科门类：工学 一级学科：电气工程 培养单位：电气与信息工程学院
硕士生：余彬 导 师：史永胜 教授
2015 年 6 月
RESEARCH AND DESIGN OF PSFB DC/DC CONVERTER BASED ON DIGITAL CONTROL
移相全桥ZVZCSDCDC变换器综述.
移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述摘要：概述了9种移相全桥ZVZCSDC/DC变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺点，以供大家参考。
关键词：移相控制；零电压零电流开关；全桥变换器 1概述所谓ZVZCS，就是超前桥臂实现零电压导通和关断，滞后桥臂实现零电流导通和关断。
ZVZCS方案可以解决ZVS方案的故有缺陷，即可以大幅度降低电路内部的循环能量，提高变换效率，减小副边占空比丢失，提高最大占空比，而且其最大软开关范围不受输入电压和负载的影响。
图1 滞后桥臂零电流开关是通过在原边电压过零期间使原边电流复位来实现的。
即当原边电流减小到零后，不允许其继续反方向增长。
原边电流复位目前主要有以下几种方法： 1）利用超前桥臂开关管的反向雪崩击穿，使储存在变压器漏感中的能量完全消耗在超前桥臂的IGBT中，为滞后桥臂提供零电流开关的条件；图2 2）在变压器原边使用隔直电容和饱和电感，在原边电压过零期间，将隔直电容上的电压作为反向阻断电压源，使原边电流复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件； 3）在变压器副边整流器输出端并联电容，在原边电压过零期间，将副边电容上的电压反射到原边作为反向阻断电压源，使原边电流迅速复位，为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件。
图3 2 电路拓扑根据原边电流复位方式的不同，下面列举几种目前常见的移相全桥ZVZCSPWMDC/DC拓扑结构，以供大家参考。
图4 1）NhoE.C. 电路如图1所示[1]。
该电路是最基本的移相全桥ZVZCS变换器，它的驱动信号采用有限双极性控制，从而实现超前桥臂的零电压和滞后桥臂的零电流开关。
这种拓扑结构的缺陷是L1k要折衷选择，L1k太小，在负载电流很小时，超前桥臂不能实现零电压开关；L1k太大，又限制了iL1k的变化速度，从而限制了变换器开关频率的提高。
变换器给负载供电方式是电流源形式，电感L1k电流交流变化，输入电流脉动很大，要求滤波电容很大。
毕业论文——全桥LLC串联谐振DCDC变换器
编号南京航空航天大学毕业设计全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 题目变换器学生姓名学号学院自动化学院专业电气工程与自动化班级指导教师二〇XX年X月毕业设计（论文）报告纸全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 变换器摘要近现代随着能源价格的增高和需求的增大，工作效率的高低成为了 DC/DC 变换器比较重要的指标之一。
为了追求 DC/DC 变换器的大功率和高效率，需要不断地改进变换器的结构和器件。
传统移相全桥软开关变换器可以有较大的功率，并且可以较好的实现 ZVS，提高效率。
但是相对的却限制了负载的范围，反向二极管的恢复也成了问题并且在输入大电压时效率很低。
为了解决这些问题，本文试着研究全桥 LLC 串联谐振变换器。
本文首先简单介绍了传统移相全桥 PWM ZVS 变换器、全桥 LC 串联谐振变换器、全桥LC 并联谐振变换器和全桥 LCC 串并联谐振变换器，并指出了其中的优缺点。
在此基础上对比介绍了全桥 LLC 串联谐振变换器。
对 LLC 串联谐振全桥 DC/DC 变换器的工作原理进行了详细研究，利用基频分量近似法建立了变换器的数学模型，确定了主开关管实现 ZVS 的条件，推导了边界负载条件和边界频率，确定了变换器的稳态工作区域，推导了输入、输出电压和开关频率以及负载的关系。
之后又设计了一个变换器电路，计算了相关参数，并且对元器件进行了选择。
本文使用UC3861 进行开关控制，设计了它的闭环电路。
最后用 saber 软件分别进行了满载、半载、轻载和空载的仿真分析。
仿真结果证实了理论分析的正确性。
关键词：DC/DC 变换器，全桥，UC3861，LLCiFull bridge LLC series resonant DC/DC converterAbstractIn modern times with increasing energy prices and increased demand, the level of efficiency has become the important index of DC/DC converter. In order to pursue DC/DC converter with high power and high efficiency, the structure and device of converter is needed to be improved. The traditional phase shifted full bridge PWM ZVS converter has some bad place.It limits the load range. Reverse diode recovery has become a problem when the input voltage and high efficiency is very low. To solve these problems, we try to study the full bridge LLC series resonant converter.This paper introduces the circuit and the characteristics of the traditional phase shifted full