Details

Целью выпускной квалификационной работы является исследование мостового резонансного DC/DC-преобразователя с фазовым управлением силовыми транзисторами и разработка алгоритма управления данным устройством. Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи: 1) анализ существующих типов преобразователей постоянного напряжения; 2) исследование топологии и принципов работы мостового резонансного DC/DC-преобразователя с фазовым сдвигом; 3) анализ режима переключения при нулевом напряжении (ZVS); 4) расчет параметров резонансного контура преобразователя; 5) моделирование преобразователя в среде MATLAB/Simulink и оценка его КПД. В ходе работы проведен сравнительный анализ типов преобразователей постоянного напряжения, обоснован выбор полномостового LLC-преобразователя с выпрямителем со средней точкой трансформатора и рассчитаны параметры резонансного контура. В среде MATLAB/Simulink была разработана имитационная модель преобразователя, по результатам исследования которой подтверждена работоспособность устройства в диапазоне входных напряжений 300–500 В, выходных напряжений 24–48 В и получены значения КПД η = 95–97%. Полученные результаты могут быть использованы при создании промышленных источников питания для телекоммуникационного оборудования, зарядных станций, устройств зеленой энергетики.

The goal of the final qualifying work is to investigate a full-bridge resonant DC/DC converter with phase-controlled power switches and to develop a control algorithm for this device. To achieve this goal, the following tasks were set and solved: 1) analysis of existing types of DC voltage converters; 2) study of the topology and operating principles of a full-bridge resonant DC/DC converter with phase shift control; 3) analysis of zero-voltage switching (ZVS) operation mode; 4) calculation of the resonant tank circuit parameters; 5) simulation of the converter in MATLAB/Simulink and evaluation of its efficiency. As a result of the work, a comparative analysis of DC voltage converter topologies was carried out, the choice of a full-bridge LLC converter with a center-tapped transformer rectifier was justified, and the resonant tank parameters were calculated. A simulation model of the converter was developed in MATLAB/Simulink. Simulation results confirmed the operability of the device within an input voltage range of 300–500 V and an output voltage range of 24–48 V, with efficiency values of η = 95–97%. The obtained results can be used in the creation of industrial power supplies for telecommunications equipment, charging stations, green energy devices.