推挽正激电容器充电电源的研究
反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点
反激式正激式推挽式半桥式全桥式开关电源优缺点反激式开关电源是一种常见的开关电源拓扑结构，其工作原理是利用电感储能和电容滤波器来实现电压变换。
以下是反激式、正激式、推挽式、半桥式和全桥式开关电源的优缺点分析。
1.反激式开关电源：优点：-体积小，结构简单，成本较低。
-输出电流大，适用于一些高功率应用。
-效率较高，在负载率低时仍能提供稳定的输出电压。
缺点：-输出电压稳定性较差，容易受到输入电压波动的影响。
-输入电流波形不纯净，含有较高的谐波成分。
-输出电流变化较大时容易产生振荡和噪音。
2.正激式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好，能够提供较为纯净的输出电流。
-输出电流较大，适用于一些高负载应用。
-效率较高，在大部分负载条件下都能保持较高的效率。
缺点：-体积较大，结构相对复杂。
-成本较高。
-在负载率低时效率较低。
3.推挽式开关电源：优点：-输出频率较高，适用于一些高频应用。
-输出电压稳定性较好。
-体积相对较小，结构简单。
缺点：-输出电流相对较小。
-效率较低，在大负载条件下会有较大的功率损耗。
-容易受到电容和电感等元器件的损耗影响，导致输出电压不稳定。
4.半桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。
-输出电流较大。
-效率较高。
-结构简单，成本相对较低。
缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。
-输出电流较小负载时容易出现振荡。
-适用负载范围较窄。
5.全桥式开关电源：优点：-输出电压稳定性较好。
-输出电流较大。
-效率较高。
-结构简单，成本相对较低。
缺点：-输入电流波形较复杂，含有较高的谐波成分。
-输出电流较小负载时容易出现振荡。
-适用负载范围较窄。
总结：根据以上分析，不同的开关电源拓扑在不同应用场景中具有不同的优缺点。
在选择开关电源时，应根据具体应用需求，综合考虑输出电压稳定性、输出电流、效率、结构复杂性、成本等因素，选择最适合的拓扑结构。
推挽式电源的设计
S1和S2同时导通，相当于变压器一次侧绕组短 路，因此应避相差180度的正激式变换器的组合。
03
输入输出电压的关系
01
当滤波电感L的电流连续时：
02
Ton为两个开关管导通时间之和
当电感电流不连续时：如果输出电感电流不连续，输出电压U0将高于连续模式的计算值，并随负载减小而升高，在负载为零的极限情况下，
理论上的正，负对称。由于正，负半周的电压波形对称，磁通在正负两个方向变化，在一个管道通时有正的增量，另一个管导通时有负的增量，理论上无直流磁化分量，故磁通正负对称，励磁电流也正负对称。但是在实际中导致变压器偏磁的原因主要有以下几种：
01
功率管中器件通态压降存在差异。如图 1 中开关管M1、M2 的压降不等。这将导致加在变压器原边绕组上的电压波形正、负幅值不等。
功率器件的选择
1
开关管的选择，尽量选择同一批次的功率管。要留有足够的电流裕量，防止电流过大。由于 MOSFET 为正温度系数，有一定的自动均流能力.