bridge PWM ZVS converter, full bridge LC series resonant converter and the full bridge LC parallel resonant converter and the full bridge LCC series resonant converter. Then their shortcomings are pointed out. In this paper, LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter is analyzed in detail. Based on the fundamental element simplification method, the mathematics model of the converter is obtained, and the conditions to achieve ZVS are given. Steady working region of LLC series resonant Full Bridge DC/DC is confirmed, the relations between input and output voltage depending on switching frequency and load conditions are given.Then, a converter circuit is designed, its parameters are calculated and the selected its components. This paper uses UC3861 for switching control and designed the closed-loop circuit. Finally uses the saber software to analyze some different situation of load.Finally, the simulation results are given, confirm the theoretical results are accurate.Key Words：DC/DC converter; Full bridge; UC3861; LLC目录摘要 (i)ii 第一章引言.............................................................................................................................- 1 -1.1 课题背景......................................................................................................................... - 1 -1.2 谐振变换器研究现状..................................................................................................... - 1 -1.2.1 移相全桥 PWM ZVS DC/DC 变换器.................................................................. - 1 -1.2.2 LC 串联谐振变换器............................................................................................. - 2 -1.2.3 LC 并联谐振变换器............................................................................................. - 3 -1.2.4 LCC 串并联谐振变换器....................................................................................... - 3 -1.3 本文的主要内容............................................................................................................. - 4 - 第二章全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 变换器................................................................................ - 6 -2.1 引言................................................................................................................................. - 6 -2.1.1 拓扑图................................................................................................................... - 6 -2.1.2 全桥 LLC 谐振变换器的优缺点.......................................................................... - 6 -2.2 全桥 LLC 串联谐振变换器的原理................................................................................ - 6 -2.2.1 全桥 LLC 串联谐振变换器的等效电路.............................................................. - 6 -2.2.2 全桥 LLC 串联谐振变换器的工作区域............................................................ - 10 -2.3 全桥 LLC 串联谐振变换器的工作过程...................................................................... - 12 -2.3.1 开关管工作在区域 1（f m<f<f r）....................................................................... - 12 -2.3.2 开关管工作在区域 2（f>f r）............................................................................. - 14 -2.4 频率特性....................................................................................................................... - 16 -2.5 空载特性....................................................................................................................... - 17 -2.5 短路特性....................................................................................................................... - 18 -2.6 本章总结....................................................................................................................... - 19 - 第三章闭环控制电路的设计..................................................................................................... - 20 -3.1 UC3861 的简单介绍..................................................................................................... - 20 -3.2 UC3861 的工作原理..................................................................................................... - 21 -3.3 闭环电路的设计........................................................................................................... - 22 -3.4 本章总结....................................................................................................................... - 22 - 第四章参数设计及仿真结果..................................................................................................... - 24 -4.1 参数设计....................................................................................................................... - 24 -4.1.1 性能指标要求..................................................................................................... - 24 -4.1.2 主电路参数设计................................................................................................. - 24 -4.1.3 输出整流滤波电路............................................................................................. - 28 -4.1.4 fmax、fmin、死区时间设计.............................................................................. - 28 -4.2 saber 仿真结果.............................................................................................................. - 29 -4.2.1 满载..................................................................................................................... - 