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不对称半桥变换器及仿真,全文36页1万余字有详细的设计图示，计算过程 和仿真过程 附录有代码 摘 要目前，比较成熟的功率因数校正技术是两级功率因数校正，前级用成熟的前置功率因数校正电路（通常为boost电路）实现功率因数校正，通过第二级dc/dc变换即可得到需要的输出，又可起到隔离的目的。两级电路都有各自的控制模块，电路...
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内容介绍
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不对称半桥变换器及仿真
全文36页1万余字
有详细的设计图示，计算过程 和仿真过程 附录有代码
摘 要
目前，比较成熟的功率因数校正技术是两级功率因数校正，前级用成熟的前置功率因数校正电路（通常为Boost电路）实现功率因数校正，通过第二级DC/DC变换即可得到需要的输出，又可起到隔离的目的。两级电路都有各自的控制模块，电路比较复杂，难以做到高功率密度。研究单级功率因数校正技术的目的是减少元器件，节约成本，提高效率和简化控制。因此，目前对单级功率因数校正PFC的研究也成为重要的课题之一。单级功率因数校正中电源控制器的作用是保证快速、稳定的输出，对于输入功率因数的要求则需功率级自身解决。
适合单级隔离式功率因数校正的结构很多，但基于不对称半桥的单级功率因数校正具有独特的特点，本文将对该变换器的工作原理和电路缺点做详尽的分析，并且通过建模仿真，从理论上解决了上述问题。
在开关电源中，为提高变换电路的效率和功率密度，常采用固定频率PWM谐振变换器，它能运行在恒定高频工作方式下，降低了开关损耗，改善了系统动态性能。但其电路复杂，成本较高，对于中低功率的应用并不是很理想。
本文介绍了一种适用于中低功率应用场合的不对称脉宽调制半桥DC/DC ZVS变换器电路。该电路只是通过改变控制策略，而不需要增加额外的电子元器件，就能既保持谐振变换器中主开关零电压导通的特点，同时当输入电压和负载在一个很大的范围内变化时，又可像常规PWM变换器那样通过恒频PWM控制调节输出电压。
通过对该电路的分析，设计了一个输入电压为270V，输出电压为360V，输出功率为1kVA的电路。同时，对所设计的电路进行了开环系统的仿真和闭环系统的设计，从理论上论证了该电路具有较好的输出特性。
关键词：半桥；DC/DC变换器；软开关；不对称脉宽调制；直流偏磁
目 录
摘 要 I
Abstract II
1.1 课题背景 1
1.2不对称半桥电路结构及PWM调制技术 1
1.2.1 不对称半桥电路结构 1
1.2.2 PWM调制技术[2] 2
1.3 本文主要内容与意义 2
1.3.1 本文的主要内容 2
1.3.2 本文的研究意义 2
第二章 电路原理及参数设计 3
2.1 不对称半桥工作原理 3
2.1.1 电路分析的条件 3
2.1.2 电路工作模态分析 3
2.2 电路参数设计 7
2.2.1 电路输入输出关系 7
2.2.2 电路各器件参数的设计 8
2.2.3 开环电路仿真 10
2.3 本章小结 12
第三章 零电压开通及直流偏磁问题 13
3.1 零电压开通[3]条件分析 13
3.2 直流偏磁及其解决方法 14
3.2.1 简述 14
3.2.2 不对称半桥结构分析 14
3.2.3 变压器直流偏磁机理分析 14
3.2.4 直流偏磁的解决方法 16
3.3 本章小结 17
第四章 变换器的闭环系统分析和仿真 18
4.1 简述 18
4.2 系统特性及控制原理 18
4.3 系统稳定性的补偿原则与设计方法 20
4.4 闭环系统的建模 21
4.5 闭环系统设计实例及仿真 24
4.5.1 用matlab对系统进行仿真 24
4.5.2 用saber对加反馈的电路仿真 26
4.6 本章小结 28
第五章 总结与展望 29