2
电压型控制芯片。其优点是只有电压环，单环控制容易设计和分析；波形振幅坡度大，因而噪声小，工作稳定；多模块输出时，低阻抗输出能提供很好的交互控制。缺点是扰动必须转化为输出扰动，才能被电压环反馈，因此系统响应慢。如 SG3525、TL494等
各种工业用电源，计算机电源等
推挽
有偏磁问题
几百W~几kW
低输入电压的电源
表 8-1 各种不同的间接直流变流电路的比较
a）全波整流电路
b）全桥整流电路
2）全桥电路的特点 优点：二极管在断态承受的电压仅为交流电压幅值，变压器的绕组简单。 缺点：电感L的电流回路中存在两个二极管压降，损耗较大，而且电路中需要4个二极管，元件数较多。 适用场合：高压输出的情况下。
利用推挽正激技术设计DC_DC开关电源
孟 赟(1983!),女,硕士研究生,研究方向为DC /DC 电源及太阳能光伏发电系统。
利用推挽正激技术设计DC /DC 开关电源孟 赟1, 王 凯2, 潘俊民1(1.上海交通大学电气工程系,上海 200240;2.华北电网有限公司,北京 100053)摘 要:利用推挽正激变换技术设计了DC /DC 开关电源。
提出了基于推挽正激变换技术的电源电路拓扑和结构,阐述了该开关电源的工作及控制原理,并利用PSp ice 软件对该电路拓扑进行了仿真。
实验结果表明,该开关电源输出稳定、波形理想。
关键词:推挽正激;高频链;开关电源中图分类号:TM 46 文献标识码:B 文章编号:1001 5531(2007)17 0057 04A DC /DC S w itching Po w er Suppl y Based on Push PullFor ward Conversion T echni queME NG Yun 1, WANG K a i 2, PA N Jun m in1(1.Depart m ent of E lectrical Eng i n eering ,Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200240,Ch i n a ;2.North of Ch i n a E lectric Po w er G rid Co .,Ltd .,Be ijing 100053,Ch i n a)Abstract :A DC /DC s w itch i ng pow er supp l y was des i gned by using pus h pu ll for w ard conversi on techn i que .The topology and structure o f s w itch i ng power supp l y based on push pull for w ard conversion techn i que w as presen ted .T he opera ti on and contro l pr i nciple o f the s w itch i ng power supply w as expounded ,and the c ircuit topo l ogy was si m ulated by PSpice so ft wa re .The exper i m ent res u lt show s tha t t he s w itchi ng po w er supp l y s 'output is stab l e w ith i deal wave .K ey words :pu sh pull forward ;high frequency link (H FL);s w itch i ng po w er supp ly王 凯(1976!),男,工程师,硕士,从事继电保护工作。
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和光伏发电技术的快速发展，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器已成为研究的热点。
推挽正激DC/DC变换器作为其中一种高效的转换方式，其在提高系统效率和保证能量传输的稳定性方面发挥着重要作用。
本文旨在研究隔离式光伏发电系统中使用的推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及优化策略。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种双管正激电路，其工作原理主要基于推挽电路和正激电路的组合。
在正常工作时，两个开关管交替导通和关断，实现能量的传递和转换。
当其中一个开关管导通时，电流通过变压器和开关管传输到输出端，从而实现能量的传递。
在推挽正激电路中，通过控制开关管的导通和关断时间，可以实现对输出电压的精确控制。
三、隔离式光伏发电系统中的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器起着重要的作用。
首先，它能够将光伏电池板产生的直流电转换为适合系统使用的电压。
其次，通过变压器的隔离作用，保证了系统安全可靠地运行。
此外，推挽正激电路的高效率、高功率密度和良好的可靠性使得其在光伏发电系统中得到广泛应用。
四、性能特点及优化策略推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：一是高效率，能够有效地将光伏电池板产生的电能转换为可用电能；二是高功率密度，能够在有限的体积内实现高功率的转换；三是良好的可靠性，能够保证系统长时间稳定运行。
为了进一步提高推挽正激DC/DC变换器的性能，可以采取以下优化策略：一是优化电路拓扑结构，降低电路损耗；二是采用高频开关技术，提高系统的动态响应速度；三是优化控制策略，实现系统的最大功率点跟踪；四是采用先进的散热技术，降低系统的温度，提高系统的可靠性。
五、实验与结果分析为了验证推挽正激DC/DC变换器的性能及优化策略的有效性，我们进行了实验研究。
推挽式变压器开关电源原理
推挽式变压器开关电源原理——陶显芳老师谈开关电源原理与设计-所谓双激式变压器开关电源，就是指在一个工作周期之内，变压器的初级线圈分别被直流电压正、反激励两次。
与单激式变压器开关电源不同，双激式变压器开关电源一般在整个工作周期之内，都向负载提供功率输出。
双激式变压器开关电源输出功率一般都很大，因此，双激式变压器开关电源在一些中、大型电子设备中应用很广泛。
这种大功率双激式变压器开关电源最大输出功率可以达300 瓦以上，甚至可以超过1000 瓦。
推挽式、半桥式、全桥式等变压器开关电源都属于双激式变压器开关电源。
本次先就其中的推挽式变压器开关电源进行讲解。
推挽式变压器开关电源的工作原理在双激式变压器开关电源中，推挽式变压器开关电源是最常用的开关电源。
