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移相全橋歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)
隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展,歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源向著小型化、智能化、大功率的方向發(fā)展。小型化要求體積小、重量輕,主要依靠提高元器件的工作頻率,特別是變壓器的體積和重量直接決定了歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源體積和重量的大小,因此高頻變壓器的研究設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

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同時(shí)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源工作頻率提高了,又會(huì)帶來(lái)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)管歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)損耗的問(wèn)題,能量損耗將以熱的形式表現(xiàn)出來(lái),則歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源的散熱問(wèn)題是設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮的問(wèn)題。為了尋求解決工作頻率高時(shí)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)損耗大的問(wèn)題,目前國(guó)內(nèi)外普遍采用軟歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)技術(shù),采用該技術(shù)確實(shí)大大地減小了歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)損耗和體積、重量,提高了歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源的效率。詳細(xì)分析了基于該新型ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元的Buck變換器的工作原理和特性,給出了設(shè)計(jì)和控制方法,仿真和實(shí)驗(yàn)研究表明該新型ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元具有優(yōu)良的性能?；趯?duì)上述新型ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元的研究,提出了一種改進(jìn)型的ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元。與原ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元相比,改進(jìn)型的ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元減少了一個(gè)諧振電感和一個(gè)串聯(lián)二極管,增加了一個(gè)箝位二極管。改進(jìn)型的ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元不僅有效地解決了原ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元所存在的輔助歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)管電流峰值較大且承受反壓以及歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰較大等缺陷,而且保留了原ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元的所有優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)分析了基于改進(jìn)型的ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元的Buck變換器的工作原理,仿真和實(shí)驗(yàn)研究表明該ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元具有更優(yōu)良的性能。zui后得到了一族基于該ZCS-PWM歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)單元的非隔離變換器。zui后提出了一種新穎的Boost型單相PFC變換器。針對(duì)歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì),本論文主要從以下這些方面進(jìn)行論述、設(shè)計(jì):首先,主要概述了歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,特別是在論述硬歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)技術(shù)后,詳細(xì)講述了軟歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用。接下來(lái)著重講述全橋主功率變換電路的工作原理,包括對(duì)傳統(tǒng)硬歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)方式上工作頻率低、能量損耗高等問(wèn)題和引入軟歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)技術(shù)所帶來(lái)的改善進(jìn)行比較,軟歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)的幾種實(shí)現(xiàn)方式等問(wèn)題,然后給出主功率變換電路的具體設(shè)計(jì)。之后是關(guān)于歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源控制策略的問(wèn)題,控制回路的設(shè)計(jì)好壞直接關(guān)系到歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源的可靠性、穩(wěn)定性和安全性等,講述了常用的幾種控制方式,zui后選擇一種控制芯片,并給出具體的控制電路。進(jìn)而從提高歐瑪爾OMAL開(kāi)關(guān)電源效率上簡(jiǎn)單的介紹了單相有源功率因數(shù)校正,說(shuō)明引入有源功率因數(shù)校正電路有利于進(jìn)一步提高效率,并具體針對(duì)Boost型變換器進(jìn)行詳細(xì)論述,zui后一節(jié)給出單相有源功率校正電路的具體設(shè)計(jì)過(guò)程。

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再者介紹輔助電源電路及其它電路的設(shè)計(jì),包括輸入、輸出濾波電路,整流電路的選取及其設(shè)計(jì),輔助電源電路的設(shè)計(jì)等,并給出具體電路。zui后利用計(jì)算機(jī)仿真軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,為實(shí)際電路板的制作調(diào)試做準(zhǔn)備。