智能控制移相全橋軟開關電源的研究.pdf

1、分類號UDC密級學位論文智能控制移相全橋軟開關電源的研究作者姓名:黃碩指導教師:賀立紅副教授東北大學信氨科學與工程學院申請學位級別:碩士學科類別:工學學科專業(yè)名稱:電工理論與新技術論文提交日期:2009年6月論文答辯日期:2009年6月26日學位授予日期:答辯委員會主席:王大志評閱人:吳建華侯祥林東北大學2009年6月東北大學碩士學位論文摘要智能控制移相全橋軟開關電源的研究摘要開關電源是現(xiàn)代科學研究以及實際應用中不可缺少的電氣設備。在中

2、高功率等級的應用中，移相全橋軟開關電源由于其損耗低、效率高、電磁干擾小而大受歡迎。本文研究了移相全橋ZVS變換器軟開關拓撲的改進問題，探討了智能控制算法在該拓撲上的應用，并給出了數(shù)字電源系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。首先，分析了移相全橋ZVS變換器的工作過程，針對移相全橋ZVS變換器存在次級占空比損失和整流橋電壓寄生振蕩等影響轉換效率的問題，對移相全橋拓撲做了改進。改進的移相全橋拓撲沒有采用通常在變壓器初級添加飽和電感或緩沖器的方案，而是通過引入變壓

3、器次級的緩沖環(huán)節(jié)和鉗位電路來遏制上述問題的發(fā)生。改進電路不但減少了濾波電容和電感的需求，而且也得到了較低的紋波系數(shù)。電路通過仿真驗證，證明了改進方法的正確性。其次，針對移相全橋變換器離散性、強非線性的特點，本文通過引入并規(guī)則模糊理論，對模糊參數(shù)自整定PID做了有益的改進。傳統(tǒng)的數(shù)字PID控制方案具有超調大、穩(wěn)定時間長、易于實現(xiàn)的特點而模糊PID參數(shù)自整定控制方案雖然超調小、穩(wěn)定時間短，但運算開銷大，難于實現(xiàn)因此，本文的改進方案減少了模糊

4、控制規(guī)則的數(shù)目，有效地解決了模糊規(guī)則運算中規(guī)則“組合爆炸”的問題。通過仿真驗證，證明了改進的方案優(yōu)于數(shù)字PID及傳統(tǒng)的模糊控制方案，算法不但降低了運算開銷，而且提高了運算速度。最后，本文給出了開關電源系統(tǒng)的設計方案。設計系統(tǒng)通過整合改進的移相全橋主電路、改進模糊控制方案的DSP數(shù)字控制電路，并輔以MAX4428隔離驅動電路、EMI一整流濾波電路、信號采集及調理電路以及輔助電源模塊，實現(xiàn)系統(tǒng)的經(jīng)濟性、快速性、智能性與魯棒性的平衡。關鍵詞: