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开关电源及其在轨道车辆电动门控制系统中的应用研究
| 论文题名： | 开关电源及其在轨道车辆电动门控制系统中的应用研究 |
| 关键词： | 轨道车辆;电动门;控制系统;开关电源;拓扑结构;电磁干扰 |
| 摘要： | 开关电源以小型化、轻量化、高效率、稳压范围宽等优点快速取代了传统的线性稳压电源，并在各种电子产品中得到广泛应用，其中反激式开关电源因拓扑结构比较简单，需要的元器件少等优点，在小功率且多路输出的场合应用最广。 本文在深入分析开关电源主电路拓扑结构及控制方法的基础上，设计了一款性能优良的110V转+5V、±15V、+48V，输出功率为12W的四路输出ZCS-PWM反激式开关电源，与传统的反激变换器相比，其工作效率比较高，电磁兼容性比较好，能够满足轨道车辆电动门控制系统的开关电源的要求。该电源主要为轨道车辆的控制部分、驱动部分及各种采样电路等供电。本论文主要研究内容及结果如下: 1.研究了开关电源常用的DC-DC拓扑结构和控制方式，通过PSIM软件对各种DC-DC拓扑结构进行了仿真分析和比较，结合设计的具体的要求，选择了本设计开关电源为PWM控制的反激式拓扑结构。 2.研究了开关电源的电磁干扰问题，指出了开关电源产生电磁干扰的机理，并介绍了几种抑制电磁干扰的有效方法，最后详细分析了软开关技术在抑制电磁干扰中的作用。 3.在分析和比较几种带有缓冲电路的反激变换器的工作原理及其优缺点的基础上，设计了新型的ZCS-PWM反激变换器。它是在传统的反激变换电路的基础上添加一个辅助电路，实现了主开关管和辅助开关管在零电流状态下开通和关断，其它无源功率器件也都实现软开通与软关断，有效抑制了功率开关管的电压和电流应力，减小了开关损耗及电磁干扰，提高了变换器的效率。 4.利用AltiumDesigner软件绘制出了开关电源的总体设计方案，并对开关电源的主电路，控制电路及反馈电路进行详细的设计。然后利用PSIM软件对传统的反激变换电路和本文设计的新型的ZCS-PWM反激变换电路进行了仿真，通过仿真结果验证了本文设计的开关电源的合理性、可行性及优越性，最后用AltiumDesigner进行了PCB制板。 |
| 作者： | 袁方方 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 逄海萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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