由于推挽式变压器开关电源中的两个控制开关K1 和K2 轮流交替工作，其输出电压波形非常对称，并且开关电源在整个工作周期之内都向负载提供功率输出，因此，其输出电流瞬间响应速度很高，电压输出特性也很好。
推挽式变压器开关电源是所有开关电源中电压利用率最高的开关电源，它在输入电压很低的情况下，仍能维持很大的功率输出，所以推挽式变压器开关电源被广泛应用于DC/AC 逆变器，或DC/DC 转换器电路中。
1．交流输出推挽式变压器开关电源一般的DC/AC 逆变器，如交流不间断电源〔简称UPS〕，大多数都是采用推挽式变压器开关电源电路。
这种DC/AC 逆变器工作频率很高，所以体积可以做得非常小；由于这个特点，推挽式变压器开关电源也经常用于AC/AC 转换电路中，以减小电源变压器的体积。
图1-27 是交流输出纯电阻负载推挽式变压器开关电源的简单原理图。
图中，K1、K2 是两个控制开关，它们工作的时候，一个接通，另一个关断，两个开关轮流接通和关断，互相交替工作；T为开关变压器，N1、N2 为变压器的初级线圈，N3 为变压器的次级线圈；Ui 为直流输入电压，R为负载电阻；uo 为输出电压，io 为流过负载的电流。
《2024年隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》范文
《隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究》篇一隔离式光伏发电用推挽正激DC-DC变换器的研究一、引言随着可再生能源的日益重要性和普及性，光伏发电技术得到了广泛的应用。
为了更有效地利用太阳能并提高其发电效率，隔离式光伏发电系统中的DC/DC变换器显得尤为重要。
本文将重点研究隔离式光伏发电用推挽正激DC/DC变换器，探讨其工作原理、性能特点及其在光伏发电系统中的应用。
二、推挽正激DC/DC变换器的工作原理推挽正激DC/DC变换器是一种高效的直流电源转换器，其基本工作原理是通过两个开关管交替工作，将输入的直流电压进行升压或降压，并输出到负载。
在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器能够有效地实现电压匹配和功率传输。
三、推挽正激DC/DC变换器的性能特点推挽正激DC/DC变换器具有以下性能特点：1. 高效率：推挽正激结构能够实现高电压增益和低损耗，从而提高系统效率。
2. 良好的可靠性：由于采用了两个开关管交替工作，可以有效地延长系统的使用寿命。
3. 良好的隔离性能：隔离式结构能够有效防止电源与负载之间的电信号干扰，保证系统的安全性和稳定性。
4. 适用于宽范围输入电压：推挽正激DC/DC变换器适用于不同光伏电池的输出电压范围，具有较好的适应性。
四、隔离式光伏发电系统中推挽正激DC/DC变换器的应用在隔离式光伏发电系统中，推挽正激DC/DC变换器主要用于实现光伏电池与负载之间的电压匹配和功率传输。
具体应用包括：1. 最大功率点跟踪（MPPT）：推挽正激DC/DC变换器能够实时监测光伏电池的输出电压和电流，通过控制开关管的占空比，实现最大功率点跟踪，从而提高光伏系统的发电效率。
2. 电压匹配：推挽正激DC/DC变换器能够将光伏电池的输出电压升高或降低到适合负载的电压范围，实现电压匹配。
3. 功率传输：通过调节开关管的占空比和频率，推挽正激DC/DC变换器能够实现光伏系统的功率传输和分配。
五、实验研究与分析本文通过实验研究了对推挽正激DC/DC变换器的性能进行测试和分析。
推挽正激电路工作原理
推挽正激电路工作原理推挽正激电路是一种常用的电路配置，主要用于放大和驱动信号。
它由一个NPN晶体管和一个PNP晶体管组成，通过交替工作，实现信号的放大和输出。
本文将介绍推挽正激电路的工作原理及其特点。
推挽正激电路的工作原理如下：当输入信号为高电平时，NPN晶体管导通，PNP晶体管截止；当输入信号为低电平时，NPN晶体管截止，PNP晶体管导通。
通过这种交替工作的方式，输入信号经过两个晶体管的放大，输出信号得到放大和驱动。
推挽正激电路的特点有以下几点：1. 高效率：推挽正激电路由两个晶体管组成，每个晶体管工作在截止或导通状态，能够减小功耗，提高效率。
2. 输出功率大：推挽正激电路能够实现双向放大，因此输出功率相对较大，能够满足一些高功率要求的应用。
3. 输出电压范围宽：推挽正激电路能够通过不同的电源电压和晶体管的参数选择，实现不同的输出电压范围，具有较好的灵活性。
4. 输出波形好：由于采用两个晶体管交替工作，推挽正激电路的输出波形较为稳定，减小了波形畸变。
5. 抗干扰能力强：推挽正激电路能够有效抵抗外部干扰信号，提高系统的稳定性和可靠性。
6. 适用于多种应用：由于推挽正激电路的特点，它可以广泛应用于音频放大、电机驱动、电源逆变等领域。
推挽正激电路的应用场景举例：1. 音频放大器：推挽正激电路可以实现音频信号的放大和驱动，被广泛应用于音响设备、功放等领域。
2. 电机驱动：推挽正激电路可以用于直流电机的驱动，通过控制晶体管的导通和截止，实现电机的正反转和速度控制。
3. 逆变器：推挽正激电路可以实现直流电源向交流电源的转换，被广泛应用于太阳能发电、电动汽车等领域。
总结起来，推挽正激电路是一种常用的电路配置，通过两个晶体管的交替工作，实现信号的放大和驱动。
它具有高效率、输出功率大、输出波形好等特点，适用于音频放大、电机驱动、电源逆变等多种应用场景。
在实际应用中，需要根据具体的要求选择合适的晶体管和电源电压，以实现最佳的性能和效果。
光伏发电用推挽正激升压电源的研究
Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｈ ｐ ｌ ｆ ｒ ｒ ｏ ｖ ｒｅ ； Ｐ ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｓ － ｕ ｌ ｏ ｗａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ Ｍ ＰＴ； ｈ ｔ ｖ ｌａｃ ｇ ｎ ｒ ｔｏ ｐ ｏ ｏ ｏ ｔ ｉ ｅ ｅ ａ ｉｎ
０ 引 言
传统 的化 石能 源逐 渐枯 竭与 严重 的环 境污 染制 约 和影 响 了世界 经济 的可 持续 发展 。能源 的需求 越来 越 大 ， 了实 现经 济 的可 持续发 展 ， 为 世界 各 国都将 太 阳能
ｓｇ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｆｓｍｐ ｅ ｓ ｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｇ ｔ ｂ ｌ ｙ，ａ ｄ ｃ ｎ ｔａ ｋ ｎ ｈ ｈ ｎ ｅ ｆｔ ｅｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｆ ｓ ｎ ｉ ｎ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｏ ｉ ｌ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｉ ｈ ｓ ａ ｉ ｔ ｉ ｎ ａ ｒ ｃ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｓｏ ｈ ｘ ｅ ｎ ｌ ｖ ｒ ｎ ｎ ａ ｔａ ｄ ｅ
