摘  要：在建筑供配电系统中，知网论文查重对供配电的基本要求须符合电力系统的基本要求。即安全、可靠、优质、经济、合理。有可靠的直流电源才可以给控制、保护、自动装置以及各种直流设备提供用电。移相控制全桥ZVS_PWM变换器是在基本全桥PWM控制器的基础上发展变化而来,保留了基本全桥移相控制变换器优点,降低了电路的开关损耗和开关噪声。因而一出现就迅速的发展,成为了中、大功率传输中应用广泛的电路拓扑之一。设计一种采用移相控制ZVS_PWM全桥变换电路的大功率直流操作电源。

设计的目的是将三相380V交流电源转变为220V/15A的大功率直流操作电源。先将交流电进行整流和滤波，获得直流电压，作为变换器的输入电源。

变换器的设计过程分析了移相控制ZVS_PWM全桥变换器各个工作状态的工作原理，并根据其原理对主电路元件如高频变压器、变换器开关管和滤波电感等的参数计算和器件选型。接着就是采用美国Unitrode公司开发的UC3875型移相谐振PWM控制器进行控制保护电路的设计。本次设计基本达到预期效果，也存在补偿网络等优化设计上的不足。

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1 概    述

1.1 建筑供配电系统

现如今，电能在现代社会生产生活中扮演着越来越重要的角色。是主要能源和动力的来源。电能很容易由其他形式的能量转换而来，也可以转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配不仅简单经济，而且便于控制、调节和测量。这些特点有利于生产过程自动化。

建筑供配电系统可以用于建筑物所需电能的供应和分配，是电力系统的重要组成部分。随着现代化建筑的出现，建筑的供电已由以前的一台变压器供几幢建筑物，发展为一幢建筑物往往用一台乃至十几台变压器供电。供电变压器容量也增加了；此外，如果一、二、三级负荷同时存在于同一幢建筑物中，会增加供电系统的复杂性。但供电系统的基本组成却基本一样。10kV电源进线电压一般用于大型建筑中。电能的经过顺序是由高压配电所到各终端变电所。通过配电变压器将高压降为一般低压设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备使用。低压进线方式仍可以用于一些用电量小的小型建筑中。这时，需要一个低压配电室或者一台配电箱。

对于电力系统来说，建筑供配电系统可以视为其负载部分；对于建筑内的用户来说，建筑供配电系统则可看作是电源。建筑供配电系统和电力系统一样要满足以下基本要求：

(a)安全 在电能的使用中，不应发生人身和设备事故。

(b)可靠 电能需满足用户连续供电的要求。

(c)优质 应满足用户对电压和频率等质量的要求。

(d)经济 尽可能降低供电投资和运行费用。

供配电系统中流经线路上的电流通常是交流电，但为了给控制、保护、自动

装置、事故照明和各种直流设备用电，需要保证直流电源的可靠性。

1.2 直流开关电源

开关电源（Switching power supply）正常是使用现代电力电子技术,将由脉宽调制控制IC和MOSFET构成的脉冲宽度调制器控制电力电子器件的开通和关断的时间，使电压达到输出稳定的一种电源。目前大批使用于科研设施、照明设施、工业设施、通信设施、电网设施、仪器仪表、疗养设施、制冷制热、液晶显示器、LED灯具、视听产品、安防监视、电脑主机、数码产品和仪器类等范畴。高频化是开关电源发展趋势的重要方向，高频化会使开关电源的变压器小型化，从而让元件集成化，让开关电源在尖端技术范畴的运用更加普及。推进了开关电源的不断向前发展。产物不断向着重量轻、体积小、噪声低、可靠性高、抗干扰能力强的目标前进。

正常开关电源的原理框图如图1-1所示，直流/直流变换器是其核心部分。交流输入电压先经由输入滤波器进行整流、滤波从而获得直流电压。此直流电压通过开关器件逆变为高频交流电压，此时，该交变电压经由变压器电气隔离与高频变压后，输出经二次整流和输出滤波器引入后的直流电压。将该电压与基准电压两者进行比较，两者的误差通过控制电路控制开关器件的开通时间，从而调节输出电压。电路中的输入滤波器可以防止电网谐波对电源的干扰，同时也抑制了电源对电网的干扰。很多开关电源还具有种种附加功用的电路如抗冲击电流、过流保护、过压保护等。

 1.3 课题设计意义

为保障建筑供配电系统的稳定运行，其控制，保护电路的稳定性直接决定着整个供配电系统的稳定性，而控制、保护电路的操作设备通常需要大功率的直流电源，因此稳定持续的直流供电非常重要。对于大功率的直流电源，一般需要由电网经电力变换器变换得来，如果由蓄电池或直流发电机提供直流电源，则成本太高。交流电经过整流变换后通常还需要经过DC/DC 直流变换。在大功率DC/DC变换器的各类拓扑中结构有着良好的电路性能。

由于其优越的性能被广泛运用：该转换器可用于形成新一代高功率，效率高，体积小，重量轻，和新一代地面直流电源。它可用于直流电源的通信，电力操作电源、UPS电池充电电源等。

1.4 设计内容

设计的内容分为以下五章：

在第一章中，根据建筑供配电系统中对直流操作电源的需要和开关电源的结构原理提出了本次设计的课题。并给出了本课题的研究意义和研究内容。

在第二章中，分析了在开关电源上应用广泛的移相控制ZVS_PWM全桥变换器的工作原理。

在第三章中，进行PWM软开关变换器的主电路参数的计算和主电路元件的选型。

在第四章中，采用美国德州仪器公司生产的UC3875型移相谐振PWM控制器进行变换器的控制保护电路的设计。

在第五章中，得出结论，并对未来工作进行了展望。