随着经济与科技的迅猛发展,工业上的生产力不断提高,但随之而来的是大量废水的发放。如果不加以处理,水中的污染物就会严重地影响环境甚至危害到人类的身体健康。因此,作为大功率电源中重要的一类,废水处理脉冲电源的应用价值很高,范围很广。基于此背景,本文将对废水处理脉冲电源拓扑结构及控制策略进行深入研究,并提出相应的改进措施。由于废水处理电源的输出功率相对较大,本文将采用ZVZCS移相全桥的拓扑结构作为电源的主电路。要使超前臂开关管零电压开通,可以通过在其两端并联电容并设置相应的死区时间;要使滞后臂开关管零电流关断,需要在原边引入阻断电容以及饱和电感。因为二极管具有反向恢复特性,全桥拓扑副边整流二极管在关断时会存在着电压尖峰,针对这一特性,本文将在变压器的副边采用倍流整流电路,使得输出侧二极管可以零电流关断,进而抑制电压尖峰,同时该拓扑也符合电源满载时负载电流较大的特点。此外,本文还通过分析电感大小对电流纹波和二极管ZCS的影响,从而完成对滤波电感的选取。废水处理脉冲电源正常工作时,负载需要不断在满载和空载之间切换。本文将针对负载频繁切换所带来的电压变化幅值过高、速度过慢的问题,将传统的电流型控制改为基于PWM的二阶滑模控制。为了提高控制效果,本文改进了滑模的控制律,并且通过对负载变化的瞬态分析得到了最优的控制参数,进而加快了动态响应的过程并降低了在负载切换时输出电容电压变化的幅度。对于废水处理脉冲电源来说,当负载由满载切换到空载后,输出电容上会产生过压现象,会严重影响电路的工作,甚至产生安全隐患。针对这种现象,本文从Buck电路入手,通过在主电路添加辅助器件,进而改进主电路的拓扑结构。同时,通过在原边等效开关引入负载信号的与逻辑,解决了改进拓扑所带来的新问题,从而彻底抑制了这种满载到空载的过压现象,进一步提高了前级变换器对负载切换的适应能力。最后,本文设计了采样、控制和驱动电路并在TMS320F28335上编写了实验程序,进而搭建了实验平台。然后在仿真分析的基础上,通过实验进一步验证了上述方案的正确性。