致 谢 30
参考文献 31
附 录 32
部分参考文献
[5] 蒋勇．单级不对称半桥变换器的研究.电源技术应用
[6] 付永庆,张林,陈哲时．开关电源系统稳定性补偿电路的设计．哈尔滨工程大学学报
[7] 林龙凤,李意,尹华杰．一种非平衡半桥变换器的小信号模型与仿真．电路与系统学报
[8] 林渭勋．现代电力电子电路，浙江杭州:浙江大学出版社
全文36页1万余字
有详细的设计图示，计算过程 和仿真过程 附录有代码
摘 要
目前，比较成熟的功率因数校正技术是两级功率因数校正，前级用成熟的前置功率因数校正电路（通常为Boost电路）实现功率因数校正，通过第二级DC/DC变换即可得到需要的输出，又可起到隔离的目的。两级电路都有各自的控制模块，电路比较复杂，难以做到高功率密度。研究单级功率因数校正技术的目的是减少元器件，节约成本，提高效率和简化控制。因此，目前对单级功率因数校正PFC的研究也成为重要的课题之一。单级功率因数校正中电源控制器的作用是保证快速、稳定的输出，对于输入功率因数的要求则需功率级自身解决。
适合单级隔离式功率因数校正的结构很多，但基于不对称半桥的单级功率因数校正具有独特的特点，本文将对该变换器的工作原理和电路缺点做详尽的分析，并且通过建模仿真，从理论上解决了上述问题。
在开关电源中，为提高变换电路的效率和功率密度，常采用固定频率PWM谐振变换器，它能运行在恒定高频工作方式下，降低了开关损耗，改善了系统动态性能。但其电路复杂，成本较高，对于中低功率的应用并不是很理想。
本文介绍了一种适用于中低功率应用场合的不对称脉宽调制半桥DC/DC ZVS变换器电路。该电路只是通过改变控制策略，而不需要增加额外的电子元器件，就能既保持谐振变换器中主开关零电压导通的特点，同时当输入电压和负载在一个很大的范围内变化时，又可像常规PWM变换器那样通过恒频PWM控制调节输出电压。
通过对该电路的分析，设计了一个输入电压为270V，输出电压为360V，输出功率为1kVA的电路。同时，对所设计的电路进行了开环系统的仿真和闭环系统的设计，从理论上论证了该电路具有较好的输出特性。
关键词：半桥；DC/DC变换器；软开关；不对称脉宽调制；直流偏磁
目 录
摘 要 I
Abstract II
1.1 课题背景 1
1.2不对称半桥电路结构及PWM调制技术 1
1.2.1 不对称半桥电路结构 1
1.2.2 PWM调制技术[2] 2
1.3 本文主要内容与意义 2
1.3.1 本文的主要内容 2
1.3.2 本文的研究意义 2
第二章 电路原理及参数设计 3
2.1 不对称半桥工作原理 3
2.1.1 电路分析的条件 3
2.1.2 电路工作模态分析 3
2.2 电路参数设计 7
2.2.1 电路输入输出关系 7
2.2.2 电路各器件参数的设计 8
2.2.3 开环电路仿真 10
2.3 本章小结 12
第三章 零电压开通及直流偏磁问题 13
3.1 零电压开通[3]条件分析 13
3.2 直流偏磁及其解决方法 14
3.2.1 简述 14
3.2.2 不对称半桥结构分析 14
3.2.3 变压器直流偏磁机理分析 14
3.2.4 直流偏磁的解决方法 16
3.3 本章小结 17
第四章 变换器的闭环系统分析和仿真 18
4.1 简述 18
4.2 系统特性及控制原理 18
4.3 系统稳定性的补偿原则与设计方法 20
4.4 闭环系统的建模 21
4.5 闭环系统设计实例及仿真 24
4.5.1 用matlab对系统进行仿真 24
4.5.2 用saber对加反馈的电路仿真 26
4.6 本章小结 28
第五章 总结与展望 29
致 谢 30
参考文献 31
附 录 32
部分参考文献
[5] 蒋勇．单级不对称半桥变换器的研究.电源技术应用
[6] 付永庆,张林,陈哲时．开关电源系统稳定性补偿电路的设计．哈尔滨工程大学学报
[7] 林龙凤,李意,尹华杰．一种非平衡半桥变换器的小信号模型与仿真．电路与系统学报
[8] 林渭勋．现代电力电子电路，浙江杭州:浙江大学出版社
