单管反激式直流变换器研究开题报告

开题报告电气工程及其自动化直流充电电源设计一、课题研究意义及现状在上世纪九十年代之前大部分使用的还是无控制、无保护的工频变压器降压加整流这样简简单单所谓的充电器，使用时往往需人员值守，人工调节充电参数，否则大有充坏电池的可能。

到了九十年代，随着电子技术的迅猛发展，特别是电动车行业的发展，结合成本等因素用开关电源及电子自动控制的充电器也迅速普及于民用，相继推出了恒流、限压的二段式和恒流、限压、涓流（保压）的三段式充电器。

现在普遍使用的也就这三段式了。

经过这些年的使用，普通三段式所存在的不足越来越被行业人员所察觉，它虽然有所说的智能控制，只是对于充电时的电压、电流的控制而忽略了对电池充电无比重要的脉动成分和温度特征，对付电动车电池的特征参数离散、串联格数多、温度影响大等特殊性，其“智能控制”也成为了“呆板作为”。

在它控制下的蓄电池或多或少的存在过充、欠充、失水、硫化、失衡、热失控等结症。

那么，有无更好的充电模式呢？目前呼声最高的莫过于脉冲充电技术。

随着电力电子技术、电机技术、蓄电池技术的快速发展，以电力驱动的电动车越来越普及，因其无污染、能耗少、噪音低、易驾驶等特点，有着取代传统内燃机车的趋势，成为国内外大力推广和发展的交通工具。

目前，电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟，而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的发展要求，有一些理论和技术问题还有待解决，现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。

目前，我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。

铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定等优点，因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。

近年来全密封免维护铅酸蓄电池其密封好、无泄漏、无污染等优点，能够保证人体和各种用电设备的安全，而且在整个寿命期间，无需任何维护。

一种单端反激式开关电源的改进的开题报告
一、研究背景
单端反激式开关电源是一种常用的电源转换器，具有结构简单、成本低、效率高等优点，被广泛应用于电子设备中。

但是单端反激式开关电源在应用过程中容易出现输出
电压稳定性差、噪声大、抗干扰能力差等问题。

二、研究目的
本课题旨在通过改进单端反激式开关电源的设计方案，提高其输出电压稳定性、减小
噪声、提高抗干扰能力，从而进一步提高电源的性能。

三、研究内容
1.对单端反激式开关电源的原理进行深入的研究和分析，找出其存在的问题。

2.设计一种改进的电源电路，结合当前的电源技术，采用先进的元器件，提高电源的
稳定性、可靠性和抗干扰能力。

3.通过仿真和实验的方法，对改进的电源电路进行性能测试和分析，评估其改进效果。

四、研究方法
1.文献资料法：大量阅读相关文献，了解单端反激式开关电源的原理和现状，了解当
前电源技术发展趋势，分析存在的问题和解决方案。

2.仿真法：使用电路仿真软件，对改进的电源电路进行电路仿真和参数分析，评估其
性能指标是否优于传统单端反激式开关电源。

3.实验法：搭建改进的电源电路试验平台，进行实验测试和参数优化，直接验证电源
电路的性能指标，并对其优化方案进行调整。

五、研究意义
通过本课题的研究，将有助于提高单端反激式开关电源的性能指标，满足电子设备对
电源的高要求，从而提高设备整体性能和可靠性。

同时，本课题的研究成果有望推进
电源技术的发展，应用于更广泛的应用领域，具有重要的社会和经济价值。

南京航空航天大学硕士学位论文单级式反激逆变器研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：***20060201南京航空航天大学硕士学位论文摘要单级式隔离逆变技术只需一级功率变换就可完成传统两级逆变电路的全部功能包括DC/AC逆变、电压调整及电气隔离。

电路简洁，系统的功率密度、效率及可靠性均较高，成本大大减小，十分适用于小功率场合。

本文首次提出了一个基于双向直直变换器组合的单级高频链逆变电路拓扑族。

它们都是由两个双向直直变换器输入端并联，输出端串联构成。

本文着重对拓扑族中结构最简洁的反激逆变器进行了全面系统的研究。

在对反激变换器和双向反激变换器的基本特性及控制方式分析的基础上，介绍了反激逆变器的构成及基本工作原理。

首先提出并研究了差动控制策略，针对差动控制策略存在能量循环的问题提出并详细研究了单边控制策略。

对单边控制策略下的两种控制模式：非互补导通和互补导通即同步整流控制，分别进行了深入的理论和仿真分析及实验验证。

文中分别给出了反激逆变器断续及连续模式下的电路参数设计准则。

研制的100V A原理样机实验结果表明，该逆变电路输出正弦电压失真度小，体积小，输出动态及静态性能良好。

采用非互补导通控制，在CCM模式下由于功率管电流峰值和有效值的减小，逆变器变换效率较DCM模式下有所提高；另外，CCM模式下，反激逆变器采用同步整流控制，减小了整流二极管的导通压降，并且电路中同步整流管可实现零电压开通。

