一种移相全桥软开关DC-DC开关电源设计开题报告
DC电源的开题报告
5kW全桥软开关DC/DC电源的开题报告1.项目背景随着科技的不断发展，能源问题日益凸显。
为了满足人们对清洁能源的需求，太阳能光伏系统得到了广泛应用。
在太阳能光伏系统中，DC/DC电源起到了关键的作用，能够将太阳能电池板输出的直流电转换为符合要求的直流电，并向电池组进行充电或向电网输出电能。
因此，DC/DC电源的性能和可靠性对于太阳能光伏系统的性能和可靠性具有重要影响。
本项目旨在设计一个5kW的全桥软开关DC/DC电源，以满足大规模太阳能光伏系统的需求。
该电源具有高效率、高稳定性和高可靠性，同时具备过压、欠压、过流和过温等多种保护功能。
2.研究内容本项目的研究内容主要包括以下几个方面：（1）全桥软开关DC/DC电源拓扑的选取和设计。
（2）功率开关器件的选型和参数的计算。
（3）控制电路的设计和实现，包括PWM控制电路、保护电路等。
（4）硬件电路的布局和调试。
（5）软件程序的编写和测试。
（6）系统的性能测试和评估。
3.研究意义太阳能光伏系统是清洁能源的重要组成部分，具有广阔的应用前景。
而高效、稳定和可靠的DC/DC电源是太阳能光伏系统中的核心部件之一。
本项目的研究将对太阳能光伏系统的性能和可靠性提升具有积极的意义。
此外，本项目还将有助于提升我国在光伏领域的技术水平和竞争力。
4.研究方法本项目采用理论分析和实验验证相结合的方法，首先通过理论计算和仿真分析，确定全桥软开关DC/DC电源的拓扑结构、功率开关器件的选型和参数计算，控制电路的设计等。
然后，通过硬件实现和测试，进行硬件电路的布局和调试，软件程序的编写和测试，并对系统进行性能测试和评估。
5.预期成果本项目将设计与实现一个5kW的全桥软开关DC/DC电源，具备高效率、高稳定性和高可靠性，具有过压、欠压、过流和过温等多种保护功能。
同时，本项目将基于实际的光伏发电系统进行性能测试和评估，展示电源系统的优良性能，验证电源系统的可靠性和稳定性。
移相全桥DCDC变换器设计--开题报告ppt答辩ppt模板
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论 文 综 述
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研究方法
研究结果
论 文 综 述
方法一
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方法二
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方法三
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方法四
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论 文 综 述
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全桥移相软开关逆变电源设计
全桥移相软开关逆变电源设计作者：周洁来源：《科学与财富》2016年第31期摘要：软开关电源是近年来电源技术发展的新方向。
本文提出了一种全桥移相软开关逆变电源的设计方案，它采用了全桥零电压零电流脉宽调制变换器（FB-ZVZCS-PWM）的工作模式，本文对系统各部件的设置进行了较为详细的说明。
关键词：逆变电源；软开关；脉宽调制；FB-ZVZCS-PWM0 引言自20世纪80年代以来，软开关技术取得了较大的进展。
在逆变器中，可以利用原有的电路，采用合适的控制模式，添加适当的电感和电容，从而实现功率器件的软开关。
软开关变换技术的实质是在主电路上增加储能元件L、C产生谐振，迫使功率器件上的电压或电流迅速降为零，从而提供理想的开关条件。
1 全桥移相软开关逆变电源主电路设计主电路分为三个部分（见图1）：第一部分，输入整流滤波电路。
二极管D1-D4组成输入整流电路（实际电路选用整流模块替代）；C1为高频滤波电容，隔离电网与逆变电路之间的谐波干扰；电阻R2、R3和电容器组C2、C3组成滤波电路；R1为限流电阻，限制启动时的合闸浪涌电流；继电器K控制限流电阻切换，启动后闭合，把R1从主电路去除；电阻R10、R11、稳压管D9与电容C11组成延时电路，控制R1切换时间。
第二部分，逆变器。
VT1-VT4为功率开关管IGBT（实际用两组半桥模块组成），与中频变压器TF1组成逆变器；电阻R4-R7、电容C4-C7与二极管D10-D13共同组成VT1-VT4的RCD吸收回路，减小IGBT开关过程电流、电压冲击。
第三部分，输出整流滤波电路。
快速整流二极管模块D7、D8和直流电抗器L1组成单相全波整流滤波输出电路；R8、C8与R9、C9组成D7、D8的吸收回路。
2 全桥移相零电压零电流脉宽调制（FB-ZVZCS-PWM）变换器全桥零电压零电流脉宽调制变换器使原边电流在箝位续流时间迅速衰减到零并保持，固定臂（VD3，VD4）的开关管是零电流开关，移相臂（VD1，VD2）的开关管是零电压开关。
移相全桥DCDC变换器的设计与研究
i
ABSTRACT
With China's rapid economic development, electronic technology and computer technology become more and more widely. It makes the power supply develop in the direction of lighter , smaller, high-frequency and high-efficiency. While increasing the operating frequency, the power switch voltage and current stress increases as well.Soft-switching technology can achieve zero-voltage start or zero current shutdown. It can also improve the efficiency and reduce the electromagnetic interference. In the field of high-power applications,the phase-shifted full-bridge DC/DC converter has a simple circuit structure, a small switching loss, and it is easy to control.So it has been generally applied on many occasions.
