基于同步整流技术的低压大电流输出直直变化器的研究

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1、本科毕业设计（论文）基于同步整流技术的低压大电流输出直直变化器的研究*燕 山 大 学2012年6月本科毕业设计（论文）基于同步整流技术的低压大电流输出直直变化器的研究学院（系）：* 专 业：08应用电子 学生 姓名：* 学 号：* 指导 教师：* 答辩 日期：2012年6月17日 燕山大学毕业设计(论文)任务书学院：电气工程学院 系级教学单位：电气工程及自动化系学号*学生姓名*专 业班 级08应电2班题目题目名称基于同步整流技术的低压大电流输出直直流变换器研究题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）。2.文管类（ ）；3

2、.外语类（ ）；4.艺术类（ ）。题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容研究同步整流技术，重点研究自驱动同步整流在低功率场合的应用；设计一种单绕组自驱动同步整流方案；对单绕组自驱动同步整流对称半桥变换器进行设计和分析。基本要求输入电压：36V72V，输出电压：2.5V，输出电流：15A；主电路工作原理分析；控制电路设计；参数设计；闭环仿真；画A0图纸一张；参考资料秦海鸿，基于同步整流技术的低压/大电流输出直直变换器的研究，南京航空航天大学硕士学位论文，2002；中国期刊全文数据库、维普中文科技期刊全文数据库、万方学位论文全文数据

3、库文献。周 次14周58周912周1316周1718周应完成的内容查阅文献撰写综述准备开题电路原理分析开环仿真准备中期检查控制方案设计参数计算闭环仿真撰写论文画大图准备答辩指导教师：*职称： 讲师 2011年 12 月 30 日系级教学单位审批： 年 月 日燕山大学本科生毕业设计（论文）摘要随着互联网技术、微电子技术和信息技术的迅速发展，IC芯片和DSP（数字信号处理器）的普及应用，小功率DC/DC变换器在计算机、通讯等应用场合得到了广泛的使用。为了满足这些场合对更快、更有效的数据处理的要求，其供电电源的要求也在不断提高，具体表现在:更低输出电压、更高输出电流、高功率密度、高效率、快动态响应及

4、高可靠性。本文针对低压/大电流输出的小功率DC/DC变换器，围绕着变换器的效率问题，分析了同步整流的原理和特点，重点阐述了自驱动同步整流在低功率场合的优势，在分析比较了多种与自驱动同步整流相结合使用的电路拓扑后，指出常规的自驱动同步整流方案限制了与之结合使用的电路拓扑的范围这一局限性，从而给出了一种新的单绕组自驱动同步整流方案。这种新的驱动方案简单、经济、可靠，非常适合在低功率的低压/大电流输出DC/DC变换器应用场合使用，且拓宽了自驱动同步整流的应用拓扑范围，特别适用于宽输入电压范围、变压器对称工作的拓扑(如推挽、桥式等)。本文重点是对单绕组自驱动同步整流对称半桥变换器进行了分析研究，得到一

5、种新的单绕组自驱动控制驱动方法，通过对电路元件参数的计算和选择，设计出了主电路和驱动电路，并通过PSpice软件对其进行了仿真。关键词 直-直；变换器；小功率；同步整流；单绕组自驱动；对称半桥；系统设计；控制AbstractWith the rapid development of Information Technology, low power DC/DC converter is used widely in computer and communication applications. In order to meet demands for faster and more effi

6、cient data processing in these applications, it will require aggressive power management. That is to say, it will require special power supply to provide lower voltages with higher currents and fast transient capabilities, whilst high power density, high efficiency, and high reliability is also desi

7、red.This work presents some research on the corresponding problem of high efficiency low-voltage/high-current output DC/DC converter. The principles and characteristics of Synchronous Rectification(SR) are given, and advantages of Self-Driven SR in low power applications is detailed. Review of sever

8、al topologies which incorporate Self-Driven SR makes the constrains of conventional Self-Driven SR scheme apparent and thus a new scheme to drive SRs is proposed.The developed Single-Winding Self-Driven Synchronous Rectification(SWSDSR) scheme works properly in topologies that drive symmetrically th

9、e transformer (push-pull, half bridge).It allows for maintaining the SR on even when the voltage in the transformer is zero, which is impossible to do in traditional self-driven approaches.This article focuses on the analysis of single-winding self-driven synchronous rectification symmetrical half-b

10、ridge converter, get a new single-winding self-driven control-driven approach, the calculation of the circuit element parameters and select the design of the main circuit and driveits circuit by PSpice software simulation.Keywords DC-DC;Converter;LowPower;Synchronous;RectificationSelf-Driven;Half-Br

11、idge System;Design;ControIII目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 低压大电流输出DC/DC变换器关键技术分析21.2.1 整流器件31.2.2 动态响应31.2.3 高总线输入电压51.3 本文研究内容6第2章 同步整流原理及自驱动同步整流方案选择72.2 同步整流基本原理分析72.1.1 整流对效率的影响72.1.2 同步整流提法的由来92.1.3 同步整流管的简介102.1.4 典型同步整流电路及其工作过程102.1.5同步整流对驱动信号的要求及其驱动电路的选择112.1.6 同步整流对提高效率的贡献132.2 自驱动同步整流方