ｏ ．Ｔｈ ｘ ｅｉ ｎａ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｏ ｄ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓｏ ｈ ｏ ｖ ｒｅ．Ｔｈ ｕ ｈ ｐ ｌ ｆ ｒ ｒ ｏ ｖ ｒｅ ｅ ｃ ｅ ｈ ｅ ｄ ｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌ ｓ ｌ ｓ ｏ ｇ ｏ ｈ ｒ ｃｅｉｔｃ ｆｔ ｅｃ ｎ ｅｔｒ ｒ ｓ ｅ ｐ ｓ － ｕ ｌ ｏ ｗａｄ ｃ ｎ ｅ ｔｒｒａ ｈ ｓｔ ｅｄ —
发 电作为 发展 的重 点 。在 各 国政 府 的大 力 支 持 下 ， 光 伏 产业 发展 迅 速 ， 世 界范 围来 讲 ， 从 光伏 发 电完 成 了初 期 的 开发 和示 范 ， 在 正 向大 量 生产 和规 模 化 应 用 发 现 展 。 目前 中 小 功 率 的 光 伏 发 电 升 压 电 路 主 要 采 用 Ｂ ＯＯＳ Ｔ电路 或者 在逆 变 桥后 用 工 频 变 压器 升 压 的 结 构， 由于 Ｂ ｏｔ电路 不 能实现 输入 输 出之 间 的隔 离 ， ｏｓ 而
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Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074, P.R.China Jan, 2012
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。
Research on push-pull forward capacitor charging power supply
Candidate： Xuanang Zhang Major： Power Electronics and Electric Drive Supervisor：Eng.Heqing Zhong
II
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
目
摘
录
要 ................................................................................................................. I
ABSTRACT .......................................................................................................II 1 绪论 1.1 课题提出的背景........................................................................................(1) 1.2 几种高压电容器充电电源的拓扑 ...........................................................(2) 1.3 推挽正激高频高压充电电源特点 ...........................................................(4) 1.4 硬开关的缺点以及软开关技术 ...............................................................(5) 1.5 本文研究的内容........................................................................................(6) 2 推挽正激充电电路的工作模式分析 2.1 有环流模态的工作原理 ...........................................................................(7) 2.2 无环流情况下的工作原理 ..................................................................... (11) 2.3 输入峰值电流、充电电流和环流计算 ................................................(14) 2.4 仿真分析..................................................................................................(19) 2.5 本章小结..................................................................................................(24) 3 1KW 28V/ 15KV 充电电源的设计与实现 3.1 1KW 28V/ 15KV 充电电源主要性能指标 ..........................................(25) 3.2 主电路结构和参数设计 ........................................................................(25) 3.3 控制电路的设计.....................................................................................(30) 3.4 驱动电路的设计............................................................ 3.5 电压检测保护电路的设计 .....................................................................(33) 3.6 本章小结..................................................................................................(34) 4 高频变压器设计 4.1.1 高频高压变压器的等效电路 ..............................................................(36)