第二章 移相全桥 DC/DC 变换器............................................................................................7 2.1 移相全桥 ZVS DC/DC 变换器 ....................................................................................7 2.2 移相全桥 DC/DC 变换器控制方式...........................................................................13 2.2.1 PID 控制............................................................................................................13 2.2.2 电压和电流双闭环控制 .................................................................................. 13 2.2.3 模糊控制 .......................................................................................................... 13 2.3 移相全桥 DC/DC 变换器关键问题的分析 ..............................................................14 2.3.1 两个桥臂实现 ZVS 的差异.............................................................................14 2.3.2 副边占空比的丢失 .......................................................................................... 16 2.3.3 整流二极管的换流 .......................................................................................... 17 2.4 改进型全桥移相 ZVS-PWM DC/DC 变换器电路 ..................................................21 2.5 本章小结 .....................................................................................................................28
DC变换器研究与设计的开题报告
带LDO模式的Buck型DC/DC变换器研究与设计的开题报告一、选题背景随着电子设备的不断发展，对能源转换的要求也越来越高。
在大部分电路应用中，以及一些系统的设计中，需要将高电压的直流电源降低到设备所需要的较低电压。
DC/DC变换器在电子设备的电源管理中占据着重要地位，是完成供电和能量转换的核心部件。
其中，Buck型DC/DC 变换器广泛使用于消费电子、工业自动化、汽车电子以及新能源等领域。
目前，主要的Buck型DC/DC变换器设计方法是采用PWM调制方式来实现电压调节。
但是，这种方法存在一些缺点，如转换效率低、电路占用面积大、噪声干扰等问题。
因此，提高Buck型DC/DC变换器的性能和可靠性已经成为研究的重点方向。
其中，带LDO模式的Buck型DC/DC变换器是一种新的设计方法，能够实现较低的输出噪声和更高的转换效率，具有广阔的应用前景。
二、研究目的本文旨在研究和设计一种带LDO模式的Buck型DC/DC变换器，预期实现以下目标：1.提高转换效率，以满足不同电子设备对电源转换的要求。
2.减少输出噪声，提高系统的稳定性和可靠性。
3.优化电路布局和设计，提高电路的可制造性和可维护性。
三、研究内容1. Buck型DC/DC变换器的工作原理和基本结构分析。
2. 分析LDO模式在Buck型DC/DC变换器中的作用和优化方式。
3. 设计带LDO模式的Buck型DC/DC变换器的主要电路，包括功率器件、控制器、滤波电路等。
4. 验证设计的有效性和可靠性，通过实验和仿真验证系统的性能参数和性能指标。
四、研究方法1. 文献综述：系统了解和分析Buck型DC/DC变换器的工作原理、各种控制方法的优缺点，以及LDO模式在Buck型DC/DC变换器中的应用现状。
2. 仿真分析：采用Simulink和SPICE仿真软件分析电路的特性，包括电压、电流、功率等，并分析LDO模式的优化效果。
3. 电路设计：根据仿真分析的结果，设计主要的电路，包括功率电路、控制器电路、滤波器等。
移相全桥ZVZC软开关DC_DC稳压电源分析与设计_吕春锋
(e)
4
(f)
5
图 ３ 换流过程模态
VDR2 流过负载电流。 要实现滞后桥臂零电流，原边电流需在滞后桥臂开通前
减小到零。由开关模态 2 可知，原边电流线性减小：
V (t ) − V (t ) ?V
(1)
i (t) − I ?V (t ? t ) / L
?V (t ) ? V (t ) ? 2 C V / C ?
