高壓直流供電系統(tǒng)中高頻DC-DC變換技術(shù)的研究.pdf

1、近年來，隨著全球數(shù)據(jù)通信量的快速增長(zhǎng)，ICT(Information and CommunicationTechnology)設(shè)備的電能消耗也在不斷增加，在數(shù)據(jù)中心構(gòu)建一個(gè)合理的供電系統(tǒng)就顯得尤為必要。高壓直流供電系統(tǒng)以其簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、較低的傳輸電流以及較高的傳輸效率等優(yōu)異的性能，在近年來得到了廣泛的關(guān)注，有著廣泛的應(yīng)用前景。而DC/DC變換器的高頻化，能有效縮小供電電源模塊中磁元件的體積，對(duì)于提高高壓直流供電系統(tǒng)的功率密度，有著重要

2、意義。因此本文針對(duì)應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心高壓直流供電系統(tǒng)中的高頻DC/DC變換器進(jìn)行研究。
　　本文首先對(duì)數(shù)據(jù)中心高壓直流供電系統(tǒng)提出的背景，系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)模塊的基本功能，下一代高壓直流供電系統(tǒng)的特點(diǎn)，諧振變換技術(shù)在高壓直流供電系統(tǒng)中的應(yīng)用以及新型寬禁帶碳化硅半導(dǎo)體器件的優(yōu)異特性進(jìn)行了概述。
　　然后，使用基波分析法(FHA)對(duì)高頻諧振DC/DC變換器的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到其增益特性曲線并對(duì)其進(jìn)行了研究。同時(shí)，文中還對(duì)諧振變換器開關(guān)頻率

3、略低于諧振頻率時(shí)的電路模態(tài)進(jìn)行了研究。并詳細(xì)分析了LLC諧振變換器的軟、硬開關(guān)過程，以及電路實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的幾個(gè)基本條件。
　　之后，對(duì)DC/DC變換器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)合數(shù)據(jù)中心高壓直流供電系統(tǒng)這一應(yīng)用背景，對(duì)變換器主電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括電路中主要元件的選型以其磁元件的優(yōu)化。并在綜合考慮碳化硅MOSFET器件的特點(diǎn)、驅(qū)動(dòng)電路的可靠性以及電路高頻化的需求之后，對(duì)碳化硅MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。還對(duì)變換器的損耗進(jìn)行了分析，以評(píng)估變