《基于lcc串并联谐振充电的高压脉冲电源设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于lcc串并联谐振充电的高压脉冲电源设计（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学校代号：学号：密级：1 0 5 3 2S 0 7 0 9 10 0 2公开湖南大学硕士学位论文1 7 3 9 S 基于L C C 串并联谐振充电的高压脉冲电源设计-，一= 、0 二f 1 1 11 II I II I IrlI III Il 17 2 3 5 71D e s i g no ft h eH i g hV o l t a g eP u l s eP o w e rS u p p l yB a s e do nt h eL C CS e r i e s P a r a l l e lR e s o n a n tC o v e g e rb yL U OT i n g f a n
2、gB E ( H u n a nU n i v e r s i t y ) 2 0 0 7At h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h eR e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo fM a s t e ro fE n g i n e e r i n gI n s t r u m e n tS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yi nt h eG r a d u a t eS c h o o lo fH u
3、n a nU n i v e r s i t yS u p e r v i s o rP r o f e s s o rM E N GZ h i q i a n gM a y , 2 0 1 0学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，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后果由本人承担。储戳：弦日期：印z 口年旷月勺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，同意学
4、校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。本人授权湖南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。本学位论文属于1 、保密口，在年解密后适用本授权书。2 、不保密口。( 请在以上相应方框内打“4 ”) 慧魏Vo oJ 导师签名：锸么奶日期：幽l 矿年丁月d 夕日 日期：泖碑朋7 日脉冲电源设汁传统高压大功率脉冲电源一般采用工频变压器和整流电路制成的直流电源作为高压脉冲发生器的充电电源，采用磁压缩开关或者旋转火花隙开关来获取高压脉冲。电源体积大且笨重，获得的脉冲频率范围有限，可靠性低，控制困
5、难，成本高。本文研究基于L C C 串并联谐振充电的高压脉冲电源，这种电源由带有P F C 功能的整流电路、采用P W M 脉宽调制控制的L C C 串并联谐振逆变电路作为脉冲发生器的充电电源，采用全桥逆变电路代替磁压缩开关或者旋转火花隙开关，获得高压脉冲，具有体积小、功率因数高、效率高、输出脉冲控制精确、重复频率变化范围大等特点。L C C 串并联谐振充电电路通过谐振软开关技术，实现所有开关管的零电流零电压开通与关断，减少开关损耗。详细分析了L C C 串并联谐振变换器的工作特性和工作模态，给出了具体的参数设计、仿真和实验波形。脉冲形成电路采用全桥逆变电路。详细分析了全桥变换器的工作原理和控
6、制方法，采用事件管理器实现全桥的开环控制。高频功率脉冲变压器的性能好坏直接影响到输出是否产生波形的畸变及能量传输的效率，而且有可能影响到功率开关管的安全工作。本文给出了高频变压器的设计方法。整个电源系统以D S P 为控制核心，用T I 公司的T M S 3 2 0 F 2 81 2D S P 芯片来集中实现L C C i , 皆振变换器的控制、逆变全桥的控制、脉冲发生器充电电源的调压及系统的过压过流保护等功能。给出了控制系统的硬件设计和控制软件流程。仿真结果验证了理论研究和设计的正确性与有效性。关键词：L C C ；谐振软开关；全桥逆变；I G B T ；D S P ；高频变压器硕l j 学
7、位论文A b s t r a c tT h et r a d i t i o n a lh i g h - v o l t a g eh i g h - p o w e rp u l s ep o w e rs u p p l yc o m m o n l yu s e df r e q u e n c yp u l s et r a n s f o r m e ra n dr e c t i f i e rc i r c u i tf o r m e dah i g hv o l t a g eD Cp o w e rs u p p l yc h a r g i n gp o w e rp
8、u l s eg e n e r a t o r ，a n dt h e nu s e dt h em a g n e t i cc o m p r e s s i o ns w i t c ho rr o t a r ys p a r kg a ps w i t c hf o rh i g h v o l t a g ep u l s e ，w h i c hh a sb i gb u l k ，h e a v yw e i g h t ，a n dl i m i t e da c c e s st ot h ep u l s ef r e q u e n c yr a n g e ，l o
