大功率移相全橋同步整流電源關鍵技術的研究.pdf

1、近些年，大功率開關電源在工業(yè)生產(chǎn)中的應用已越來越廣泛，如有色冶煉、電解電鍍、高頻加熱等。這些行業(yè)都是用電大戶，即使電源效率只提升1％，也能帶來巨大的經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)大功率開關電源采用二極管整流，在大電流輸出條件下，其導通壓降會帶來巨大損耗，嚴重制約了電源功率等級和效率的提升。同步整流采用通態(tài)電阻極低的MOSFET替代二極管整流，可減小整流損耗，提升電源效率，是一種極具工程應用價值的技術。目前，同步整流研究的熱點大多在小功率場合，大功率場合

2、研究應用還不夠成熟?；诖?，本文就同步整流技術在大功率開關電源中的應用做出了研究。
　　首先，本文從兩個方面研究了移相全橋同步整流電路的基本原理:一是研究了移相全橋同步整流電路的運行模態(tài)，分析了該拓撲的特點和常見問題;二是用三端PWM開關模型法研究了其數(shù)學模型，給出了小信號等效電路，并在此基礎上得出相關傳遞函數(shù)，最后對系統(tǒng)進行了閉環(huán)設計。接著，本文就同步整流側(cè)的應用問題進行了研究。一是同步整流側(cè)損耗優(yōu)化問題，從MOSFET損耗模型

3、、小功率場合損耗優(yōu)化分析、大功率場合下?lián)p耗優(yōu)化分析三個方面進行了研究;二是同步整流側(cè)并聯(lián)均流的研究，通過仿真研究了影響MOSFET并聯(lián)均流性的因素以及變壓器原副邊結(jié)構(gòu)對電源均流性的影響，提出了一些提高均流性的建議。然后，本文就大功率移相全橋同步整流電源系統(tǒng)的開發(fā)做出了詳細的分析，包括功率主電路的設計和數(shù)字控制系統(tǒng)的設計。最后，本文基于前面的分析研制了一臺2800A/15V的大功率移相全橋同步整流開關電源，并通過實驗驗證了該電源的穩(wěn)定性與