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
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本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
分 类 号 学校代码 10487
学号 密级
M200971070
硕士学位论文
推挽正激电容器充电电源的研究
学位申请人： 张轩昂 学科专业： 指导教师： 答辩日期： 电力电子与电力传动 钟和清 工程师
2012 年 1 月
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering
关键词：推挽正激 环流 电容器充电 高频高压变压器
I
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 Abstract
The pulse power technology application scope are more and more wide, it has extended from the initial research and the military field to the medical, industry, education, civil, and other fields. It is a very dynamic emerging disciplines. Capacitor is the most common primary energy storage device used in the pulse power system. Developing high-performance high voltage capacitor is very important. High frequency converter capacitor power supply has many advantages, such as, high output voltage accuracy and stability , easy to control the output voltage , and little impact to the capacitance, available to extend the service life of the capacitor. It is the development direction of the high voltage capacitor charging power supply. Nowadays commonly used high frequency converter charging power supply , such as series resonant charging power supply ,has many power devices, and it’s structure is complex . That is not suitable for the topology of the high voltage capacitor charging power supply with low power and low input voltage. This paper puts forward a simple and reliable high voltage capacitor charging power supply based on the push-pull forward topology , which is suitable for low voltage high current input occasions, like airborne high voltage capacitor charging power supply. This paper first analyzes the push-pull forward charging electric circuit in depth, and analyzes the operation of all circuit modes with or without the circulation. The simulation results show the validity of the theoretical analysis. Combining with the formula and simulation analysis, the paper analyzes the influence that the ground-clamp capacitance and inductance size, the frequency, the transformer and the charging voltage caused to the the input current, charging electric current and the pulse of the ground-clamp capacitance. Then the author designs the circuit structure and selects the main parameters, and emphatically analyzes the high frequency high voltage transformer design. The author also designs the control circuit, including the sampling, protection and drivers circuit . In the end , the author designs and develops a prototype of 1 kW 28 V / 15kV the push-pull forward charging power supply , and the experimental results proved the circuit analysis and simulation that put out in the front of the paper. Keywords: push-pull forward voltage transformer circulation capacitor charging high frequency high