双管正激同步整流变换器

本科毕业设计（论文）

双管正激同步整流变换器

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燕山大学

2012年6月

本科毕业设计（论文）

双管正激同步整流变换器

学院（系）：里仁学院

专业：08应电2班

学生姓名：***

学号：***

指导教师：***

答辩日期：2012/6/17

燕山大学毕业设计（论文）任务书

Abstract

摘要

随着电力电子变换器在通讯系统的广泛应用，低压大电流功率变换器成为一个重要的研究方向。文章详细介绍了双管正激变换器的拓扑结构及工作原理，阐述了其拓扑结构的特点。利用状态空间平均法推导出该变换器的小信号模型，以此为基础设计出电压控制模式的闭环设计思想，并指出了如何进行反馈补偿器的设计。本文采用电压型控制，对该控制方案做了详细的分析和设计。

对于高频整流环节，由于传统的二极管整流电路正向压降大而导致损耗大，极大地影响整个变换器的工作效率，而无法满足低电压大电流开关电源高效率、小体积的需要。新一代的功率MOSFET由于具有导通电阻极低的特点而成为低电压大限流功率变换器的首选整流器件。本文介绍了利用功率MOSFET构成同步整流电路的工作原理、驱动方式，并对整流MOSFET的双向导电特性进行了说明。

关键词双管正激；电压型控制；同步整流

II

摘要

With the power electronic converters in communication systems widely used, low-voltage high-current power converters to become an important research direction. The article describes in detail a two-transistor forward converter topology structure and working principle, the characteristics of its topology. State space averaging method to derive the small-signal model of the converter, as the basis for the closed-loop voltage control mode design ideas, and pointed out how the design of feedback compensators. In this paper, voltage control, the control program to do a detailed analysis and design.

The link for the high-frequency rectifier, the forward voltage drop of the diode rectifier circuit big lead to loss, which greatly affect the efficiency of the converter, unable to meet the needs of low-voltage high-current switching power supply high efficiency, small volume. A new generation of power MOSFET with low-resistance characteristics to become the preferred deadline flow of low-voltage power converter rectifiers. This article describes the use of power MOSFET synchronous rectifier circuit works, drive way, two-way electrical properties and rectifier MOSFET are described.

Keywords tow-transistor forward converter；V oltage mode control

Synchronous rectification

I

目录

摘要.................................................................................................................... VII Abstract ............................................................................................................. V III 第1章绪论.. (11)

1.1开关电源的发展 (11)

1.2低电压、大电流的开关电源的开发 (11)

1.3本章小结 (13)

第2章双管正激的拓扑结构及原理分析 (14)

2.1主电路构成 (14)

2.2工作原理 (14)

2.3电容C的作用 (15)

2.4正激变换器的小信号模型的推导与分析 (15)

2.5电压型控制 (21)

2.6开关电源的频域建模 (22)

2.6.1 电气系统建模 (22)

2.6.2 系统的稳定性和稳定裕度 (23)

2.6.3电压型控制正激变换器 (24)

2.6.4 普通误差放大补偿器的设计 (26)

2.6.5 极点——零点补偿器 (26)

2.7本章小结 (29)

第3章同步整流管双向导电特性及整流损耗分析 (30)

3.1同步整流技术介绍 (30)

3.2肖特基整流管的损耗分析 (30)

3.3同步整流的工作原理和特性 (31)

3.3.1 同步整流的基本工作原理 (31)

3.3.2同步整流管的主要参数 (33)

3.4同步整流的驱动方式 (34)

3.4.1 外驱动与自驱动同步整流 (34)