9、 wr e l i a b i l i t y ，d i f f i c u l tc o n t r o la n dm o r ec o s t T h ep a p e rd i s c u s s e dt h ed e s i g no ft h eh i g hv o l t a g ep u l s ep o w e rs u p p l yb a s e do nL C Cs e r i e s - p a r a l l e lr e s o n a n tc h a r g i n gt e c h n o l o g y L C Cr e s o n a n tc o n
10、 v e r t e r ，w i t hP F Cf u n c t i o na n dp u l s ew i d t hm o d u l a t i o nc o n t r o l ，a st h ec h a r g i n gp o w e rp u l s eg e n e r a t o r ，u s e dt h ef u l l b r i d g ei n v e r t e ri n s t e a do ft h em a g n e t i cc o m p r e s s i o ns w i t c ht oa c h i e v et h eh i g h
11、v o l t a g ep u l s e I th a sl o ww e i g h t ，h i g hp o w e rf a c t o r ，h i g he f f i c i e n c ya n dp r e c i s ec o n t r o lo fo u t p u tp u l s e ，l a r g er e p e t i t i o nr a n g eo ff r e q u e n c y L C Cs e r i e s - p a r a l l e lr e s o n a n tc o n v e r t e rt h r o u g ht h
12、 er e s o n a n ts o f t s w i c h i n gt e c h n o l o g y ，a l ls w i t c h e sc a nb er e a l i z e dt h er e a ls o f t - s w i t c h i n g ( Z C S Z V S ) t or e d u c es w i t c h i n gl o s s e s T h ep a p e rd e t a i l e dt h eo p e r a t i n gc h a r a c t e r i s t i c sa n dm o d eo fw
13、o r ko ft h eL C Cs e r i e s - p a r a l l e lr e s o n a n tc o n v e r t e r ，g a v et h es p e c i f i cp a r a m e t e r so ft h ed e s i g n ，s i m u l a t i o na n de x p e r i m e n tr e s u l t s P u l s ef o r m i n gc i r c u i ti saf u l l - b r i d g ei n v e r t e rc i r c u i t ，w h i
14、 c hh a sd e t a i l e dt h eo p e r a t i n gp r i n c i p l ea n dc o n t r o lm e t h o d s ，u s i n gt h ee v e n tm a n a g e rt oa c h i e v eo p e n - l o o pc o n t r o lo ft h ef u l lb r i d g ec o n v e r t e r T h ep e r f o r m a n c eo ft h eh i g h f r e q u e n c yt r a n s f o r m e
15、 rh a sad i r e c ti m p a c to nt h ew a v ef o r md i s t o r t i o no ft h eo u t p u ta n dt h ee f f i c i e n c yo fe n e r g yt r a n s f e r ，b u ta l s om a ya f f e c tt h es a f e t yo fp o w e rs w i t c h I nt h i sp a p e r ，t h ed e s i g nm e t h o do fh i g hf r e q u e n c yt r a n
16、 s f o r m e rw a sg i v e n D S Pi st h ec o r eo ft h ep o w e rs u p p l y ，t h ep a p e ra d o p t e dT M S 3 2 0 F 2 812m a d eb yT Ic o m p a n yt or e a l i z et h ec o n t r o lo ft h eL C Cs e r i e s p a r a l l e lr e s o n a n tc o v e r t e ra n df u l l - b r i d g ei n v e r t e r ，i ti sa l s ou s e dt oa d j u s tt h ev o l t a g eo fo u t p u ta n dp r o t e c tt h es y s t e mw h e nv o l t a g ea n dc u r r e n to v e r f l o w e d I tg a
