【2019-2020年整理】ZVS移相全桥变换器的设计毕业设计开题报告
ZVS移相全桥
ZVS 移相全桥电路设计一、主电路结构图1 主电路结构图二、参数要求(350-400)in V VD C=、48/20out V V A =三、变压器设计 （1）输出功率o Po =U =960()o o P I W（2）AP 值设定开关频率60s f kH Z =。
取电流密度2624=410J A mm A m =⨯；选定magnetics 公司R 材质的Ferrite Cores ，max B =0.14T ，则在效率=90%η、窗口系数=0.25w k 的情况下有46322960=12.698(c )20.1441060100.900.25os wP AP m B J f k η⨯==∆⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯查magnetics 公司磁芯参数表，取接近此值的磁芯，选定为：EC70，其主要参数为：413.4()e b W aAc A A cm == 2=279()e A m m 2m in 211()b A m m =144()e l m m = 44131000l A m H T =（3）确定匝比n 与初级总匝数p N采用前级推挽+后级全波整流结构，输入电压与输出电压的关系如下dc 22)1son o p N t V V N T⎡⎤=--⎢⎥⎢⎥⎣⎦（输入电压范围在350V-400V ，当(m i n )-1=348p d cV V V=，有最大占空比max D 时，输出电压达到最大48o V V =。
取最大占空比m ax 0.45D =，则n=6.4。
根据法拉第定律可以确定初级匝数p Np (m in)-63(2)0.453480.45===33.4320.14279106010on dc p ee sV t V N BA A Bf -⨯=∆∆⨯⨯⨯⨯⨯ 取（匝）（4）确定次级总匝数s Ns1234====5.3 66.4p s N N N n 取（匝）故在350V-400V 输入时，匝数比n=6、max 0.42D =、m in 0.37D =。
移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计
移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计摘要：阐述了零电压开关技术(ZVS)在移相全桥变换器电路中的应用。
分析了电路原理和各工作模态，给出了实验结果。
着重分析了主开关管和辅助开关管的零电压开通和关断的过程厦实现条件。
并且提出了相关的应用领域和今后的发展方向。
关键词：零电压开关技术；移相控制；谐振变换器0 引言上世纪60年代开始起步的DC／DC PWM功率变换技术出现了很大的发展。
但由于其通常采用调频稳压控制方式，使得软开关的范围受到限制，且其设计复杂，不利于输出滤波器的优化设计。
因此，在上世纪80年代初，文献提出了移相控制和谐振变换器相结合的思想，开关频率固定，仅调节开关之间的相角，就可以实现稳压，这样很好地解决了单纯谐振变换器调频控制的缺点。
本文选择了全桥移相控制ZVS-PWM谐振电路拓扑，在分析了电路原理和各工作模态的基础上，设计了输出功率为200W的DC／DC变换器。
1 电路原理和各工作模态分析1．1 电路原理图1所示为移相控制全桥ZVS—PWM谐振变换器电路拓扑。
Vin为输入直流电压。
Si(i=1．2．3，4)为第i个参数相同的功率MOS开关管。
Di和Gi(i=l，2，3，4)为相应的体二极管和输出结电容，功率开关管的输出结电容和输出变压器的漏电感Lr作为谐振元件，使4个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关。
S1和S3构成超前臂，S2和S4构成滞后臂。
为了防止桥臂直通短路，S1和S3，S2和S4之间人为地加入了死区时间△t，它是根据开通延时和关断不延时原则来设置同一桥臂死区时间。