采用该策略在简化控制电路结构的同时大大提高了逆变器的变换效率，100V A原理样机效率最终提高至85.9％。

本文还对单级式隔离丘克逆变电路进行了初步设计和稳定性分析。

仿真结果验证了该新型电路的可行性。

关键词：逆变器，单级，反激，隔离，差动控制，单边控制，非互补导通，同步整流, 零电压开通, 电流连续模式，电流断续模式，丘克i单级式反激逆变器研究iiAbstractThe Single-Stage isolated inverters can fulfill all the functions of two-stageinverters in one stage，including DC/AC inverter, voltage adjustment and electrical isolation. Thus, the circuit structure and the control schemes can be simplified, with resultant high reliability and reduced cost. Therefore, it becomes an interest of research in low power DC/AC applications. In this dissertation, three novel single-stage isolated inverter topologies were proposed. Both of them are composed by two basic bi-directional DC-DC converters, and the input ports of the two converters are parallel, the output ports are connected in series.The flyback inverter that features simplest structure was researched in this dissertation. Based on the analysis of the basic flyback converter and bi-directional flyback converter, the basic operation principles of the flyback inverter were presented. And then two control strategies were given, including difference control strategy and unilateral control strategy. The later strategy was proposed to eliminate the power circulation that exists in the inverter under the former control strategy. The unilateral control strategies can be classified into two basic control modes: un- alternate switching mode and synchronous rectification (SR) mode. The theoretical analysis and simulations of these two control modes were given in detail, also with the experimental verification. And the design guideline of the circuit parameters in both the discontinuous current mode (DCM) and continuous current mode (CCM) were given respectively.Based on the above research, a 100V A prototype was developed. Experimental results certify that the proposed flyback inverter features small THD in the output sinusoid voltage, small size, light weight and fast dynamic response. Compare to the operation under the DCM mode, the power switches of the inverter under the CCM mode has lower peak current and rms current, so the efficiency can be improved. As the synchronous rectification strategy can reduce the conduction losses of the rectifier, and also due to the ZVS realization of all synchronous rectifiers, the南京航空航天大学硕士学位论文efficiency of the inverter with the SR control strategy can be improved significantly. The control circuit can be simplified simultaneously. The overall efficiency of the 100V A prototype was improved to 85.9% finally.Some initial research on another single-stage isolated inverter—isolated Cuk inverter was also given. The primary simulation results show that the isolated Cuk inverter can accurately produce sinusoid voltage with the above two unilateral control strategies.Key words: Inverter, Single-stage, Flyback, Isolated, Difference Control, Unilateral control, Un-alternate switching mode, Synchronous control, ZVS, Continuous current mode, Discontinuous current mode, Cukiii承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

Boost变换器的控制研究与实现的开题报告一、开题背景随着电子技术和电力电子技术的发展，电源电压要求越来越高，但常规的电源系统无法满足需求。

因此，直流-直流（DC-DC）变换器成为了一种必不可少的电子电路，广泛应用于计算机、通讯、工业自动化、以及医疗等领域。

Boost变换器是一种常用的DC-DC变换器，可以将输入低电压变换为输出高电压，具有电压转换效率高、输出电压稳定等特点。

近年来，随着新能源发电技术的发展，Boost变换器在太阳能、风能等领域得到了广泛应用。

二、选题意义Boost变换器具有广泛的应用前景，成为了DC-DC变换器中的重要组成部分。

为提高Boost变换器的性能和稳定性，需要深入探究其控制方法和实现技术。

本研究通过对Boost变换器的控制研究和实现，旨在提高Boost变换器的电压转换效率、输出稳定性，推动其在新型能源领域的应用。

三、研究内容和目标1.探究Boost变换器的基本结构和工作原理，分析其特点和优点；2.研究Boost变换器的控制方法，包括开环控制和闭环控制，分析各自的优缺点，找到最优的控制策略；3.设计相应的控制电路，实现Boost变换器的控制功能；4.进行仿真实验和实际测试，验证控制方法和实现技术的有效性和稳定性；5.总结研究成果，提出进一步研究和应用的建议。

