高压软开关充电电源硬件设计.doc

论文标准WORD格式排版 共26页 8968字

摘 要

电源对于所有用电设备是必不可少的。开关电源取消了传统电源采用的笨重的工频变压器，使得电源的体积大大缩小。电源中的电力电子器件工作在开关状态，使整机效率很高。由于它具有体积小、重量轻和效率高的优点，因而发展非常迅速，应用范围日益扩大。
本文简要介绍了开关电源的基本结构、工作原理以及其发展状况和技术的发展趋势，并对开关电源的分类和优缺点进行了阐述。本文还介绍了减小开关电源体积和开关损耗的技术——软开关技术。
在前面知识的基础上，本论文利用谐振开关技术设计了一台给高压脉冲电容充电的高压软开关电源。在谐振开关技术中最适合给脉冲电容充电的电路是串联谐振开关电路,输出近似为恒流源或称“等台阶充电”,突出的优点是充电效率高且电路本身具有短路保护能力。整个装置利用DSP实现电路的控制、PWM信号形成及电路的保护。
由于采用了全数字的控制,充电的稳定度很高。装置的开关频率是20kHz,属于高频,因此使得每次开关所充的电量较小,这大大提高了充电的精度。

关键词 开关电源；软开关；充电
目 录
摘要 1
第1章 绪论 3
1.1 开关电源的发展状况 3
1.2开关电源的技术发展趋势 5
1.3本论文的研究目的 6
第2章 开关电源原理 7
2.1 开关电源基本工作原理 7
2.2 开关电源的分类 8
2.3 开关电源优缺点 9
2.3.1 开关电源的优点 9
2.3.2 开关电源的缺点 10
2.4 软开关技术简介 11
2.4.1 硬开关与软开关 11
2.4.2 软开关的分类 12
2.5 本章小结 13
第3章 高压软开关充电电源硬件设计 14
3.1 主电路设计 14
3.1.1 主要技术指标 14
3.1.2 主电路选型 14
3.1.3 电路的工作原理及方式 15
3.1.4 主电路的各项参数 19
3.2 控制及触发电路的设计 22
3.2.1 电压电流检测 22
3.2.2 IGBT的驱动 23
3.2.3 DSP的选择 24
3.2.4 PWM波的形成 28
3.3 电路的理想波形 29
3.4 本章小结 30
第4章 结 论 31
参考文献 32
致 谢 33