全桥移相开关电源设计毕业论文

全桥移相开关电源设计毕业论文

目录

摘要 (1)

ABSTRACT (2)

第一章引言 (4)

1.1开关电源简介 (4)

1.2开关电源的发展动向 (4)

1.3本设计的主要容 (5)

第二章相关电力电子器件介绍 (6)

2.1二极管 (6)

2.2双极型晶体管 (7)

2.3光电三极管 (8)

2.4场效应管 (8)

第三章 UC3875原理和应用 (10)

3.1 UC3875简介 (10)

3.1.1 uc3875各个管脚简要说明 (10)

3.1.2 uc3875的特点 (12)

3.2UC3875的应用 (12)

第四章 PWM控制技术 (14)

4.1PWM控制 (14)

4.1.1 PWM控制的基本原理 (14)

4.1.2 PWM控制具体过程 (15)

4.1.3 PWM控制的优点 (15)

4.1.4 几种PWM控制方法 (16)

4.2PWM逆变电路及其控制方法 (18)

4.2.1 计算法和调制法 (18)

4.2.2 异步调制和同步调制 (21)

第五章电力变换电路介绍 (23)

5.1整流电路 (23)

5.1.1 桥式不可控整流电路 (23)

5.1.2 单相桥式全控整流电路 (24)

5.2逆变电路 (25)

5.2.1逆变电路的基本工作原理 (26)

5.2.2电压型逆变电路 (26)

第六章 ZVS-PWM全桥移相开关电源设计 (28)

6.1电路图设计 (28)

6.2电路图原理 (28)

总结 (32)

致谢 (33)

参考文献 (34)

第一章引言

1.1开关电源简介

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。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源，这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广阔的发展空间。

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。

SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。

开关电源的三个条件

1、开关：电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态

2、高频：电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频

3、直流：开关电源输出的是直流而不是交流

人们在开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述。

1.2开关电源的发展动向

开关电源在发展方向是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。由于开关电源轻、小、薄的关键技术是高频化，因此国外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能，而电容器的小型化也是一项关键技术。SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。开关电源的高频化就必然对传统的PWM开关技术进行创新，实现ZVS、ZCS 的软开关技术已成为开关电源的主流技术，并大幅提高了开关电源的工作效率。对于高可靠性指标，美国的开关电源生产商通过降低运行电流，降低结温等措施以减少器件的应力，使得产品的可靠性大大提高。

模块化是开关电源发展的总体趋势，可以采用模块化电源组成分布式电源系统，可以设计成N＋1冗余电源系统，并实现并联方式的容量扩展。针对开关电源运行噪声大这一缺点，若单独追求高频化其噪声也必将随着增大，而采用部分谐振转换电路技术，在理论上即可实现高频化又可降低噪声，但部分谐振转换技术的实际应用仍存在着技术问题，故仍需在这一领域开展大量的工作，以使得该项技术得以实用化。

电力电子技术的不断创新，使开关电源产业有着广阔的发展前景。要加快我国开关电源产业的发展速度，就必须走技术创新之路，走出有中国特色的产学研联合发展之路，为我国国民经济的高速发展做出贡献。

1.3本设计的主要容

利用相移脉宽调制零电压谐振技术和相移脉宽调制谐振控制器UC3875的性能及在其在功率变换中的应用。采用UC3875 设计全桥零电压软开关功率变换电路,控制电路简单,性能稳定可靠,效率达90%。

本文第二、三、四章介绍了相关电力电子期间，整流、逆变电路基础知识，UC3875的特性以及PWM控制技术。第五章系统的阐述了本设计的全部容，重点介绍了ZVS逆变电路的各个状态的工作模式，系统的分析了UC3875控制电路设计原理，并对电压检测反馈电路和过电流保护进行了设计和分析，使电路的稳定性和安全性进一步提高。