浙江大学硕士论文:5kW全桥软开关DC/DC电源的设计与分析

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本文主要探讨的是5kW全桥软开关直流/直流(DC/DC)电源的设计与研究,由浙江大学电气工程学院的施贻蒙硕士生完成,其专业方向是电力电子与电力传动,在指导教师陈国柱教授的指导下进行。论文的核心关注点在于解决开关损耗问题,因为高开关损耗限制了变流器的高频工作,阻碍了其小型化和轻量化的发展。 首先,作者对软开关技术进行了全面介绍,包括其工作原理和历史演进,强调了软开关技术在降低开关损耗、提升效率和允许更高开关频率方面的优势。软开关技术主要分为零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZVZCS)两种实现方法,通过对比不同拓扑结构(如半桥、全桥等)的软开关应用,深入解析了它们的工作原理、性能指标以及适用场景,指出了各自的优缺点。 接着,论文重点讨论了全桥电路的软开关控制策略,如移相全桥和有限双极性控制,这两种方法在实现方法和对软开关效果的影响上进行了对比。此外,还介绍了三种常见的开关电源控制方式:电压模式控制、峰值电流模式和平均电流模式控制,其中平均电流模式控制因其设计思路和实用性得到了深入阐述。 在具体设计部分,作者详细展示了5kW全桥软开关电源的设计流程,涉及方案选择、磁设计、控制环路设计以及副边整流电压尖峰吸收等关键技术环节。这些设计旨在确保系统的稳定性和高效运行。 最后,通过实验波形和数据分析,论文验证了理论模型和设计的有效性,证明了全桥软开关技术在实际应用中的优越性。论文的关键词包括软开关、全桥DC/DC变流器、零电压开关、零电流开关、平均电流模式控制以及移相全桥,这些都是核心概念和技术手段。 这篇硕士论文深入研究了全桥软开关技术在提高电力电子系统效率和减小体积上的关键作用,提供了实用的设计方法和理论支持,对于开关电源设计者和工程师来说具有重要的参考价值。