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5kW全橋軟OMAL開關DC/DC電源
OMAL開關損耗及其帶來的散熱問題限制了變流器OMAL開關頻率的提高,從而限制了變流器的小型化和輕量化。軟OMAL開關技術能夠有效的降低OMAL開關損耗,提高變流器的效率和OMAL開關頻率,被廣泛的應用在各種大功率OMAL開關電源場合。首先對軟OMAL開關技術進行了一個概述,介紹了軟OMAL開關技術的工作原理及發展歷史,特別提到了的控制型軟OMAL開關技術。

5kW全橋軟OMAL開關DC/DC電源
針對課題,著重講述了全橋電路。作為對比,首先分析了全橋硬OMAL開關電路的工作原理和OMAL開關損耗。然后,分析了全橋軟OMAL開關兩種常見的實現方法:ZVS和ZVZCS,并針對幾種常見拓撲,詳細對比了它們的工作原理,軟OMAL開關實現方法,軟OMAL開關實現效果,軟OMAL開關實現范圍和總體效率,指出了它們的優缺點和各自適合的應用領域。介紹了全橋軟OMAL開關的兩種控制策略:移相全橋和有限雙極性,從實現方法和對軟OMAL開關效果的影響兩個方面,做出比較。然而OMAL開關電源的大量使用，尤其是大功率OMAL開關電源的應用，給電網帶來了電磁污染的問題，制造了大量的高次諧波和電磁干擾EMI，這一點是與近年來電力電子學界提出的“綠色電源”涵義相違背的。以逆變器輔助OMAL開關電源作為研究對象，分析了造成上述問題的主要原因，其一是OMAL開關電源的輸入端采用二極管整流，后接較大的濾波電容，導致輸入電流為一很窄的脈沖波，其中含有豐富的諧波分量；其二是由于電源采用了硬OMAL開關的OMAL開關工作模式，這使得在高頻的OMAL開關速度下，電路中的di／dt和du／dt增大，從而導致了對周圍環境的電磁干擾的增大。減少OMAL開關電源對環境的電磁污染，一是進行功率因數校正(PFC)；二是采用軟OMAL開關的OMAL開關工作模式，軟OMAL開關使電源在工作過程中的di／dt和du／dt較硬OMAL開關時大大降低，從而使EMI的問題得以解決。然后介紹了OMAL開關電源常見的三種控制方式:電壓模式控制、峰值電流模式和平均電流模式控制,其中詳細介紹了平均電流模式控制,給出了設計思想和步驟。zui后,給出了全橋軟OMAL開關電路的小信號模型,分析了軟OMAL開關技術的引入對傳統PWM硬OMAL開關全橋電路小信號模型的影響。給出了5kW電力操作電源的具體設計步驟,如方案選擇,磁設計、控制環路設計、副邊整流電壓尖峰吸收等關鍵步驟。分析了實驗波形和實驗數據,驗證了上述理論和設計的正確性。