电力电子课程设计报告--全桥直流变换器的设计与仿真

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1、 1 电力电子技术课程设计电力电子技术课程设计 设计题目：全桥直流变换器的设计与仿真 年级专业： 2010 级电气工程与自动化 学生姓名： 学 号： 20104263 成绩评定： 完成日期：2013 年 6 月 23 日 2 电力电子课程设计任务书 课程设计题目 全桥直流变换器的设计与仿真 学院 电气工程学院 专业 电气工程 年级 2010 级 已知参数和设计要求： 1 直流输入电压 380V； 2 输出电压 48VDC； 3 输出功率 1000W； 4 开关频率 100kHz。 学生应完成的工作： 1 查阅相关文献和教材，了解全桥直流变换器的工作原理； 2 完成电压控制的直流全桥变换器的设计

2、和仿真； 目前资料收集情况（含指定参考资料） ： 1 许大宇，阮新波，严仰光，对移相控制零电压开关 PWM 全桥直流变换器的新 型理论分析方法，电机与控制学报，2003，7(2)：112-117 2 郑连清，朱军，娄洪立，何立新，新型零电流转换移相全桥 DC/DC 变换器， 电力自动化设备，2008，28(6)：22-26 课程设计的工作计划： 1 第一周：查阅相关文献和教材，掌握全桥直流变换器的工作原理，完成电路的 参数设计； 2 第二周：完成电压控制的全桥直流变换器的仿真分析，并撰写报告，字数不少 于 4000 字。 任务下达日期 年 月 日 完成日期 年 月 日 指导教师 （签名） 学

3、生 （签名） 3 摘要摘要 电力电子课程设计的目的在于进一步巩固和加深所学电力电子基本理论知 识。使学生能综合运用相关关课程的基本知识，通过本课程设计，培养学生独立 思考能力， 学会和认识查阅和占有技术资料的重要性， 了解专业工程设计的特点、 思路、以及具体的方法和步骤，掌握专业课程设计中的设计计算、软件编制，硬 件设计及整体调试。通过设计过程学习和管理，树立正确的设计思想和严谨的工 作作风，以期达到提高学生设计能力。 本次课题为全桥直流变换器的设计与仿真，使用了全控器件 IGBT，能将直 流信号转换成变压的直流信号，其作用相当于一个变压器。一般的变压器是由交 流电压不过变比能很方便的通过控制

4、 IGBT 的驱动信号占空比来控制，而且能有 滤波的功能。 全桥直流变换器集 PWM 技术和谐振技术于一体，具有体积小、重量轻、效率 高的特点，特别适合中大功率应用场合，然后对其工作原理的分析。本次课程设 计就是基于对全桥直流变换器的设计与仿真练习， 达到培养学生独立思考解决问 题的能力。 4 正文正文 1.1.引引言言 1.11.1 问题的提出问题的提出 随着科学技术发展的日新日异， 电力电子技术在现代社会生产中占据着非 常重要的地位， 电力电子技术应用在是生活中可以说得是无处不在如果把计算 机控制比喻为人的大脑，电磁机械等动力机构喻为人的四肢的话，则电力电子 技术则可喻为循环和消化系统，它

5、是能力转化和传递的渠道。因此作为二十一 世纪的电气专业的学生而言掌握电力电子应用技术十分重要。 全桥 DC/DC 变换 器是可双象限运行的直流-直流变换器。随着科技和生产的发展,对全桥 DC/DC 变换器的需求逐渐增多,主要有直流不停电电源系统、航天电源系统、电动汽 车等应用场合。在需要能量双向流动的场合,全桥 DC/DC 变换器的应用可大幅 度减轻系统的体积重量和成本,有重要的研究价值。 1.1.11.1.1 什么是直流什么是直流- -直流变换器的功能？直流变换器的功能？ 直流-直流变换器就是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电， 包括直接直流变流电路和间接直流变流电路。 1.1.21

6、.1.2 直流直流- -直流变换器有哪些应用？直流变换器有哪些应用？ 直流-直流变换器广泛应用于远程及数据通信、 计算机、 办公自动化 设备、 工业仪器仪表、军事、航天等领域。 1.2 1.2 国内外研究现状国内外研究现状 当今世界软开关技术使得 DC/DC 变换器发生了质得变化和飞跃。美国 VICOR 公司设计制造得多种 ECI 软开关 DC/DC 变换器，最大输出功率有 300W、 600W、800W 等，相应的功率密度为（6.2、10、17）W/cm3，效率为（8090） %。日本 NemicLambda 公司最新推出得一种采用软开关技术得高频开关电源模 块 RM 系列，其开关频率为 200300KHz,功率密度已达 27W/cm3，采用同步整 流器（MOS-FET 代替肖特基二极管） ，使整个电路效率提高到 90%。直流斩波 电路的应用非常广，但在实际产品中应用时也存在一些问题：首先电源