全桥变换器报告

1600W全桥变换器Saber仿真及读书报告

学院信息工程学院

专业电子与通信工程

年级班别 2017级（2）班

学号 2111703116

学生姓名陈文威

指导教师李志忠

2017年12月

目录

一、1600W 全桥变换器Saber 仿真 (1)

1性能指标： (1)

（1）最大占空比max D 的确定 ....................................................................... 1 （2）变压器匝比K=S P N N 、最小占空比min D 的确定 .. (1)

（3）磁芯的选择 ........................................................................................... 2 （4）初级线圈和次级线圈的匝数 ............................................................... 2 （5）输出电感的计算 ................................................................................... 3 （6）输出电容的计算 ................................................................................... 4 （7）选择功率开关管Q1~Q4 ....................................................................... 4 （8）选择反并二极管D1~D4........................................................................ 5 （8）选择整流二极管DR1和DR2 ............................................................... 5 （9）防止磁通不平衡的隔直流电容的计算 ............................................... 5 （10）设计II 型误差放大器 ......................................................................... 6 （11）开环仿真 ............................................................................................. 8 （12）闭环仿真 (9)

二、读书报告 (12)

1 不对称pwm 反激变换器 ................................................................................ 12 2 最大无线功率传输效率的自适应最优负载电路的设计 .............................. 21 3综述 . (26)

一、1600W 全桥变换器Saber 仿真

1性能指标：

输出功率Po=1600W

输入直流电压Vinmin=238V~342V 额定输出电压Vo=48V 额定输出电流Io=33.33A 输出电压纹波Vrr:1%的最大值 开关频率fs=100KHz 期望效率η=0.8

（1）最大占空比max D 的确定

为了要防止桥臂上下俩管同时导通，需要设置一个死区时间。所以Q1和Q3与Q2和Q4的最大导通时间必须限制在半周期的80%以内，即每个开关管的最大导通时间为0.82S T ，从而开关管的最大占空比为： max D =

S

S T T 2

8.0=0.4 （2）变压器匝比K=S P N N 、最小占空比min D 的确定

由功率守恒定理，输出功率O O O I V P ⨯=，输入功率ηO in P P =,由安匝守恒可得S P pft O N N K I I ==(其中pft I 为初级电流脉冲等效为平顶脉冲后的峰值)，从而变压器的匝比：

ηO

in S P V V D N N K min

max 2==

于是可以求得S P N N K ==8.048

238

4.02⨯⨯⨯=3.17

然后由下式求出高压满载时的最小占空比min D 8

.0342248

17.32max min ⨯⨯⨯=

=ηin O V KV D =0.278

（3）磁芯的选择

磁芯可以根据AP 法来选择，公式如下： AP=η

J K f B D P A A u s O w e max max

2⋅=

式中max B 为磁芯峰值密度，单位为T ；s f 为开关频率，单位为HZ ；u K 为磁芯窗口填充系数，单位为1；J 为电流密度,单位为2m A ；e A 、w A 分别为磁芯的截面积和窗口面积，单位为2m 。

上式中磁芯峰值密度max B 取0.1T ；电流密度J 取26105m A ⨯；窗口填充系数取0.2；O P =660W ；max D 为0.4；s f 为100000HZ ；η为0.8。从而可以计算出e A w A =44801.410*01.4cm m =-，

我们选择最佳磁芯TDK-PCEE57/47-Z,其磁芯面积e A 为3.442cm ，窗口面积w A 为2.82362cm ，有效磁路长度g l =102mm ；显然e A w A =4.01<3.44*2.8236=9.71324cm 。

（4）初级线圈和次级线圈的匝数

初级绕组匝数由以下式子求出：

max

max

min max min 2B fA D V B A f D V N e in e s in P =

∆=

所以：