S1和S4，S2和S3之间的驱动信号存在移相角α，通过调节α角的大小，可调节输出电压的大小，实现稳压控制。
Lf和Cf构成倒L型低通滤波电路。
图2为全桥零电压开关PWM变换器在一个开关周期内4个主开关管的驱动信号、两桥臂中点电压VAB、变压器副边电压V0以及变压器原边下面对电路各工作模态进行分析，分析时时假设：(1)所有功率开关管均为理想，忽视正向压降电压和开关时时间；(2)4个开关管的输出结电容相等，即Ci=Cs，i=1，2，3，4，Cs为常数；(3)忽略变压器绕组及线路中的寄生电阻；(4)滤波电感足够大。
移相全桥倍流同步整流变换器的设计
移相全桥倍流同步整流变换器的设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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15kW移相全桥ZVS充电机的研制的开题报告
15kW移相全桥ZVS充电机的研制的开题报告一、选题背景随着电动车的普及和发展，充电设备越来越受到关注。
为了满足市场对快速、高效、安全的充电需求，需要开发新型的充电设备。
移相全桥ZVS充电机具有功率大、效率高、控制精度高等优点，具有广阔的应用前景。
二、研究内容1.建立移相全桥ZVS充电机的数学模型，分析其工作原理。
2.设计移相全桥ZVS充电机的控制电路，选择适合的器件参数和电路拓扑结构。
3.搭建移相全桥ZVS充电机的硬件实验平台，进行实验验证。
4.对移相全桥ZVS充电机进行性能测试，并分析其优缺点。
5.对移相全桥ZVS充电机进行优化改进，提高其性能和稳定性。
三、研究意义1.移相全桥ZVS充电机具有高效、高精度的特点，可以为电动汽车提供快速、安全的充电服务，有较大市场需求。
2.研究移相全桥ZVS充电机的优化改进，可以提高其效率和稳定性，降低充电成本，满足市场高品质充电的需求。
四、研究方法1.理论分析：通过建立移相全桥ZVS充电机的数学模型，分析其工作原理。
2.电路设计：根据理论分析结果，设计移相全桥ZVS充电机的控制电路，选择适合的器件参数和电路拓扑结构。
3.硬件实验：搭建移相全桥ZVS充电机的硬件实验平台，进行实验验证。
4.性能测试：对移相全桥ZVS充电机进行性能测试，并分析其优缺点。
5.优化改进：对移相全桥ZVS充电机进行优化改进，提高其性能和稳定性。
五、预期成果研究完成后，将建立移相全桥ZVS充电机的数学模型，并完成控制电路的设计和硬件实验的搭建，实现性能测试并分析其优缺点，提出优化改进方案。
预计能够设计出效率高、稳定性好、控制精度高的移相全桥ZVS充电机，具有市场开发和推广的应用前景。
基于ZVZCS变换的电动汽车充电电源研制的开题报告
基于ZVZCS变换的电动汽车充电电源研制的开题报告一、选题背景随着全球气候变化和环境污染问题加剧，对环保和节能的需求越来越高。
电动汽车作为一种理想的替代能源汽车，在市场上逐渐得到了认可和推广。
然而，电动汽车充电电源的设计与制作仍存在很多问题，如可靠性、效率、功率密度等。
因此，探索一种能够满足电动汽车充电电源要求的高效、可靠、紧凑的设计方案非常必要。
二、选题意义电动汽车充电电源是电动汽车使用过程中的重要组成部分，也是电动汽车发展的瓶颈之一。
目前市场上的充电电源大多存在效率低、充电速度慢、功率密度低、容量小等问题。
因此，开发一种高效、可靠、紧凑的电动汽车充电电源对于刺激电动汽车的发展和市场需求的满足具有重要的现实意义。
三、研究内容和技术路线1.研究内容：（1）通过对市场上充电电源技术现状进行研究，找出存在的问题和不足之处。
（2）探究ZVZCS变换在电动汽车充电电源中的应用，设计一种基于ZVZCS变换的电动汽车充电电源方案。
（3）对充电电源中电路参数的设计进行研究，提高充电电源的效率和功率密度。
2.技术路线：（1）对市场上充电电源技术及发展现状进行调研和分析。
（2）基于ZVZCS变换，设计电动汽车充电电源方案。
（3）根据设计方案，进行电路参数的设计和优化，实现高效和紧凑的电动汽车充电电源。
四、预期结果（1）设计出一种基于ZVZCS变换的高效、可靠、紧凑的电动汽车充电电源方案。
