论文部分内容阅读
随着经济的发展和人们生活水平的提高,微波炉逐渐成为城市居民生活中必备的家用电器。然而传统的微波炉在体积、效率、智能化等多个方面都受到了严重的限制,所以微波炉的改良问题变得越来越突出。早期的微波炉供电电源通常采用的是定频变压器将电压放大后整流的方法供电。这种供电电源的缺点是供电功率不可调,耗能高,器件耗损严重。由于输出功率的不可调,微波炉只能采取间断性供电的方法给磁控管供电,来改变微波炉的平均输出功率,这种频繁开启、关闭的方法严重的影响磁控管的寿命。本课题紧跟当代前沿趋势,尝试通过LLC谐振式变换电路为微波炉的磁控管提供连续可调的供电电压,并且采用ZVS软开关技术降低谐振开关管正常工作时的开关损耗,从而提高整个电源的供电效率,延长供电电源的使用寿命。本课题的主要工作如下:(1)对几种常见的谐振电路进行简单的比较,指出LLC型谐振变换电路的优点,然后详细分析了LLC谐振变换电路工作在不同开关频率范围下,谐振电路的工作状态和波形图,并且通过FHA基波分析法对LLC谐振电路的直流增益、归一化阻抗等特性参数进行了深入详细的分析。(2)对LLC谐振变换电路的主要参数进行了优化计算,推导出了ZVS软开关导通的条件;通过参数的计算,选择出了合适类型的电感、电容、开关管、二极管、驱动器、单片机芯片等硬件器件,用以完成LLC谐振式开关电源的硬件部分;分析了实际变压器和理想变压器的区别,并设计了能在磁集成技术下用以简化电路的变压器结构。(3)以芯片STM32F103VBT6为核心设计了LLC谐振式开关电源控制部分的软硬件系统,硬件部分主要包括:辅助供电电源、驱动芯片IR2110及其外围电路、单片机STM32F103VBT6的外围电路、电流检测电路;软件部分主要是在IAR Embedded Workbench forARM工作环境下完成PWM互补波形输出、电流检测ADC转换和过流保护使能等功能的软件设计。(4)在实验室搭建LLC谐振式开关电源样机,对实际电路的波形图进行采集,并与理论分析相比较。