四、研究方法和技术路线1.文献调研：搜集相关文献，了解Boost变换器的工作原理和控制方法；2.理论分析：结合文献资料，分析Boost变换器的特点和控制策略，确定最优的控制方法；3.设计电路：根据理论分析的结果，设计相应的控制电路，包括模拟控制和数字控制；4.仿真实验：通过软件仿真，验证控制电路的正确性和稳定性；5.实际测试：搭建实验平台，测试Boost变换器的性能和稳定性；6.数据分析和总结：整理并分析实验数据，总结研究结果，提出进一步研究和应用建议。

五、预期成果和工作计划预计实现Boost变换器的控制功能，提高其电压转换效率和输出稳定性。

毕业设计（论文）开题报告题目多路输出单端反激式开关电源仿真与设计学生姓名学号院 ( 系 )专业指导教师报告日期2015 年 11 月 24 日题目类别（请在有关项目下作√记号）设计论文其它√题目需要在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成是否□毕业设计（论文）起止时间2015年10月24日起至2016年04月26日（共16周）1.设计的意义及国内外状况1.1 设计的意义开关电源是电力电子设备中不可或缺的部分,与人们的生活、工作有着密不可分的关系。

在工业自动化控制、军工设备、科研设备、发光二极管照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备和半导体制冷制热等领域, 都能看到开关电源产品被广泛应用。

开关电源一般由脉冲宽度调节控制和场效应管构成,利用现代电力电子技术,是控制开关管关断和导通时间的比率,维持稳定输出电压的一种电源。

开关电源的发展方向是高频化。

高频化能使开关电源小型化,并使开关电源在更广泛的领域适用,尤其是能在高新技术领域应用,从而推动高新技术产品的小型化、轻便化。

另外, 开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境等方面都具有重要的意义。

现有的稳压电源可分成两大类: 线性稳压电源和开关稳压电源.线性稳压电源是比较早使用的一类直流稳压电源, 其特点是输出电压比输入电压低, 反应速度快, 输出纹波较小, 工作产生的噪声低, 效率较低, 发热量大( 尤其是大功率电源) , 间接地给系统增加了热噪声。

开关稳压电源是一种新颖的稳压电源, 通过改变调整管的导电时间和截止时间的相对长短来改变输出电压的大小。

开关稳压电源具有功耗小、效率高、体积小、质量轻和稳压范围宽等特点。

但开关电源还存在较为严重的开关干扰、输出纹波电压高、瞬变响应较差和电磁干扰等缺点。

这就需要靠技术手段和工艺措施来克服上述缺点。

近年来, 电源技术的飞速发展, 使高效率的开关电源得到了越来越广泛的应用。

1.2 国内外研究现状1955 年, 美国人罗耶发明了自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器, 标志着实现了高频转换控制电路. 1957 年, 美国人查赛发明了自激式推挽晶体管双变压器. 1964 年, 美国科学家们提出了取消工频变压器的串联开关电源的设想,为减小电源的体积和质量开创了一条根本的途径.1969 年, 随着大功率硅晶体管耐压的提高和二极管反向恢复时间的缩短等元器件性能的改善, 终于做成了25kHz的开关电源.开关电源最早起源于上世纪50年代初，美国宇航局以小型化、轻量化、为目标，为搭载火箭开发了开关电源。

恒定频率、电流模式的DC/DC反激变换器的设计与
研究的开题报告
题目：
恒定频率、电流模式的DC/DC反激变换器的设计与研究
研究内容：
直流-直流（DC/DC）反激变换器是广泛应用于电子设备中的关键技
术之一，其优点包括高效率、可调电压和电流等。

本研究将设计一种基
于恒定频率和电流模式的DC/DC反激变换器，并对其进行研究。

该反激
变换器具有电压、电流双闭环控制，可在恒定输入电压、负载变化等条
件下实现稳定输出电压、电流。

同时，研究将探讨如何通过最小化开关
管损耗和输出电容器体积等方式进一步提高反激变换器的效率。

研究目标：
1. 设计一个稳定、高效的恒定频率、电流模式的DC/DC反激变换器；
2. 探究并优化反激变换器的开关管损耗和输出电容器体积；
3. 实现稳定输出电压、电流，验证反激变换器的性能和效率。

