高频软开关电镀电源的设计和研究

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1、隶劫大◆璺硕士学位论文万方数据高频软开关电镀电源的设计和研究万方数据TH匮DESIGNANDRESEARCHoFHIGH-FREQUENCYSOFTSWITCHINGAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringSupervisedby∑／uoervlsecl13A．ProfessorSHIbinSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文

2、是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：弛日期：二虹订东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包

3、括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名锄导师签名：研究生签名／幽导师签名：万方数据摘要论文题目：研究生姓名：导师姓名：学校：高频软开关电镀电源的设计和研究董拯力吐越东南大学随着国民经济的快速发展和电力电子技术的革新，以电力电子技术为核心的电镀电源有了革命性的进步。电镀电源属于低压大电流设备，作为电镀行业中的核心设备同时也是最主要的能量消耗者，其效率的高低关系着行业的节能成败，其性能的好坏关系着对电网污染程度的高低。因此，高品质、高性能的电镀电源是电镀行业实现节能、电网绿色化的重要途径。对硬开关结构的移相全桥PWM变换器和

4、一种软开关结构的移相全桥PWM变换器进行比较。在此基础上，针对移相全桥ZVSPWM变换器的滞后臂软开关不易实现的问题，本文提出了一种变压器原边串联隔直电容，滞后臂功率开关管上串联二极管的移相全桥ZVZCSPWM变换器拓扑结构，利用隔直电容两端的电压形成阻断源加快变压器原边的电流复位速度，同时在滞后臂串联快恢复二极管使反向回路断路，避免复位的电流反向流过开关器件，使滞后臂在大负载范围内实现零电流的开通与关断。其次通过电路参数的计算与MATLAB仿真，对谐振元器件参数的选择进行了的研究。经过实验验证表明滞后桥臂的功率开关管在开通前，电流已经下降为零，实现零电流开通，而在功率

5、开关管关断时，电流仍保持为零，从而实现零电流关断。针对电镀电源属于非线性时变系统，很难建立起准确的数学模型和常用控制方法具有超调量较大响应时间慢等缺点，在现有的PID控制基础上，本文提出了一种改进型PID控制，综合模糊控制和PID控制的优点，在误差较大时采用模糊控制，误差较小时采用PID控制，两种控制的切换根据设定的误差值的大小。仿真结果表明这种改进型PID控制系统具有超调量小、动态响应快，稳态误差小的特点，优于传统PID控制，达到控制目标。最后，本文在上述工作基础上以DSP28335为核心控制器设计了一种的数字化高频软开关电镀电源，完成了软硬件设计，通过带载调试，试验

6、结果表明该电源输出稳定，精度较高，能够较好地满足电镀的工艺要求。关键宇：软开关，电镀电源，Zn／ZCS，移相全桥，DSP，改进型PlD万方数据东南大学硕士学位论文Name：旦Q坠g鲤垒望!iSupervisor：ShibinUniversity：SoutheastUniversityABSTRACTWiththerapiddevelopmentofeconomyandpowerelectronicstechnologyinnovated，powerelectronicstechnologyhasalsobeengreatprogresswitllthecoreofele

7、ctroplatingpower．Electroplatingpowerbelongstolowvoltagehighcurrentdevice，thedeviceisthemostimportantenergyconsumptionofelectroplatingindustry，itsefficiencyrelatedtothelevelofenergy·savingoftheindustry,itsperformancerelatedtothelevelofpollutiononthegdd．Thus，high—quality，hi