大功率电源设计VIP免费

《电力电子技术》课程设计说明书大功率电源设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：专业：班级：完成时间：2014年5月29日摘要主要介绍36kW大功率高频开关电源的研制。阐述国内外开关电源的现状．分析全桥移相变换器的工作原理和软开关技术的实现。软开关能降低开关损耗，提高电路效率。给出电源系统的整体设计及主要器件的选择。试验结果表明，该装置完全满足设计要求，并成功应用于电镀生产线。关键词：高频开关电源；全桥移相；零电压开关；软开关技术ABSTRACTTheanalysisanddesignof36kWhighfrequencyswitchingpowersupplyarepresented．Thepresentstateofswitchingpowersupplyisexplained．Theoperatingprincipleoffullbridgephase—shiftedconverterandrealizationofsoftswitchingtechniquesareanalysed．Softswitchingcanreduceswitchinglossandincreasecircuitsefficiency．Integerdesigningofpowersupplysystemandselectionofmaindeviceparametersarealsoproposed．Theexperimentresultsdemonstratethepowersupplydevicesatisfiesdesignrequirementscompletely．Ithasbeenappliedinelectricplatingproductionlinesuccess—fully．Keywords：highfrequencyswitchingpowersupply；fullbridgephase—shifted；zerovoltageswitching；softswitchingtech—nlques目录1概述.............................................................12全桥移相零电压开关理............................................23电源系统整体设计..................................................33.1输入整流桥及平波滤波器.......................................43.2高频变压器...................................................53.3IGBT及隔直电容..............................................53.4输出整流管及尺C吸收网络.....................................53.5输出滤波器...................................................64．试验结果.........................................................6结束语..............................................................8致谢................................................................8参考文献............................................................911概述现有国内外的大功率电源主要为工频整流式电源，体积大、笨重、能耗高、多特性较差，且会对电网造成较大的电磁干扰。与它相比，开关电源具有高效节能，重量轻，体积小，动态性能好，适应性强，有利于实现工艺过程自动化和智能化控制等显著的优点。目前少数高频开关型电源主要限于小功率容量级别(2000A以下)，而国外同类设备价格过于昂贵，市场迫切需要具有较大功率容量和先进技术水平的国产高频开关型电源装置。因此，大功率开关电源具有广泛的应用前景，是当前国内外研究、开发、应用的主流和方向。但是，开关电源特别是大功率硬开关电源在可靠性、稳定性、效率等方面的缺点成为制约大功率开关电源应用和发展的“瓶颈”，按照传统电源的设计思路和解决办法。不能从根本上解决其所面临的诸多问题。软开关技术的出现以及先进控制技术的兴起，则为解决开关电源诸多问题提供了新的方法。目前单机容量大于2Okw的大功率开关电源在国内外极为少见，单机输出一般在1000A以下。为适应大功率(低电压、大电流)输出的电路拓扑和控制模式，采用全桥移相式电路拓扑结构，并通过软开关技术的应用，研制了36kW、20kHz的大功率高频开关电源，通过电镀生产线的现场使用，取得了满意的效果。22全桥移相零电压开关原理零电压全桥移相变换电路拓扑结构适用于大功率开关电源，它采用移相控制移相芯片选用UC3879，驱动部分采用目前较为成熟的EXB841专用驱动芯片。在换流时利用变压器的漏感和功率管的寄生电容产生谐振，实现开关器件的零电压开通，消除了开通损耗，提高了电路效率，其主电路原理图如图1所示。图1中IGBT1～IGBT4为功率开关管，分为超前桥臂(左半桥)和滞后桥臂(右半桥)。电路零电压开关依靠功率开关管反并联的二极管D1～D4的导通实现功率器件的...