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直流变换器是电力电子变换器的重要组成部分,在现代电力电子应用中担负重要角色:软开关技术是电力电子装置向高频化、高功率密度化、高效率发展的关键技术,是现代电力电子技术研究的热点之一。现代社会对开关电源的性能、重量、体积、效率和可靠性都提出了更高的要求。而应用于中大功率场合的直流变换器与软开关的结合很好地解决了这一问题。因此,对其进行研究设计具有十分重要的意义。 首先,本文阐述DC/DC PWM全桥变换器的软开关技术,在详细介绍ZVS和ZVSZCS变换器拓扑工作原理基础上,比较两种拓扑结构的优劣性,并以现代半导体器件IGBT作为功率开管器件,选定适合于本课题的零电压零电流软开关移相全桥电路拓扑结构,并对其基本工作原理进行阐述,同时给出ZVSZCS软开关的实现策略和关键器件参数。 其次,对选定的主电路拓扑结构和设计参数进行电路设计,给出主电路中各参量的设计及参数的计算方法,包括输入电路、输出整流桥及逆变桥的关键器件的选型。然后,详细介绍了控制电路的设计,对移相控制芯片UCC3895进行详细的分析和周边电路设计,设计闭环控制电路,并根据小信号模型确定了控制电路的参数。 最后,基于理论分析和数据建模,对系统主电路进行仿真,研究其各部分设计的参数是否合乎实际电路,是否能实现开关管的软开关。同时搭建移相控制ZVSZCS DC/DC全桥变换器的实验平台,在系统实验平台上做了大量的实验,最后再通过理论分析和仿真实验,提出了移相全桥ZVSZCS直流变换器朝IPOS的深化发展方向。 实验结果表明,本课题所设计的DC/DC变换器能很好的实现软开关,提高效率,使输出电压得到稳定控制,最后通过调整移相控制电路,可实现直流输出的宽范围调整,具有很好的工程实用价值。