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中大功率工业充电电源的研究

安昱

   在工业生产中,阀控式铅酸蓄电池的应用非常广泛。而充电对电池寿命的影响和安全性是一个非常关键的问题。然而目前工业中普遍使用的充电电源充电特性曲线不合理,造成充电速度慢、效率低,甚至大大降低电池的使用寿命,因此,采用合适的充电工艺曲线并由此研发出一种合适的充电电源就成为了一个非常重要的课题。 由相关理论分析可以得出采用脉冲式分段恒压曲线是一种能够实现蓄电池快速充电并对蓄电池损伤很小的方法。对此充电电源关键的功率变换部分采用DC/DC变换器,不但可以实现脉冲式分段恒压充电对充电特性曲线的要求,同时可以减小装置体积,降低装置成本,提高装置效率。本文通过分析多种全桥零电压零电流ZVZCS DC/DC变换器拓扑,选择出一种适合于低电压大电流的拓扑,其最大的优点是滞后管可以在任意负载变化范围内实现零电流关断,详细分析了该拓扑的工作原理、控制方式和零电压ZVS、零电流ZCS实现条件,并进行了参数设计,仿真验证表明ZVS、ZCS实现效果良好。 为了提高此ZVZCS DC/DC变换器的稳定性和抗干扰能力,建立了该拓扑的小信号模型,通过分析该小信号模型,得出了电压控制模式下的补偿网络结构,进行了参数设计和仿真验证,达到了期望的控制效果。 采用高性能单片机ADUC812和集成PWM控制芯片UCC3895作为核心控制芯片,设计了充电电源的控制器及外围电路。 最后设计并制作了高频变压器,搭建试验平台,实验结果验证了理论分析和设计的合理性。……   
[关键词]:阀控式铅酸蓄电池;充电电源;脉冲充电;ZVZCS;小信号模型
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2007年