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1、燕山大学毕业设计（论文）倍流整流不对称驱动半桥软开关变换器学院（系）学院（系） 电气工程学院 年级专业年级专业 04 级应电一班 学生姓名学生姓名 王 一 迪 指导教师指导教师 张纯江教授 负责教师负责教师 顾和荣教授 答辩日期答辩日期 6 月 26 日 燕山大学毕业设计任务书燕山大学毕业设计任务书学院：电气工程学院 系级教学单位：电气工程及自动化系 学 号041203031060学生 姓名王一迪专 业 班 级应用电子 041题目名称倍流整流不对称驱动半桥软开关变换器题目类型工程技术研究题目性质模拟题 目题目来源实际主 要 内 容学习开关电源知识，设计一种基于半桥的开关电源，包括主电路和控制电
2、路单元设计。采用不对称驱动形式实现软开关，具有变压器隔离，输出采用倍流整流，形成闭环控制使输出电压稳定。基 本 要 求输入电压：220AC 输出电压：24V 输出功率：200W 输出电压纹波100mV 撰写设计说明书一份（不少于 2 万字，字迹工整、语言流畅、图表规范） 。 A0 电气原理图纸一张，其电气图形符号和文字符号符合国家标准。 参 考 资 料1、电力电子技术（第四版） 2、电力电子技术期刊 3、IEEE on Power Electronics 4、IEEE on Industry Application 5、电工技术学报、中国电机工程学报、电气传动、电气自动化 周 次14 周58
3、周912 周1316 周1718 周应 完 成 的 内 容查阅资料，学 习理论知识。 了解题目概况、 工作原理及系 统构成完成主电路和 控制电路方案 选择，对所设 计系统进行理 论分析系统参数设 计与仿真研 究系统仿真实 验研究整理实验数据， 并于理论比较， 撰写论文指导教师：张纯江 职 称：教授2007 年 12 月 25 日系级教学单位审批：年 月 日燕山大学本科生毕业设计（论文）I摘摘 要要为了满足功率变换器的小型化、轻量化、模块化的发展趋势，软开 关技术已成为电力电子技术的热点之一。“软开关”是指零电压开关或 零电流开关，它是利用谐振原理，使开关变换器的开关管电压(或电流) 按正弦(或
4、准正弦)规律变化，当电压过零时，使器件开通(或电流自然过 零时使器件关断)，实现开关损耗为零，从而提高开关频率，减小变压器、 电感的体积。虽然，软开关技术能够实现功率变换器的小型化、模块化 等，但是，电路变得更加复杂，使得中小功率的变换器的成本增加，往 往不利于商业竟争。本文研究了一种零电压的不对称半桥拓扑结构，它 可以在不增加电路成本的基础上，利用电路自身的特点，实现软开关。 但是由于采用不对称驱动信号造成变压器产生直流偏磁现象，所以本文 次级采用倍流整流式拓扑，不但可以消除直流偏磁并且还可以较小输出 纹波，减少通态损耗，提高工作效率。 本文对不对称半桥主电路工作原理进行分析，说明其如何实现
5、零电 压软开关，并将不对称半桥电路与对称半桥电路全桥电路推挽电路进行 比较说明了采用不对称驱动半桥电路的优点；分析了倍流整流拓扑电路 的工作原理，并将其与全波整流半波整流电路进行比较进一步说明了倍 流整流电路的优点；阐述了变压器产生直流偏磁的原因，并且给出了如 何消除直流偏磁的方法；通过仿真研究验证了半桥变换器零电压软开关 的实现。关键词 不对称半桥； 倍流整流； 零电压软开关； 直流偏磁 燕山大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractSoft switch technology has been one of the hot points of power electronic tech
6、nologies for smaller and lighter and modularization converter. “Soft switching“ is zero voltage switching or zero current switching, which the voltage (or current) of the switch varies by law of sine or quasi the switch is on when its voltage reaches zero (or switch is of when its current reaches ze
7、ro) by resonance. It makes switch loss is zero, so it can increase the operating frequency and raise power density, minimize the size of transformer and inductor .However it makes the circuit complex which means it cost more, which affects the competitiveness of commercial product. A topology of asy
8、mmetrical half bridge soft switching is researched in this thesis, which has inherent zero voltage switching (ZVS) capability and thus potentially higher efficiency by its resonating of the leakage of power transformer with the parasitic capacitances of the power MOSFT switches whereas it doesnt rai
9、se the expense of the converter but it will bring some disadvantages. Transformer will have DC Magnetic bias to solve this problem we use the double current rectifier .It not only elimate the DC Magnetic but also reduce the ripple of output. These studies analysis the work Symmetry of the half-bridg
10、e circuit explain how to make ZVS and compare with the full-bridge circuit and Push-pull circuit .point out the advantage of the half-bridge circuit；Analysis the work Symmetry of the double current rectifier, compare with the Full-wave rectifier and half- wave rectifier point out the advantage of th
11、e double current rectifier； Explain the reason of DC Magnetic bias and analysis how to elimate the DC Magnetic；The ZVS of the converter is validated by simulation of pepice.Keywords Asymmetrical half-bridge; Double current rectifier; Zero- voltage soft switching; DC MagneticIII目 录摘摘 要要 .IAbstract.II第 1 章 绪论.11.1 课题背景.1 1.2 发展概况.1 1.3 软开关技术.11.4 选题的意义.2第 2 章 倍流整流的原理和特点.32.1 倍流整流器的拓扑结构.3 2.2 倍流整流的分析.3 2.2.1 半波整流结构原理.4 2.2.2 全波整流结构原理.5 2.3 副边整流电路电流与占空比的关系.9 2.4 倍流整流电路的优缺点分析.10 2.4.1 优点.10 2.4.2 缺点.10 2.5 本章小结.