29 -4.2.2 半载..................................................................................................................... - 34 -4.2.3 轻载..................................................................................................................... - 38 -4.2.4 空载..................................................................................................................... - 40 -4.3 本章小结....................................................................................................................... - 42 - 第五章全文总结及展望........................................................................................................... - 43 - 参考文献................................................................................................................................. - 44 - 致谢..................................................................................................................................... - 45 -第一章引言1.1课题背景随着电力电子技术的发展与计算机技术的快速提升，有关 DC/DC 变换器的应用变得很普遍，对于这方面的研究也就多了起来。
移相全桥ZVS控制的电动汽车DCDC转换器设计研究
116AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计移相全桥ZVS 控制的电动汽车DC/DC 转换器设计研究王迎斌南京长安汽车有限公司 江苏省南京市 211200摘 要： 本文采用移相全桥控制策略，设计了一种应用于电动汽车的DC/DC 变换器并能实现功率开关的零电压导通。
本文对其进行了简要介绍移相全桥ZVS-DC 变换器的拓扑结构。
制造了一个原型进行了一系列的实验。
最终的实验结果与仿真结果相一致，且满足要求设计要求，证明设计方案的可行性。
关键词：移相全桥 电动汽车 拓扑结构 ZVS 控制1 引言伴随着全球能源危机情况的日益严重，节能环保汽车需求不断增加，大力发展电动汽车已成为国家重要战略的目标之一，而作为电动汽车核心部件的DC/DC 转换器，对其进行更深入的研究和改进也变得愈发迫切。
开关电源由于效率高、可靠性好等优点近年来逐渐受到设计人员的关注，其高频状态下的功率器件具有非线性特性，寄生电路参数在高频工况下效应明显，可以通过平稳的系统操作达到高效传输的目的。
在此设计中，相移全桥ZVS DC/DC 设计了电动汽车用变频器。
相移全桥ZVS DC/DC 转换器适用于中功率和大功率场合。
它可以充分利用功率器件的寄生参数来实现零电压开关并提高开关的开关频率[1]。
2 移相全桥ZVS DC / DC 转换器的结构和特征DC/DC 转换器可以将不可调节的直流电压转换成可调节的直流电压。
随着电动汽车的发展，DC/DC 转换器越来越多地应用于电动汽车中广泛。
由于动力电池的高压电源可以转换为低压电源通过DC/DC 转换器可以替代传统车辆中的小型发电机车辆的布局和结构可以优化。
相移全桥ZVS DC/DC 转换器的拓扑如图1所示。
全桥逆变器电路用于变压器的一次电路。
Q 1，Q 2，Q 3和Q 4是功率器件，例如IGBT 或MOSFET。
D 1，D 2，D 3和D 4是Q i 的寄生二极管分别。
C i 是寄生电容。
毕业论文DCAC逆变器的设计
1 绪论 (1)1.1 DC/AC逆变器的基本概念 (2)1.2 逆变器的分类和用途 (3)1.2.1 逆变器的基本分类 (3)1.2.2 逆变器的用途 (4)1.3 DC/AC逆变器的发展背景和发展方向 (4)1.3.1 DC/AC逆变器的发展背景 (4)1.3.2 DC/AC逆变器的发展方向 (5)2 逆变器的主电路研究 (6)2.1逆变系统基本工作原理 (6)2.2 SPWM波的生成原理及控制方法分析 (6)2.2.1 PWM控制的理论基础 (7)2.2.2 PWM逆变电路及其控制方法 (8)2.3 逆变器的主电路分析 (10)2.3.1 低频环节逆变技术逆变器 (10)2.3.2 高频环节逆变技术 (13)3 小功率光伏并网系统的逆变器设计 (15)3.1光伏发电的发展现状及前景 (15)3.1.1 国外光伏发电现状及前景 (15)3.1.2 国内光伏发电现状及前景 (16)3.2 并网逆变器的拓扑 (16)3.2.1低频环节并网逆变 (17)3.2.2 高频环节并网逆变 (18)3.2.3非隔离型并网逆变 (18)3.3 小功率光伏并网逆变器的设计 (19)3.3.1 小功率光伏并网逆变器的工作原理 (19)3.3.2系统控制方案 (20)3.3.3 TMS320F240软件控制流程 (25)3.3.4系统保护 (26)4 光伏并网逆变器的控制策略研究 (28)4.1 输出控制方式 (28)4.2 输出电压控制策略 (28)4.3 输出电流控制策略 (29)4.4 控制策略的选择和参考电流的确定 (30)5总结 (32)1 绪论1.1 DC/AC逆变器的基本概念随着石油、煤和天然气等主要能源的大量使用，新能源的开发和利用越来越得到人们的重视。
