10kw快速充电桩的设计.doc

摘要：本文比较研究多种拓扑的优缺点，最终为本系统选择移相全桥变换器拓扑结构。使用软开关系统以降低损耗提高效率，在研究了多种软开关技术后，确定了以下解决方案：超前臂通过并联谐振电容实现ZVS，滞后臂通过选择阻断合适的电容和死区时间，让它在开关时原边电流为零，实现ZCS。本文设计出新型驱动电路，它采用分立变压器供电、光耦隔离驱动。可以做到正压导通，负压关断，并且相互没有干扰，简洁、安全。

本文分析了电路中关键器件设计，功率器件计算与选型及控制驱动电路设计与软件编程。这系统控制效果优秀，安全性高，灵活度好，说明该电源设计方案是正确有效地。

关键词 充电桩；设计；开关电源；IGBT

目录

摘要

Abstract

引言-1

1 绪论-2

1.1研究背景与意义-2

1.2电动汽车充电方式及发展现状-2

1.3常用动力电池介绍-3

1.4本文的主要研究内容-5

2 主电路的设计-6

2.1 引言-6

2.2电源的性能指标-6

2.3系统开关频率-6

2.4输入滤波电容-7

2.5高频变压器设计-8

2.5.1变压器匝比、匝数的计算-8

2.5.2变压器的磁芯的选择-9

2.5.3变压器导线选择和绕制-11

2.6输出滤波电感的设计-12

2.7次级整流二极管选择-14

2.8输出滤波电容选择-14

2.9 IGBT的选择-14

2.10系统热设计-15

2.10.1系统功耗计算-15

2.10.2散热计算-17

3系统硬件电路设计-19

3.1 IGBT驱动电路设计-19

3.2电压电流采样调理电路设计-20

3.3电压、电流PI调节器电路-21

3.4最小值电路-22

3.5PWM产生电路-23

3.6单片机控制电路-23

3.7保护电路设计-25

4系统软件设计-27

4.1单片机软件设计-27

4.2上位机软件设计-27

5调试-28

结论-29

致谢-30

参考文献-31

附录-33