V ? I ?t / C ? 2 C V / C ? ?V
(5)
一般 Cr垲Cb，式(5)可以简化为：
程中近似不变，而变压器原边电流近似线性减小。
V − I ?t / 2 C
(6)
如图 3(d)所示，开关模态 3 换流过程如下：[t2-t3]期间，阻
通常所说的硬开关，在开通和关断时会产生较大的开关 损耗，开关频率越高，损耗越大。软开关电源是在开关器件通 断条件下，加在其电压上电压为零，即零电压开关(ZVS)，或者 通过开关器件的电流为零，即零电流开关(ZCS)。软开关技术 显著解决了元件开关时刻产生的损耗，可以更大幅度地提高 开关频率，这种软开关的方式为缩小电源体积和提高电源效 率创造了条件。移相全桥零电压零电流软开关(ZVZCS)DC-DC 变换器是在移相全桥 ZVS 的基础上发展而来的，其工作模式 基本上克服了 ZVS 和 ZCS 软开关模式的固有缺陷，使全桥变 换器的超前桥臂实现 ZVS，而滞后桥臂实现 ZCS，在中、大功 率开关电源中具有广泛的应用。其超前桥臂的零电压实现是 通过并联电容电压不能突变完成的，滞后桥臂的零电流是通 过串联隔直电容和漏感谐振，从而使电流能量转移到了电容 中，滞后桥臂串接的二极管阻止了关断后的反向电流，减弱了 环路损耗[1]。
软开关电源的研究与设计的开题报告
软开关电源的研究与设计的开题报告一、课题背景软开关电源是一种新型的电源，其优点是具有高效率、小体积、轻重量等特点。
尤其在功率变换电路中，软开关电源已经成为一种必备的技术。
本研究将从软开关技术的理论基础出发，综合应用电子学、电力电子学等相关学科知识，对软开关电源进行深入研究，设计开发出一种高效、稳定、安全、可靠的软开关电源。
二、研究内容（1）软开关电源的基本原理和特性研究。
对软开关技术的原理、发展历程和特点进行了解和分析，在此基础上，探讨软开关电源的结构和工作原理，并阐述其在电力电子中的应用。
（2）软开关电源的设计与模拟。
利用Matlab、Pspice等软件平台，建立软开关电源的电路模型，进行电路分析、参数计算、组件选型、信号处理等工作，并通过模拟验证电路设计方案的正确性。
（3）软开关电源的测试与实现。
设计并制作软开关电源样机，利用先进的测试仪器，对其进行实验测试，分析测试结果，优化电路设计方案。
三、研究重点（1）软开关电源的关键技术以及其在高频电源领域的应用；（2）对软开关电源的拓扑结构和控制策略进行系统优化和设计；（3）软开关电源的工作效率和安全性能的研究和分析。
四、研究意义该研究拟开发出一种高效率、小体积、轻重量的软开关电源，将更好地推动相关技术的发展，提高电源稳定性和可靠性，为电力变换领域的发展做出一定的贡献。
五、研究方法（1）综合了解软开关技术的学术研究现状和进展动态；（2）通过文献调研、实验测试、仿真分析等方法，深入探讨软开关电源的特点和优点；（3）在电路设计和实验测试过程中，结合电子学、电力电子学等多学科知识，注重理论与实践相结合。
六、进度安排（1）前期准备，了解研究现状和技术应用前景，制定研究计划和进度安排，完成开题报告（2周）；（2）软开关技术的理论研究和分析，确定电路结构和控制策略（6周）；（3）电路设计和仿真分析，进行方案模拟和参数调试（4周）；（4）制作软开关电源样机，进行测试实验和数据分析（6周）；（5）完成研究论文及相关成果的汇报（2周）。
移相全桥数字开关电源的研制的开题报告
移相全桥数字开关电源的研制的开题报告1. 引言移相全桥数字开关电源是一种高效率、高性能的电源，适用于各类电子设备。
本文旨在探索移相全桥数字开关电源的设计与研制。
2. 研究目的本文旨在研制一种高效率、高精度、高可靠性的移相全桥数字开关电源，具有以下特点：（1）采用数字化控制和移相技术，提高电源效率并减小体积和重量；（2）能够满足各种负载要求，并具有过载保护、短路保护和过温保护等功能；（3）具有高精度输出和快速响应能力，可适用于各种高性能电子设备。
3. 研究内容（1）电源拓扑结构设计：本文将采用移相全桥拓扑结构，通过数字化控制实现半整流、全整流、降压和升压等功能；（2）控制电路设计：采用插补器、ADC、基频振荡器等控制电路，实现高精度输出和快速响应；（3）保护电路设计：包括过载保护、短路保护和过温保护等功能；（4）PCB设计和制作；（5）实验与测试：进行电路测试和性能评估，调整电路参数，优化电源性能；（6）文献综述和结果分析：综述国内外相关研究成果，分析实验结果，总结电源设计及研制经验。
4. 研究意义本研究将有助于开发高性价比、高性能、高可靠性的数字化移相全桥电源，提高电池利用效率，降低电能损耗，减小电源体积和重量，同时能够应对各种负载要求并具备多重保护措施，具有广泛的应用前景。