（2）在电路参数设计和优化方面，提高充电电源的效率和功率密度。
（3）验证设计方案的可行性和可靠性，为电动汽车充电电源的进一步开发提供启示。
五、研究难点及解决方案1.研究难点：（1）ZVZCS变换在电动汽车充电电源中的应用研究，需要对ZVZCS 变换特点有深入的认识和理解。
（2）电动汽车充电电源设计中需要考虑到效率、功率密度、可靠性等多方面因素，需要在设计时进行综合考虑。
2.解决方案：（1）通过深入理解ZVZCS变换，并进行仿真分析和实验研究，有效地解决应用难点。
ZVS移相全桥变换器的原理与设计
ZVS移相全桥变换器的原理与设计摘要：介绍移相全桥ZVS变换器的原理，并用UC3875控制器研制成功3kW移相全桥零电压高频通信开关电源。
关键词：移相全桥零电流开关零电压开关准谐振The Principle and Design of Phase shifted Full bridge Zero voltage ConvertorAbstract： The paper introduces the principle of phase shifted full bridge zerovoltage switching convertor.A 3kw full bridge ZVS convertor was developed us ing UC3875 controller.Keywords: Phase shifted full bridge, ZCS, ZVS, Quasi resonance中图法分类号：TN86文献标识码：A文章编号：02192713(2000)11572031引言传统的全桥PWM变换器适用于输出低电压(例如5V)、大功率(例如1kW)的情况，以及电源电压和负载电流变化大的场合。
其特点是开关频率固定，便于控制。
为了提高变换器的功率密度，减少单位输出功率的体积和重量，需要将开关频率提高到1MHz级水平。
为避免开关过程中的损耗随频率增加而急剧上升，在移相控制技术的基础上，利用功率MOS管的输出电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件，使全桥PWM变换器四个开关管依次在零电压下导通，实现恒频软开关，这种技术称为ZVS零电压准谐振技术。
由于减少了开关过程损耗，可保证整个变换器总体效率达90％以上，我们以Unitrode公司UC3875为控制芯片研制了零电压准谐振高频开关电源样机。
本文就研制过程，研制中出现的问题及其改进进行论述。
2准谐振开关电源的组成ZVS准谐振高频开关电源是一个完整的闭环系统，它包括主电路、控制电路及CPU通讯和保护电路，如图1所示。
ZVS移相全桥变换器设计
ZVS移相全桥变换器设计ZVS（Zero Voltage Switching）移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置，它能够实现能量的高效传输和转换。
在本文中，我们将详细介绍ZVS移相全桥变换器的设计原理、工作原理和关键技术。
1.设计原理（1）ZVS技术：ZVS技术能够将开关管的开关转换时刻与输入电流或输出电压为零的时刻相匹配，从而避免了开关管的开关损耗和开关管产生的电磁干扰。
（2）全桥变换器：全桥变换器采用四个开关管和两个二极管，能够实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动。
2.工作原理（1）开关管S1和S2导通，开关管S3和S4关闭，输入电源向电感L1充电；（2）当开关管S1和S2关闭，开关管S3和S4导通时，电感L1释放能量供应给负载；（3）根据负载的需求，通过控制开关管S1、S2、S3和S4的导通和关闭，实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动；（4）根据输入电压的大小、负载的需求和输出电流的波形来控制开关管的开关时刻，实现ZVS操作。
3.关键技术（1）开关管的选择和驱动：选择低导通电阻、低开关损耗的开关管，并使用高效的驱动电路，确保开关管能够在ZVS模式下正常工作。
