论文总字数：28544字

摘 要

因为社会的发展与科技的进步，开关电源普及度变高。因为新能源发电、军事、采矿、通迅等领域对变换器输入电压承载范围和效率要求较高，高效率、宽输入变换器得到了广泛研究与分析。本文分析了宽输入电压变换器的基本特性；总结了几类典型宽输入电压变换器；研究概括了RCD箝位反激的特性。同时基于RCD箝位反激和反激变换器变库器副边工作特性，创造出一种实用于宽输入电压场合且兼具高效率的新型自复位RCD箝位反激变化器。

通过深入分析自复位RCD箝位反激变换器的各种工作模态及能量传输模式，并结合状态平均法得出了各种模态的数学模型，并对比saber仿真验证，提出关于RCD箝位反激变换器元件参数的具体设计方法。

关 键 词：RCD箝位反激变换器，宽范围，高功率密度

The design of the RCD clamp flyback converter

Abstract

Along with society's progress and the development of science and technology, switching power supply is widely used in power electronic products.Because the new energy power generation,military, mining, communications and other fields have a high requirements to the input voltage withstand range and efficiency of the converter,high efficiency and wide input range converter is widely studied.This paper analyzes the basic characteristics of the wide input voltage range converter,Summarized several kind of typical wide input voltage range converter;Study and sums up the characteristics of RCD clamp flyback.At the same time based on RCD clamp flyback and flyback variable library vice edge work characteristic, construct a kind of applicable to wide input voltage occasions and high efficient new since the reset RCD clamp flyback changes.

Through in-depth analysis of the reset RCD clamp flyback all kinds of working mode and energy transfer mode, and combining the state average method obtained the mathematical model of the various modal, and compares the saber simulation, based on this, puts forward an RCD clamp flyback design method of the original parameters.

Key words:RCD clamp flyback wide scope high power density

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景及研究意义 1

1.1.1选题背景 1

1.2 宽范围变换器拓扑研究现状及发展趋势 2

1.2.1宽范围变换器拓扑研究现状 2

1.2.2宽范围变换器复位技术的发展趋势 5

1.3本论文主要工作 6

第二章 RCD箝位反激变换器的研究 7

2.1 RCD箝位反激变换器分析 7

2.1.1传统复位方式的RCD箝位反激变换器 7

2.1.2新型RCD箝位反激变换器 9

2.2 反激变换器分析 11

2.2.1反激变换器漏感吸收拓扑 11

2.3本章小结 13

第三章 一种新型反激组合变换器的设计分析 14

3.1 新型反激组合电路的工作原理及波形分析 14

3.2 数学模型的建立 18

3.2.1 FFB-CCM过程 20

3.2.2 FFB-DCM过程 23

3.2.3 Flyback-DCM过程 24

3.2.4 Flyback-CCM过程 24

3.3 saber仿真模型建立 24

3.3.1各模块搭建 25

3.3.2 改进型反激组合电路saber仿真波形 27

3.3.3传统RCD箝位反激变换器与改进型反激变化器对比saber仿真 31

3.4 本章小结 34

第四章 参数设计 35

4.1 交流输入模块 35

4.1.1输入滤波器选择 35

4.1.2 整流桥 35

4.1.3 保险丝选择 36

4.2 主功率模块 36

4.2.1 主功率变压器 36

4.2.2 功率开关管选择 41

4.2.3 输出二极管选择 42

4.2.4 输入输出电容的选择 43

4.2.5 电感的选择 43

4.3 控制模块 44

4.3.1 UC3845简介 45

4.3.2 UC3845周边元件选取 46

4.4本章小结 46

第五章 结论 48

参考文献 49

绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.1.1选题背景

目前开关电源作为能量转换器件，应用尤为广泛。目前开关电源朝着大功率、高效率。高可靠性方面迅猛发展。在开关电源的研发过程中，人们不断认识到，磁性元件除了可以实现能量的存储转换、电气隔离、滤波、检测等功能以外，还是影响输出电压纹波和动态性能的重要原因。为了达到提高开关电源的功率、效率以及输出电压精度的目的，在改善控制技术和电路拓扑之外，磁性元件的规格、质量和耗能的减少方法同样拥有非常大的研究及使用价值^[1]。开关电源源电压的变换区间很大，已经超越了一般的开关电源的承载能力，系统的稳定需要得到保障，因此使用特定的宽输入变换器十分重要。

目前RCD箝位反激变换器在生产中的使用情况仍然很多，但因其单向磁化的问题，很大程度上限制了RCD箝位反激变换器的普及，为了保证磁芯避免饱和与电路的安全可靠使用，必须加一些复位措施。采用RCD磁复位方式、复位绕组复位方式等来复位大部分的变换器，要么将开关管关断后变压器上的剩余能量返还给输入电源，要么将这些能量消耗在电阻或者其他耗能器件上，随着日益精进的科学技术和绿色环保社会的提出，更加注重效率的提高，针对其他复位方式存在的缺点，本设计分析了一种能量利用率更高的复位方式，设计的副边绕组自复位电路将变压器上的能量传输到输出，使得效率得到很大的提高^[35]。

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