利用新源的关键技术—逆变技术，能将蓄电池、太阳能电池和燃料电池等其它新能源转化的电能变换成交流电能与电网并网发电。
因此，逆变技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位。
移相全桥DC_DC变换器双闭环控制系统设计
随着我国电源行业的发展，在中大功率应用场合，采用PWM 控制技术的移相全桥DC/DC 变换器越来越受到人们的关注，随着PWM 控制技术逐渐向高频化方向发展，全球各大集成电路生产商竞相研制出各种新型的PWM 控制器件，其中TI 公司推出的UCC3895是一款具有代表性的移相全桥控制器件。
该器件既可以工作于电流模式也可以工作于电压模式，又可以为谐振零电压开关提供高频、高效的解决方案，具有广阔的应用前景。
这里基于UCC3895设计了移相全桥DC/DC 变换器的双闭环控制系统，并结合实际应用对该系统进行了实验测试。
1移相全桥DC/DC 变换器闭环系统工作原理移相全桥DC/DC 变换器闭环系统结构框图如图1所示。
直流输入电压经过全桥逆变、高频变压器降压、输出侧整流滤波得到所需的直流电压。
四路PWM 波配置为两组，PWM1、PWM2为一组，用来控制全桥逆变模块的超前臂；PWM3、PWM4为另一组，控制滞后臂。
PWM1与PWM2互补，PWM3与PWM4互补，可通过UCC3895设置合适的死区时间。
该闭环控制电路采用峰值电流模式，外环电压调节器的输出作为电流内环的基准，在电流环中对采样的电流进行斜坡补偿，以保证占空比大于50%的时候，系统仍能稳定工作。
电流环的输出作为调制信号，通过脉宽调制电路、移相电路、隔离驱动电路实现对系统的闭环控制[1]。
2闭环控制电路设计2.1控制模式闭环系统采用恒定导通时刻峰值电流控制方式，可以实现逐个脉冲控制，动态响应速度快，稳定性好，并且易于实现限流及过流保护。
工作原理框图如图2所示。
收稿日期：2009-07-04稿件编号：200907017作者简介：宋杰（1985—），男，四川都江堰人，硕士。
研究方向：现代电子技术及其应用。
移相全桥DC/DC 变换器双闭环控制系统设计宋杰（西南大学工程技术学院，重庆400716）摘要:提出移相全桥DC/DC 变换器闭环系统设计方案，基于PWM 控制器件UCC3895设计一个双闭环控制系统，该系统采用电压外环和电流内环的控制方式，在电压环中引入双零点、双极点的PI 补偿，电流环中引入斜坡补偿，结合实际应用对闭环系统进行实验测试，结果表明所设计的闭环系统动态响应快，稳定性好。
光伏最大功率点跟踪系统DCDC变换器的设计【文献综述】
毕业设计开题报告电气工程及其自动化光伏最大功率点跟踪系统DC/DC变换器的设计1前言部分随着经济全球化工业经济的迅猛发展，能源问题已成为人类需要迫切解决的问题，所以大力发展新的可替代能源已成为当务之急。
又由于我国人口众多，人均能源严重不足，能源问题更为紧迫。
太阳能是一种取之不尽用之不竭的绿色能源，太阳能发电具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性及长寿性等很多其它常规能源所没有的优点，也就是说太阳能如果用于光伏发电也具有这样的优点。
特别是在近10多年来，在石油可开采量日渐见底和生态环境日益恶化这两大危机的夹击下，太阳能的利用受到了许多国家的重视，大家正在竞相地开发各种各样的光电新技术和光电新型材料，来扩大太阳能利用的应用领域。
无论从发电、取暖、供水还是到各种各样的太阳能动力装置，其应用十分广泛，在某些领域，太阳能的利用已开始进入使用阶段[1]。
在此中间很关键的一部分是DC/DC变换器，DC/DC变换器是将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应地用于无轨电车、地铁、列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制具有加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果[2]。
所以利用此性能把他运用到光伏最大功率点跟踪系统上，用直流斩波器代替变阻器可节约20％～30％的电能。
因为直流斩波器不仅能起到调压的作用(开关电源),同时还能起到有效抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
虽然光伏发电具有以上的优势，但是在实际的应用中还存在很多问题。
在光伏发电存在着一个主要缺点就是太阳能电池阵列的光电转换效率太低。
为了解决这个问题，就要实时调整光伏电池的工作点，进行最大功率点跟踪(MPPT)，使之始终工作在最大功率点附近。
而目前，光伏系统的最大功率点跟踪问题已成为学术界研究的热点[3]。
由于太阳能电池最大功率点对应的电压也随环境温度的变化而变化，又随着微电子技术和电力电子技术的发展和微电子器件的大幅度降价，先前的CVT控制方式已经显得不是很经济，最大功率点跟踪MPPT（MaximumPower Point Tracking）技术可以使系统在任何温度和日照条件下都能跟踪太阳能电池的最大功率，显示了其技术的优势。
基于移相全桥的车载辅助充电DC-DC变换器设计
基于移相全桥的车载辅助充电DC-DC变换器设计徐晨汀;吴新科【摘要】针对纯电动汽车辅助充电DC-DC变换器的设计问题,对纯电动汽车电气系统结构及DC-DC变换器的应用需求进行了分析.并根据实际需求设计了一款基于移相全桥拓扑的DC-DC变换器.该变换器通过在电路原边外加电感拓宽了电路的ZVS范围,通过在原边变压器及外加电感间增加两个箝位二极管抑制了电路的电压尖峰;同时副边采用同步整流技术进一步提升了电路效率.最后给出了电路关键参数的设计过程和控制的实现方法,并搭建了一台实验样机对理论分析进行了验证.研究结果表明,所设计的样机能够输出160A电流并实现了轻载96％以上的效率.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2016(033)003【总页数】5页(P352-356)【关键词】车载充电器;DC-DC变换器;移相全桥【作者】徐晨汀;吴新科【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027【正文语种】中文【中图分类】TM461随着能源危机与环境污染的加剧，新能源汽车作为替代传统汽车的节能环保型交通工具，开始被越来越多的消费者认可。