（2）电感和电容的选择：选择合适的电感和电容数值，以及合适的磁芯材料，提高转换器的功率密度和效率。
（3）控制策略：根据负载的需求和输入电压的变化，采用合适的控制策略，如频率控制、幅度控制、相位控制等，实现最佳的动态响应和效率。
4.实际应用总结：ZVS移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置，其设计原理基于ZVS技术和全桥变换器。
通过合适的开关管选择、驱动设计、电感和电容选择以及控制策略的优化，可以实现高效的能量传输和转换。
在实际应用中，ZVS移相全桥变换器能够带来高效、稳定和低干扰的性能优势。
基于DSP的移相全桥ZVZCS变换器的开题报告
基于DSP的移相全桥ZVZCS变换器的开题报告1. 研究背景随着电力电子技术的不断发展，ZVZCS变换器应用越来越广泛。
其具有高效、高稳定性、高频响应等特点，在太阳能电池电源、电子变压器、新能源发电等领域得到了广泛的应用。
传统的ZVZCS变换器采用了基于传统的控制方法，由于该方法存在着响应速度较慢、稳定性差等缺陷，因此不能满足一些高性能、高效率的应用场合。
基于DSP的移相全桥ZVZCS变换器是一种新型的电力电子变换器，其可以有效的提高系统的响应速度，同时能够保证系统的稳定性和安全性。
因此，该技术在目前的应用中呈现出了良好的前景和发展空间。
2. 研究内容与目的本次研究的主要内容是基于DSP的移相全桥ZVZCS变换器的设计与实现。
该项目旨在实现高效、高稳定性、高群PID（比例、积分、微分）变换器，并采用DSP控制器对其进行控制，以实现高速、高精度和鲁棒性等性能指标。
3. 研究方法本研究采用计算机仿真、实验验证等方法。
在仿真研究中，采用MATLAB 环境下的Simulink模块进行模拟分析，进一步分析系统的控制策略和误差情况。
在实验验证中，采用实际硬件电路进行测试，得到实验数据，分析系统的性能，并对实验数据进行分析，掌握实际电路的特性和优缺点。
4. 研究计划本研究计划分为以下几个阶段：1）文献调研和分析阶段。
了解ZVZCS变换器的基本概念、原理和发展历程，并对基于DSP的移相全桥ZVZCS变换器进行深入研究和分析。
2）系统设计和仿真阶段。
根据文献调研的结果，设计出符合要求的DSP 控制引脚结构，并利用Simulink模块对系统进行仿真，进一步优化系统的性能和控制策略。
3）电路搭建和实验验证阶段。
根据设计结果，搭建实际硬件电路，并进行实验验证，得到实验数据。
4）实验数据分析和系统性能评估阶段。
对实验数据进行分析，进一步了解系统的特性和优缺点，并对系统的各项性能指标进行评估。
5. 预期成果本次研究预计可以通过实验，验证基于DSP的移相全桥ZVZCS变换器的性能指标和稳定性。
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高频化、小型化、模块化和智能化是开关电源的发展方向。高频化是小型化和模块化的基础。软开关技术是高频化的关键。
二、ZVS移相全桥变换器的工作原理
零电压开关又称软开关，包括软开通和软关断。普通PWM变换器是改变驱动信号脉冲宽度来调节输出电压，它会使功率管开关器件存在大损耗大尖刺干扰，可靠性差，效率低。而移相控制全桥零电压开关PWM变换器电路是在常规的全桥电路的变压器原边绕组中串联一谐振电感，利用变压器的漏感、串联电感和功率管的寄生电容或并联电容来实现零电压开关。这个变换器实现了功率管的零电压开关且电压应力较低，结果使开关损耗大大降低且接触损耗无明显的上升，而且在采用移相控制等方式下，变换器工作在一固定频率，使电路改进容易实现。
指导教师签字：
年月日
学院意见：
分管教学院长签字：
（办公室盖章）
年月日
（3）、设计辅助谐振电路
为了实现滞后桥臂的零电压开关,一般采用两种方法：一种是增加变压器漏感（或一次侧串联电感）或增加励磁电流。增加漏感（或串联电感）会带来了占空比丢失,而增加励磁电流则使开关管的通态损耗和变压器损耗增加。另一种方法是并联辅助电路，这种方法可以减小占空比丢失,
（3）、设计驱动电路
