摘要: 开关电源在各方面优越于线性电源，如其有有更小的体积、更高的效率和更轻的重量等优点，并且在军工和医学设备、电子和电力设备等领域中得到了广泛的应用，对人类的生产与生活具有重要意义和广泛的应用价值。随着现代科学技术的飞速前进，大功率化便是开关电源技术的主要发展前途。当增大开关电源的输出功率，会增大开关管所承受的电压或电流，如果仅仅针对普通的DC/DC全桥电路，将会增大开关器件的开关损耗和降低变换器的效率，同时电磁干扰的问题也十分严峻。为了解决此类问题，本设计采用移相全桥DC/DC电路。为了降低开关损耗、提高系统的效率和解决电磁干扰等问题，采用ZVS使开关器件零电压开通，保证了整个方案的可行性。IGBT综合了电力晶体管的低导通压和场效应晶体管的高输入阻抗的优点。因此，一般选用大容量IGBT作为大功率开关电源的移相全桥拓扑中的开关器件。最后通过Saber软件对设计方案进行仿真，通过对输出的功率和电压的波形的进行分析，验证本设计方案的可行性。

 

 

关键词：开关电源，移相全桥，软开关，零电压，IGBT，Saber

 

目录

 

1  前言 1

1.1  课题的研究意义及价值 1

1.2  开关电源的发展历史及趋势 1

1.3  软开关技术的发展 2

1.4  本文的主要工作 3

2  DC/DC变换器的工作原理 4

2.1  降压斩波电路 4

2.2  升压斩波电路 5

2.3  升降压斩波电路和Cuk斩波电路 6

3  移相全桥零电压DC/DC电路的研究与设计 7

3.1  软开关概述 7

3.2 IGBT的工作原理分析 8

3.2.1 IGBT的结构 8

3.2.2 IGBT的工作原理 9

3.3 移相全桥型零电压开关PWM电路工作原理分析 10

3.4 电路设计 12

3.4.1 电路原理图 12

3.4.2 移相控制电路设计 12

3.5 参数选定 14

4  电路的仿真设计 15

4.1  仿真环境的选择 15

4.2  系统仿真和实验结果分析 15

4.2.1  系统仿真电路 15

4.2.1 波形分析 15

结论 18

参考文献 19

致谢 20