根据中国汽车工业协会的数据，2015年1～8月份中国新能源汽车销量达到了10.87万辆，已远超2014年全年销量。
纯电动汽车(EV)作为新能源车中最重要的一种，也被认为是未来汽车的发展方向。
为了满足汽车中不同电压等级负载的要求，目前电动汽车的电气系统包含高压系统和低压系统两部分。
高压系统中由高压动力电池给电机，空调系统等提供电能；低压系统中则由低压蓄电池给仪表盘，雨刮器等汽车低压负载提供电能。
高压动力电池和低压蓄电池之间通过一级车载辅助充电DC-DC变换器连接，用于高压电池给低压负载的供电,同时给低压电池充电。
由于高压动力电池的电压等级为400 V，而低压蓄电池电压等级为12 V，因而要求DC-DC变换器能够实现高低压的电气隔离；为了加快电池的充电效率，要求DC-DC变换器具备输出大电流的能力；同时由于蓄电池的充电过程大多伴随着它的使用，变换器将较多地工作于轻载情况下，因而要求变换器拥有较高的轻载效率。
dcdc全桥软开关仿真文献综述
dcdc全桥软开关仿真文献综述随着电子技术的不断发展，DC-DC变换器在现代电子电路中得到了广泛应用。
其中，全桥拓扑结构的DC-DC变换器具有高效、高稳定性、高可靠性等优点，因此在工业、航空、军事等领域得到了广泛应用。
但是，在全桥拓扑结构中，由于开关管的开关动作会产生电磁干扰、温度升高等问题，因此需要采用软开关技术来解决这些问题。
本文将对DC-DC全桥软开关仿真方面的研究进行综述。
一、DC-DC全桥软开关技术研究现状1.1 DC-DC全桥软开关技术的发展历程DC-DC全桥软开关技术的研究可以追溯到上世纪80年代。
当时，由于硅管的开关速度较慢，且在高频率下易产生开关损耗，因此研究人员开始探索采用软开关技术来解决这些问题。
随着功率电子器件的发展，如IGBT、MOSFET等，软开关技术得到了广泛应用。
在全桥拓扑结构中，采用软开关技术可以有效降低开关损耗，提高系统效率和可靠性。
1.2 DC-DC全桥软开关技术的研究方向目前，DC-DC全桥软开关技术的研究方向主要集中在以下几个方面：（1）软开关技术的研究和应用：包括软开关的原理、软开关技术的实现方法、软开关控制策略等方面的研究。
（2）拓扑结构的研究和优化：针对全桥拓扑结构的特点，研究如何优化拓扑结构，提高系统效率和可靠性。
（3）电路参数的研究和优化：包括电感、电容等参数的选择和优化，以及电路布局和散热等方面的研究。
1.3 DC-DC全桥软开关技术的应用领域DC-DC全桥软开关技术在工业、航空、军事等领域得到了广泛应用。
其中，应用最为广泛的领域包括电力电子、通信、计算机等。
在电力电子领域，DC-DC全桥软开关技术被广泛应用于电机驱动、电力变换器、UPS等领域。
在通信领域，DC-DC全桥软开关技术被广泛应用于光纤通信、无线通信、卫星通信等领域。
在计算机领域，DC-DC 全桥软开关技术被广泛应用于服务器、工作站、笔记本电脑等领域。
二、DC-DC全桥软开关仿真技术研究现状2.1 DC-DC全桥软开关仿真技术的研究意义DC-DC全桥软开关仿真技术可以在不需要实际硬件的情况下，对电路进行仿真分析，快速评估电路性能和优化设计方案。
基于+ARM+的移相全桥+DC-DC+变换电路软开关的研究
分类号学号 M200971907 学校代码 10487 密级硕士学位论文基于ARM的移相全桥DC-DC变换电路软开关的研究学位申请人：袁野学科专业：控制理论与控制工程指导教师：程善美教授答辩日期：2012年2月10日A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for theDegree of Master of EngineeringResearch on Soft Switch of Phase-Shifted Full Bridge DC-DC Converter Based on ARMCandidate : Yuan YeMajor : Control Theory and Control EngineeringSupervisor : Prof. Cheng ShanmeiHuazhong University of Science & TechnologyWuhan 430074, P. R. ChinaFeb., 2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□，在______年解密后适用本授权数。
本论文属于不保密□。
(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文摘要随着电力电子技术的发展，开关电源越来越趋向于高频化。
电动汽车移相全桥DC-DC变换器研究共3篇
电动汽车移相全桥DC-DC变换器研究共3篇电动汽车移相全桥DC/DC变换器研究1电动汽车移相全桥DC/DC变换器研究近年来，随着环保理念的兴起以及能源问题的日益严峻，电动汽车正逐步成为人们关注的焦点。
而在电动汽车发展的过程中，电池和电机的性能和控制水平是决定其能否商业化、能否长期竞争的关键因素之一。
而作为电池和电机控制的枢纽，电源管理系统也在不断地进化和完善。
在电源管理系统中，DC/DC变换器是电池电压对电机电压进行变换的必要措施之一。
因此，对DC/DC变换器的研究和改进也变得尤为重要。
作为DC/DC变换器的一种常用形式，电气传动系统移相全桥DC/DC变换器因其灵活控制和有利的性能参数而备受研究者青睐。
移相全桥DC/DC变换器含有3个电感和4个开关管，其输出电压可通过改变开关管的导通方式进行控制。
总体来说，移相全桥DC/DC变换器采用了较为灵活的控制策略，且具有输出电压稳定、功率密度大、效率高等优点，因此十分适合应用于电动汽车等领域。