研究方法：
1. 研究反激变换器的工作原理和特性，确定设计参数；
2. 建立反激变换器的数学模型，进行电路仿真；
3. 根据仿真结果进行反激变换器电路的优化，制作反激变换器实验
样机；
4. 对实验样机进行测试和分析，验证设计的效果和性能。

预期成果：
1. 设计出一种稳定、高效的DC/DC反激变换器；
2. 探究并优化反激变换器的开关管损耗和输出电容器体积；
3. 实验验证反激变换器的性能和效率；
4. 发表相关论文和专利申请。

一种降压型DC/DC转换器的研究与设计的开题报告题目：一种降压型DC/DC转换器的研究与设计一、选题背景和意义随着电子技术的不断发展，电子产品的功能越来越强大，但也带来了问题，如电源的问题，毕竟不同的电子设备需要不同的电源，而且需要能够处理电压等级的变化。

DC/DC转换器是解决电源问题的一个有效手段，它可以将高压转换为低压，从而为电子设备提供所需的电源。

而降压型DC/DC转换器是其中最常用，最基础的一种。

因此，研究和设计一种高效、稳定、易于实现的降压型DC/DC转换器是非常有意义的。

二、研究内容和目标本次研究拟设计一种基于开关电源的降压型DC/DC转换器。

其主要研究内容包括：1. 降压型DC/DC转换器的工作原理和基本结构。

2. 开关电源的特点和应用。

3. 分析和探讨降压型DC/DC转换器的性能指标及其影响因素。

4. 针对上述问题，设计一种高效、稳定、易于实现的降压型DC/DC 转换器。

目标为：设计出一种具有较高转换效率、较稳定输出电压、较小体积的降压型DC/DC转换器原型。

三、研究方法和技术路线1. 理论研究：深入了解降压型DC/DC转换器的基本原理和特点，探究开关电源的原理与应用。

2. 模拟仿真：通过软件（如PSPICE、MULTISIM等）进行降压型DC/DC转换器的电路仿真，得出各种工作参数和波形，验证设计的可行性。

3. 实验验证：制作降压型DC/DC转换器的原型，进行参数测试和性能评估。

四、预期成果1. 成功设计出降压型DC/DC转换器的原型，并进行测试验证。

2. 得出一套完整的设计方案，包括具体的电路图、原理图、元器件清单等。

3. 探究降压型DC/DC转换器各个性能指标的影响因素及优化方案。

五、存在问题和拟解决方案问题：对降压型DC/DC转换器的原理和开关电源的应用了解不够深入，对具体电路的设计和优化思路不清晰。

解决方案：加强理论知识的学习和研究，参考优秀的模拟仿真和实验案例，结合具体情况，制定出适合本次研究的设计方案和优化思路。

级联式流馈推挽DC/DC变换器的研究的开题报告一、研究背景近年来，随着电子产品的普及和尺寸的不断缩小，对于功耗的要求也越来越高。

而DC/DC变换器已成为电子产品中不可或缺的组件之一。

特别是在移动设备、电动汽车、太阳能发电等领域，DC/DC变换器的重要性更是显而易见。

而级联式流馈推挽DC/DC变换器是一种性能优越的DC/DC变换器。

它可以实现高效率、低损耗、高转换速率、高性能和大功率密度等优点。

因此，它已成为近期DC/DC变换器领域研究的热点之一。

二、研究目的本研究旨在对级联式流馈推挽DC/DC变换器进行深入研究，考察其在不同工作情况下的性能表现。

具体目的包括：1. 研究级联式流馈推挽DC/DC变换器的基本工作原理和结构特点，分析其性能优点和应用场景。

2. 设计并建立级联式流馈推挽DC/DC变换器的数学模型，结合仿真软件进行仿真分析，探究其电路参数对性能影响的规律。

3. 利用实验平台，进行实验验证，验证仿真结果的有效性，同时考察级联式流馈推挽DC/DC变换器在不同工况下的性能表现。

4. 通过对实验结果的分析和总结，从工程应用的角度，优化级联式流馈推挽DC/DC变换器的性能，提高其稳定性和可靠性。

三、研究内容1. 分析级联式流馈推挽DC/DC变换器的基本工作原理和结构特点，阐述其性能优点和应用场景。

2. 建立级联式流馈推挽DC/DC变换器的数学模型，并利用仿真软件对其进行仿真分析，详细探究各项电路参数对其性能的影响规律。

3. 设计实验平台，对级联式流馈推挽DC/DC变换器进行实验验证，分析实验结果，比较仿真结果和实验结果的差异，同时考察其在不同工况下的性能表现。

4. 从工程应用的角度，结合实验结果，优化级联式流馈推挽DC/DC 变换器的性能，提高其稳定性和可靠性。

四、研究意义通过本研究，将深入研究级联式流馈推挽DC/DC变换器的工作原理和性能表现，对其应用领域进行探索，并从工程应用的角度进行优化，提高其稳定性和可靠性。

光伏发电DC/DC变流器的研究的开题报告一、研究背景和意义随着全球能源需求的日益增长和环保意识的不断提高，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，越来越受到人们的青睐。

