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摘 要

对于功率管来说，软开关PWM技术不仅能够达成恒定频率控制，而且还能够实现零电压开关。软开关技术将谐振变换器的优点与PWM控制的优点集中在了一起。将软开关变换器和传统的PWM硬开关变换器这两者来进行比较的话，前者的元器件中电流、电压应力比后者要相对低一点。并且相比较下来软开关变换器只是添加了谐振电感，也就是说它没有让电路变得更加繁复，同时也没有让成本变得更高。移相控制零电压开关PWM变换器适用于中、大功率直流-直流变换场合，它是软开关PWM技术中的一种拓扑。

在本文中，详细介绍了当前软开关技术和开关电源技术的发展趋势，并且分析了软开关的分类以及开关电源的系统组成和工作原理。初步设计了一个48V/10A的开关电源。主电路的结构设计参数计算方法以及电路的控制、保护功能，这些在这个电源的整个设计过程中都得到了体现。最后使用MATLAB这一仿真软件来进行验证，仿真的波形表明搭建的模型是无误的。

关键词：开关电源；软开关；零电压

ABSTRACT

For the power tube，Soft switch PWM technology is not only able to achieve a constant frequency control, but also to achieve zero voltage switching.Soft switching technique is focused on the advantages of the resonant converter with the advantages of PWM control.The soft switching converter and the traditional PWM hard switching converter are compared, the former component of the current, the voltage stress ratio of the latter to be relatively low.And compared to the soft switching converter is just add a resonant inductance, which is to say it does not make the circuit more complicated, but also did not make the cost becomes higher.Phase shift control zero voltage switching PWM converter is suitable for medium and high power DC DC conversion applications. It is a kind of topology of soft switching PWM technology.

In this paper, the development trend of soft switching technology and switching power supply technology is introduced in detail, and the classification of soft switch and the system composition and working principle of switching power supply are analyzed.And preliminary set up a 48V/10A switching power supply to the simulation model.Structural design parameter calculation method of the main circuit and the control of the circuit, the protection function, these in the whole process of the power supply has been reflected.Finally, using MATLAB simulation software to verify the simulation waveform shows that the model is correct.

Key Words： Switch power supply；Soft-switching；Zero-voltage-switching

目 录

第一章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 开关电源技术的发展趋势 1

第二章 开关电源、软开关的基本原理 3

2.1 开关电源的系统组成和工作原理 3

2.1.1 开关电源取代线性稳压电源 3

2.1.2 开关电源的基本原理 4

2.1.3 开关电源的拓扑结构 4

2.2 软开关分类和理论分析 7

2.2.1 软开关的分类 7

2.2.2 软开关变换器 7

2.2.3 硬开关PWM变换器 8

第三章 开关电源电路 10

3.1 开关电源的主要设计指标 10

3.2 开关电源控制系统的基本结构 10

3.3 保护电路 11

3.4 驱动电路 12

第四章 仿真 13

4.1 仿真模型的搭建 13

4.2 仿真内容及结果分析 14

第五章 结论 17

致谢 18

参考文献 19

第一章 绪论

1.1 概述

电源十分的重要，对于各种电器设备来说，它的地位就象心脏在人体中的地位一样。不管是哪种用电设备，离开了电源它们都不能运行。现在，计算机、通讯这些方面很多高新的技术都是和电源的基础参数的转换和控制等有关。这些基础的参数包括电压、电流、相位以及频率等等。而且部分数据可以通过电子技术来进行准确无误的操纵以及解决问题，这可以说是大量的高新技术之花的肥厚土壤。这些电源新技术长久的改变了我们现在的方方面面。这些新技术也是一种重要的手段，它们可以让能耗大幅度的下降，并且能够节省材料和让生产效率得到提高。

现在，电力电子技术的发展日新月异。开关电源有效率高、体积小以及控制灵活这些优点，所以它被广泛的应用在了航空航天、自动控制和计算机通信这些领域。并且这些年开关电源有要逐步取代传统的线性稳压电源这种趋势。然而问题是由于开关的频率变得愈来愈高，相应地开关损耗也随之变得愈来愈大，从这里我们可以看出开关损耗是限制开关频率增大的一个关键原因，不仅如此，它也是器件能源消耗的一个关键原因，会使换流的效率降低，所以不能简单的提高开关频率。于是，针对这一问题，出现了软开关技术。软开关利用的是以谐振为主的辅助换流，这种手段能够让电路中的开关噪声以及开关损耗问题被有效地解决。随着这些问题的解决，就能够大幅度提高开关频率。软开关PWM技术是现代电力电子技术重要的研究和发展方向。因为它集中了PWM控制的优点和谐振变换器的优点，这也就是说他不仅能够将功率管的零电压开关实现，而且能够将功率管的恒定频率控制实现。

1.2 开关电源技术的发展趋势

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