然而，传统的移相全桥DC/DC变换器具有电容电压分布不均、输出电压波动较大等缺陷，这些问题很大程度上受到了开关管的质量、损失以及开关策略的影响。
近年来，研究学者们通过改变开关策略、增加电感等措施来提高移相全桥DC/DC变换器的性能。
以全桥变换器为例，研究者引入了较为复杂的控制策略，如分割电容、交错半砌体等方式来缓解容压分布不均的问题。
然而，这些复杂的方案对于电动汽车等对控制系统稳定性、结构简洁、效率高等要求较高的系统来说不尽合适。
因此，为了进一步提高移相全桥DC/DC变换器的性能，研究者们提出了多种新型控制策略。
例如，采用基于PWM的移相全桥DC/DC变换器的控制系统，采用预计算方法确定电源电路运行状态的控制系统等等。
通过综合利用这些新型技术，使得移相全桥DC/DC变换器的性能得到了显著改善，容压分布与输出电压波动大大降低，这种改进措施有望为电动汽车等领域的应用提供更优秀的解决方案。
DSP控制移相全桥DC-DC变换器的研究与设计
设计研发2021.07DSP控制移相全桥DC-DC变换器的研究与设计张文雄(黑龙江科技大学，黑龙江哈尔滨，150027)摘要：随着电力电子技术的日渐成熟，开关电源越来越朝着小型化,高效化的方向发展。
DC-DC变换器是以移相全桥为主电路，其核心的数字化控制是DSP来实现的。
移相全桥DC-DC变换器具有开关损耗小，效率髙和输出电流纹波小等优点。
本文内容包括硬件电路设计、软件的实现及通信协议等。
关键词：移相全桥；DSP；DC-DC变换器Research and design of DSP con t rolled phase shifted full bridgeDC-DC converterZhang Wenxiong(Heilongjiang University of science and technology,Harbin Heilongjiang,150027) Abstract:With the development of power electronic technology,switching power supply is developing towards miniaturization and high efficiency.The main circuit of DC-DC converter is phase shifted full bridge,and its core digital control is realized by DSP.Phase shifted full bridge DC-DC converter has the advantages of low switching loss,high efficiency and small output current ripple.This paper includes hardware circuit design,software implementation and communication protocol.Keywords•Phase shifted full bridge;DSP;DC-DC converter0引言本文以移相全桥为主电路拓扑,而移相全桥顾名思义就是通过移相控制的方法来实现控制的。
一种移相全桥软开关DC-DC开关电源设计【文献综述】
毕业设计开题报告测控技术与仪器一种移相全桥软开关DC-DC开关电源设计1前言部分（阐明课题的研究背景和意义）课题研究的背景和意义：随着开关电源向高频化、高功率密度发展，人们愈来愈重视开关电源工作时日渐突出的开关损耗，开关损耗直接影响到开关电源的工作效率和可靠性。
传统的开关电源采用一个变压器实现交流电到直流电的转换，由于变压器体积大，转换效率低，造成了很大的浪费。
故本文拟设计基于UCC3895的移相全桥软开关电源控制核心板，实现输入380V交流，输出200V直流，效率85%以上。
大大提高了开关电源的转换效率，体积小，简单便携。
近年来，电力电子技术发展迅速，直流开关电源广泛应用于计算机、航空航天等领域。
过去，笨重型、低效电源装置已被小型、高效电源所取代，但是要实现电源装置的高性能、高效率、高可靠性并减小体积和重量，就必须实现开关电源的高频化。
开关电源的高频化不仅减小了功率变换器的体积，增大了变换器的功率密度和性能价格比，而且极大地提高了瞬时响应速度，抑制了电源所产生的音频噪声，从而已成为新的发展趋势。
然而功率变换器开关频率的进一步提高（传统PWM变换器中开关器件工作在硬开关状态），受以下因素的限制：（1）开通和关断损耗大；（2）感性关断问题；（3）容性开通问题；（4）二极管反向恢复问题；（5）剧烈的di／dt和du／dt冲击及其产生的电磁干扰（EMI）。
而软开关技术是使功率变换器得以高频化的重要技术之一，它应用谐振的原理，使开关器件中的电流（或电压）按正弦或准正弦规律变化。
当电流自然过零时，使器件关断（或电压为零时，使器件开通）从而减少开关损耗。
它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗问题、容性开通问题、感性关断问题及二极管反向恢复问题，而且还能解决由硬开关引起的EMI等问题。
[1]软开关电源是相对于硬开关电源而言的。
人们通常所说的开关电源，指的是硬开关电源，它是在承受电压或电流的情况下接通或断开电路的，因此在接通和关断的过程中会产生较大的损耗，并且开关频率越高，产生的损耗也越大。
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燕山大学里仁学院毕业设计（论文）文献综述
课题名称：移相全桥DC-DC变换
器设计
学院（系）：
年级专业：
学生姓名：
指导教师：
完成日期：
一、课题国内外现状
全桥DC-DC变换器比Buck、Boost、Buck-Boost、Fly-back、Forward和Full-Bridge、Half-Bridge等电路更适合高压输入和中大功率的场合，因为其不仅保持了半桥DC-DC变换器中开关管截止时期间承受电压低的特点，又具有Push-Pull电路的输出电压高、输出功率大的优点，而且还能够通过高频变压器实现隔离以及相同或不同的多路电压输出，因此，在国内外基站的直流远程供电方案当中也是首选的电路拓扑结构。
