小型潛艇電力系統(tǒng)全橋DC-DC開關電源的設計.pdf

1、近年來，開關電源變換技術得到快速發(fā)展。而國內的大功率高頻開關電源產品稀少且性能欠佳，造成高頻開關電源在國內需要大功率高頻開關電源的領域還未得到應用。隨著電力電子技術的發(fā)展和太陽能、風能、燃料電池等新能源的開發(fā)和利用，大功率開關電源成為當前研究的熱點，而大功率開關電源的實現依賴DC-DC變換器拓撲理論和軟開關技術的發(fā)展。
　　 本文分析了全橋DC-DC變換器的工作原理和四種工作模態(tài)，設計了隔直電容，解決了全橋DC-DC變換器的直通

2、和偏磁問題，使得全橋DC-DC變換器真正成為理想的大功率開關電源拓撲;利用狀態(tài)空間平均法建立了全橋DC-DC變換器數學模型，分析了開關電源動態(tài)特性。本文采用軟開關與硬開關結合的低損緩沖技術，兼有軟開關的開關損耗小、EMI低等優(yōu)點和硬開關的開關管電壓、電流容量額定小、易于實現濾波等特點。在控制電路方面，本文采用電壓控制模式PWM，選擇SG3525做為控制器，并設計了改進型PI控制補償電路。采樣電路采用基于霍爾原理的電壓和電流傳感器，實現了

3、主電路和控制電路的隔離。為了實現大功率開關電源，本文采用了均流芯片UC3907，各個電源模塊通過UC3907并聯工作，實現了開關電源變換裝置的模塊化，提高了靈活性，而且實現了系統(tǒng)冗余，提高了系統(tǒng)可靠性。設計了一種SG3525和UC3907的不采用光耦的連接電路，簡化了電路設計，同時提高了系統(tǒng)響應速度。論文中還設計了一種新型IGBT驅動電路，它具有驅動功率大、結構簡單且具有負壓關斷的特點。
　　 本文以一艘全電力推進潛艇為背景，設