数字控制零电流转换全桥DC/DC变换器研究

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软开关技术是功率变换器高频化、高功率密度化的关键技术,已成为现代电力电子技术研究的热点之一。微处理器的发展促进了功率变换器从模拟控制向数字控制的转化,采用数字控制技术可简化控制电路,提高系统的可靠性、控制灵活性、通用性以及智能化程度。本文立足于将开关电源的高频化和数字化相结合,提出了一种基于ARM控制的零电流转换(ZCT)全桥DC/DC变换器。   论文分析了该新型变换器的工作原理,推导了变换器各种状态时的参数计算方程;设计了以ARM芯片LPC2214为核心的数字化控制系统,通过软件设计实现了PWM移相控制信号的输出;运用Pspice9.2软件成功地对变换器进行了仿真,分析了各参数对变换器性能的影响,并得出了变换器的优化设计参数;最后研制出基于该新型拓扑和数字化控制策略的1千瓦移相控制零电流转换软开关电源,给出了其主电路、控制电路、驱动电路、保护电路及高频变压器等的设计计算,并在实验样机上测量出了实际运行时的波形。   实验结果表明:主电路参数设计正确、合理,满足变换器设计要求;所有开关管成功实现了ZCS,副边整流二级管实现了软转换,且具有辅助电路结构简单,整体效率高等优点;控制系统硬件结构简单、集成度高,控制软件工作正常,正确实现了所有功能,从而验证了所选方案的正确性。
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