我国自80年代初开始对高频化的高压大功率开关电源技术进行研究，分别列入了“七五”、“八五”、“九五”国家重点攻关项目。
随着科技的进步，软开关技术相继被提出，以解决DC-DC变换器在硬开关状态工作下开关损耗及无源元件的损耗增大、高频EMI等缺陷。
软开关技术是20世纪80年代初由美国弗吉尼亚电力电子中心李泽元教授首先提出并应用于DCDC变换器中的。
由于它具有减少开关损耗、降低电磁干扰等优点，使其发展迅速，被广泛地引入各类电力电子变换器中，并逐渐推向应用。
从20世纪80年代以来，国内外电力电子界和电源界不断研究开发高频软开关技术，近些年得到了巨大的发展。
目前在控制方式的选择上应用比较多的是移相控制，该控制方式可以通过电路自身寄生参数实现软开关过程，开关频率恒定，结构简单，对输出电压可以进行快速调节，以及有较大的输出电压范围等。
基于以上优点，移相控制方式是80年代以来在全桥变换电路中广泛应用的一种软开关控制方式。
实际上，在80年代初，我国科学家研究员方资端在美国完成一项逆变器研究课题时已经实现了3kW，150kHz，移相全桥DC-AC变换器模块。
进入20世纪90年代，各种软开关技术，如ZVS/ZCS—PWM、ZVT/ZCT—PWM、移相全桥ZVS—PWM、有源箝位ZVS—PWM等的开发和应用都有较大的发展。
移相全桥ZVS-DCDC变换器和全桥移相ZVSZCS-DCDC变换器是目前内外电源界研究的热门课题，并已得到了广泛的应用。
ZVS方式主要是通过自身电路电感和电容之间的谐振使两个桥臂的开关管在开通时处于两端零电压的状态，这就消除了开关管的开通损耗，但是它的缺点也是比较明显的，像占空比丢失及轻载时滞后桥臂很难实现ZVS。
ZVZCS软开关方式指的是超前桥臂实现ZVS，滞后桥臂实现ZCS。
与ZVS方式相比，它几乎没有占空比丢失情况，但是需要加入复杂的辅助电路。
1994年2月，IEEE电力电子学会组织“功率变换技术2000年展望专题研讨会”，就DC-DC及AC-DC功率变换器的发展趋势与需求进行探讨，指出高功率密度DC-DCZVS开关变换器与器件性能、无源元件、封装技术等有很大关系。
与1994年对比，2000年，在保证可靠性增加一倍的基础上，这种变换器功率密度提高一倍，成本降低一半。
2008年以来，控制技术和器件技术的进步使得更合理的拓扑得以应用，以整流器效率高于96%为显著标志的第四代电源产品开始商用。
主流厂商现都可以生产高效率开关电源产品，部分行业领先的厂家已经推出了峰值效率高于96%的整流模块。
2017年以前世界上大型2G设备将退网，4G时代已经到来，新一代高性能的基站也提出了更高的供电要求：单板及系统的功耗更低、单板上元件密度更大、系统中电路板密度更大；无线设备单位载频功耗的耗电量上也有比较明显的下降，体积小、重量轻、壁挂式安装需要高防护等级及散热效果；在通讯设备上，由于现时所需的容量增加、4G发展、宽频应用等，造成所需的电源功率大大增加，其它问题也相应提出，必须在整体设计上考虑EMI、防干扰、浪涌、瞬态保护、散热设计等重要因素。
二、研究主要成果
在国外，20世纪80年代初英国科学家制造出第一套实用的48V开关电源（SwitchModeRectifier,SMR）。
美国VICOR公司生产的48V/600WDC/DC 开关变换器模块，由于采用高频软开关技术，功率密度达到7.32W/cm3,效率为90％。
国家自然基金资助项目产生高浓度臭氧用20kHz高压逆变电源，其转换效率在80％以上，输出功率最高达20kW,电源体积降至原体积1/5。
由南京航空航天大学研制的通讯用高频开关电源采用高频开关电力电子变换技术，取代传统的相控整流电源。
其输出电流为10A，20A，50A的电源采用两级变换方式：前级为有源功率因数校正部分，它将220V/50Hz的交流电变换成380V的直流电压，同时使输入功率因数为0.999，大大减小了对电网的污染；后级为直流－直流变换部分，该电路将前级的380V直流电压变换成48V直流电压。
前级采用零电压过渡Boost变换器，实现了开关管的
零电压开关，消除了二极管的反向恢复问题，同时实现了脉宽调制。
后级采用移相控制全桥变换器，实现了所有开关管的零电压开关，消除了输出整流二极管的反向恢复引起的电压振荡和电压尖峰。
三、发展趋势：
DC-DC变换器作为用电设备的供电部分，人们对其效率、性能、重量、体积和稳定性的要求也越来越高，为了缩小DC-DC变换器的体积，提高功率密度，改善动态响应，进一步降低损耗，节约能源，高频化、高效率、高功率密度、高可靠性和绿色是DC-DC变换器技术发展的必然趋势。
在中大功率的应用场合，全桥DC-DC变换器仍然是首选的电路拓扑结构，移相全桥ZVS-DCDC变换器和全桥移相ZVSZCS-DCDC变换器仍旧是目前内外电源界研究的热门课题，主要要求是减小漏感，附加辅助电路来帮助实现零电压开关，尽量使变压器副边的占空比丢失降到最低。
辅助电路要简单可靠，不含主控元件且不处于主功率回路中，而且其耗损不能太大。
随着科技的进步，新材料的出现，更多具有实用性的电路拓扑将会被提出。
四、存在问题
目前国内外在移相全桥DC-DC变换器的研究过程中主要存在一下几个问题：
1、变压器存在循环电流，降低了变换器的效率；
2、变压器的副边在电流换向时存在整流管同时导通的情况，造成占空比丢失最大占空比利用不充分；
3、副边的整流管的电压应力较高，吸收电路的损耗较大且有较大的开关噪音；
4、轻载时滞后臂ZVS实现困难；
5、滞后桥臂实现ZCS,抑制变压器副边二极管电压尖峰，需要附加电路，复杂程度不一，影响整机效率的提高。
五、主要参考文献
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Converter,Analysis,Design Considerations,at1.5kW,100kHz[J].IEEE Trans On
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指导教师审阅签字：
年月日。