然而，光伏发电系统中的太阳能电池板输出的是直流电（DC），而大多数家庭和工业用电设备使用的是交流电（AC），因此需要将直流电转换为交流电。

DC/AC变流器是光伏发电系统中必不可少的组成部分，但是直接将DC输出转换为AC输出固然重要，同样重要的是，在这个过程中要将DC电压降至与电网的AC电压相匹配。

因此，DC/DC变流器在光伏发电系统中具有非常重要的作用。

目前，DC/DC变流器的研究主要集中在以下几个方面：1. 将太阳能电池板输出的DC电压升高或降低至需要的电压水平。

2. 最大限度地提高DC/AC变流器的效率。

3. 实现电网和光伏发电系统之间的高效能互动。

因此，通过对DC/DC变流器的研究，可以有效提高光伏发电系统的发电效率，降低光伏电站的建设成本，推动光伏发电技术的发展，也具有广阔的应用前景和市场需求。

二、研究内容和方法本研究将主要从以下几个方面展开：1. DC/DC变流器的基本原理和工作方式的探究。

2. 对不同类型的DC/DC变流器的特点、优缺点和应用场景进行比较分析。

3. 分析和设计DC/DC变流器的控制策略，包括模拟控制和数字控制两种方式。

4. 组建实验平台进行DC/DC变流器的性能测试，包括输入电压范围、输出功率、效率、稳定性等参数的测试。

5. 通过对实验结果的分析和归纳总结，进一步优化控制策略，提高DC/DC变流器的性能。

三、研究计划和预期结果1. 第一年：熟悉DC/DC变流器的基本原理和工作方式，深入分析不同类型的DC/DC变流器，设计实验方案，组建实验平台。

2. 第二年：探究DC/DC变流器的控制策略，包括模拟控制和数字控制两种方式，开展性能测试，分析实验结果。

3. 第三年：优化控制策略，再次进行实验测试，总结研究结果并撰写研究报告。

题目单端反激式DC/DC直流变换器设计一.选题目的（为什么选该课题）随着电力电子技术的发展，开关电源的应用越来越广泛。

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。

开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源由于具有线路简单，所需要的元器件少，能够提供多路隔离输出等优点。

开关电源是通过开关管关断和导通实现电压和电流变换的装置，亦称无工频变压器的电源，利用体积很小的高频变压器来实现电压变化及电网隔离。

开关电源具有体积小、重量轻、效率高、发热量低、能稳定等优点，代表着当今稳压电源的发展方向，已成为稳压电源的主导产品。

而在各种DC/DC变换电源中,又因为单端反激式开关电源对多路输出的负载有较强的自动均衡能力。

目前市场上现有的DC/DC模块的输入电压一般只有几十伏,国外最高的也只有380V,因此,需要对这种DC/DC模块进行研制,即本文需要设计的单端反激DC/DC变换器。

二.前期基础（已学课程、掌握的工具，资料积累、软硬件条件等）1.复习、自学模拟电子技术、电力电子技术、自动控制理论、电路的仿真等方面有关书籍，理解掌握电路仿真软件的使用，如Pspice、Saber等。

2.重点学习Buck-Boost型功率变换器与反激式功率变换器的基本原理、功率电路与控制电的设计方法与实现，控制电路的稳定性设计等。

3.电路的技术指标：输出功率为50W，输入电压：5VDC，输出电压：12VDC，电压纹波不大于1V，开关频率50kHz，动态响应时间小于10ms。

4.建立仿真模型，并通过仿真结果验证设计方法的正确性。

三.要解决的问题（做什么）问题一：如何设计单管反激式直流变换器系统？解决方法：借助所学的书本知识或去图书管查阅相关资料或借助网络资源。

问题二：如何给出单管反激式直流变换器系统完整的仿真结果，并达到系统性能指标要求？解决办法：借助书本知识和在老师的指导下解决问题。