通过查阅相关文献，选择功能完善、性能优越的控制器来完成驱动电路。
寄生电容的振荡，带来附加损耗。软开关直流变换器开关器件的开关，有零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）两类。零电压开关（ZVS）技术的原理是在移相控制技术的基础上，利用功率MOS管的输出电容和输出变压器的漏电感作为谐振元件，使全桥变换器四个开关管在开通信号到来之前，管子两端的电压已经下降到零，从而依次在零电压下导通。这种开关方式的采用，减少了开关损耗，提高了开关器件的工作频率，减少了开关器件的散热体积，提高了变换器工作的可靠性和效率。为变换器的小型化和模块化创造了条件。
（4）、绘制主电路、准谐振电路和驱动电路的电路图。
（5）、进行参数设置及仿真，分析仿真结果，得出结论。
（6）、制成实物进行调试。
（7）、完成论文。
指导教师意见：
签字：
年月日
分管院长意见：
签字：
（办公室盖章）
年月日
陇东学院电气工程学院工科毕业设计任务书
姓名
学院
电气工
程学院
专业
指导教师
设计题目
具体要求：（应通过分析学生开题前的调研情况，对学生的设计提出具体要求，包括设计的技术指标、应达到的预期设计目标等）
三、ZVS移相全桥变换器存在的主要问题：
ZVS移相全桥主电路相对传统的硬开关全桥变换器虽然有所改进，但是也有很多不足之处。其主要缺点有：
1）滞后桥臂实现ZVS比较困难，需要增加谐振电感来改进帮助实现ZVS。
2）漏感或者附加谐振电感带来占空比丢失。
3）漏感和副边整流二极管寄生电容会产生电压尖峰和电压振荡。
4）原边存在环流损耗，降低变压器效率。
四、参考文献
1.王兆安.刘进军编著.《电力电子技术》第五版.机械工业出版社.2006/2
2.郭麦芳滕翔《移相全桥ZVS变换器的原理与设计》.新乡中大电子有限公司
3.刘胜利编著.严仰光审校.《现代高频开关电源实用技术》.电子工业出版
社.
4.阮新波.采用辅助谐振网络实现零电压开关的移相控制桥式变换器[D] .南京航空航天大学工学博士学位论文
移相全桥ZVS变换器的电路原理如图1所示。
图中，D1~D4分别是Q1~Q4的内部寄生二极管，C1~C4分
别是Q1~Q4的寄生电容或者外接电容。Lr是谐振电感，包括
了变压器的漏感。T为变压器，变比为n。假定Q1和Q3组成
的桥臂为超前桥臂，Qຫໍສະໝຸດ 和Q4组成的桥臂为滞后桥臂。该电路
的主要工作波形如图2所示。
9.周成军谢少军.采用辅助网络的软开关全桥变换器研究.南京航空航天大学研究生学位论文.
10.倪海东蒋玉萍编著.《高频开关电源集成控制器》.机械工业出版社.
五、设计内容、方法和步骤
（1）、根据初步查阅相关资料，了解ZVS移相全桥变换器的工作原理。
（2）、设计全桥变换器的主电路结构
ZVS移相全桥主电路利用变压器的漏感、串联电感和功率管的寄生电容或并联电容来实现零电压开关。
进度安排：
1、20xx年xx月xx日至20xx年xx月xx日：设计选题阶段。
2、20xx年xx月xx日至20xx年xx月xx日：设计开题阶段。
3、20xx年xx月xx日至20xx年xx月xx日：毕业设计阶段。
4、20xx年xx月xx日至20xx年xx月xx日：毕业设计审查与修改阶段。
5、20xx年xx月xx日至20xx年xx月xx日：毕业设计评阅、答辩阶段。
5.陈柬陆治国.移相全桥软开关变换器拓扑分析[A].重庆大学学报（自然科学版）
6.陈青昌彭力.移相全桥数字化ZVS直流变换器研究.华中科技大学硕士学位论文
7.叶修桧.ZVS移相全桥直流变换器设计.华东交通大学博士论文.
8.梁颖游磊饶蜀华.新型移相全桥ZVS- PWM变换器设计[A].成都航空职业技术学院学报.
陇东学院电气工程学院工科毕业设计开题报告
姓名
蒋经宇
学院
电气工程学院
专业
电气工程及其自动化
班级
电气工程及其自动化（2）班
学号
2012301208
设计题目
ZVS移相全桥变换器的设计
题目来源
教师指定
一、设计的意义与现状
随着科学技术的发展，开关电源正朝着小型化、高频化的方向发展，在大功率装置中，移相全桥变换器得到了越来越多的应用。