5. 难点与挑战本研究的难点主要在于电源设计的高精度、高效率和高可靠性实现，包括拓扑结构的选取和控制电路的设计，同时需要克服电路干扰和热效应等问题。
6. 研究进展本研究目前已完成对移相全桥数字开关电源的文献综述和现有成果调查，初步确定电源拓扑结构和控制电路设计。
下一步将进行电源参数模拟和PCB制作，并开展实验测试。
7. 创新点（1）采用数字化控制和移相技术，提高电源效率，并能够适应各种负载要求；（2）具有过载保护、短路保护和过温保护等多重保护措施；（3）设计出高精度输出和快速响应能力的电源；（4）采用成熟的PCB设计和制作技术，提高电源可靠性和稳定性。
开关电源设计开题报告
开关电源设计开题报告一、项目背景和目标开关电源是一种常用的电源转换器，其工作原理是通过将输入电源以开关的方式进行开关操作，使得输出电压和电流可以按照要求进行调整。
开关电源具有高效率、稳定性好、体积小等优点，广泛应用于各个领域。
本项目的目标是设计一个开关电源，以满足特定的输出电压和电流需求，并具备较高的效率和稳定性。
二、项目计划1. 确定需求和规格在项目开始之前，需要明确开关电源的输出电压和电流需求，以及其他相关的规格要求，如输入电压范围、效率要求等。
2. 选型和设计根据需求和规格，选择合适的开关电源芯片和其他相关元件，进行电路设计。
设计包括电路原理图和PCB布局。
3. 制作样板根据设计，制作一个开关电源的样板，用于测试和验证电路的性能和稳定性。
4. 调试和优化通过对样板的测试和调试，发现并解决问题，优化电路的性能和稳定性。
可能需要进行多次的调试和优化。
5. 批量生产当样板的性能和稳定性达到要求后，可以进行批量生产。
生产过程中需要注意质量控制和测试。
6. 测试和验证对生产出的开关电源进行测试和验证，确保其满足设计要求和规格要求。
7. 最终交付最终交付开关电源给客户或使用方，提供技术支持和售后服务。
三、预期成果和效益通过本项目的实施，预期将获得以下成果和效益：1.设计出满足特定需求和规格要求的开关电源，提供稳定的输出电压和电流。
2.提高电源转换效率，减少能量损耗，节约能源。
3.降低开关电源的体积和重量，提高其适用性和可携带性。
4.提供更加稳定和可靠的电源供应，保障设备的正常运行。
5.降低生产成本，提高生产效率。
四、项目进度和风险管理项目进度将按照以下计划进行：1.第一周：确定需求和规格。
2.第二周：选型和设计。
3.第三周：制作样板。
4.第四周：调试和优化。
5.第五周：批量生产。
6.第六周：测试和验证。
7.第七周：最终交付。
项目风险主要包括以下几个方面：1.技术风险：设计和制作过程中可能遇到技术问题，导致项目进度延迟或无法实现预期效果。
电流模式控制移相全桥零电压软开关(ZVS)DC-DC功率变换器
引言随着计算机与通信技术的飞速发展，作为配套设备的开关电源也获得了长足进步，并随着新器件、新理论、新电磁材料和变换技术以及各种辅助设计分析软件的不断问世，开关电源的性能不断提高。
本文介绍一种新型的高频DC/DC开关变换器，并成功地应用在军用充电机上。
DC/DC变换器主电路改进型移相全桥ZVS DC/DC变换器主电路结构和各点波形对照如图1、图2所示。
由于电路工作状态在一个周期内可以分为两个完全一样的过程，所以以下仅仅分析半个周期的情况，而这半个周期又可分为以下三种开关模态。
● 开关模态1，t0<t<t1，其中t1=DT s/2此时Q1和Q4同时导通，变压器副边电感L1和整流管D S2导通，原边能量向负载端传递。
此模态的等效电路见图3。
其中，a为变压器变比，V in是直流母线电压，I1和I2分别是电感L1和L2电流(L1=L2=LS)，此时有等式（1）成立。
(1)(2)I p(t)=aI1(t)(3)当Q4关断时该模态过程结束。
● 开关模态2，t1<t<t2，其中t2≤T s/2在t1时刻关断Q4，此时副边电感L1中储存的能量给Q4电容(或并联电容)充电，同时将Q3两端电容电荷放掉。
为了实现软开关，Q4关断和Q3开通之间至少要存在一死区时间Δt1，使得在Q3开通前D3首先导通，且有下式成立。
I p1Δt1=2C eff V in(4)其中C eff是开关管漏源两端等效电容，I P1为t1时刻变压器原边流过电流。
当D3导通后，变压器副边两个二极管D S1和D S2同时导通，电路工作在续流状态。
此时等效电路如图4所示。
此时有如下电路方程成立。
(5)(6)(7)(8)r t=r mosfet+r xfmr (9)其中D为脉冲占空比，f S为电路工作频率，L’ik为主边变压器漏感(或与外接电感的串联值)，rt是变压器原边等效电阻，τ是原边等效电流衰减时间常数，Vfp是反并联二极管导通压降。