混合控制ZVS PWM三电平半桥直流变换器

提出一种新型混合控制倍流整流方式ZVS PWM三电平半桥直流变换器,它具有以下特点:①原边四只开关管分为两组,同一组中的开关管的驱动信号相差180℃,而与另一组的驱动信号互补;②它利用输出滤波电感的能量可以在很宽的负载范围内实现原边开关管的ZVS;③输出整流二极管自然换流,避免了因为反向恢复所造成的电压振荡和电压尖峰。④提出的变换器能方便实现同步整流管的自驱动。分析了这种变换器的工作原理,给出了仿真结果。     

谐振变换器的ZVS软开关同步整流技术研究

以感应电能传输(IPT)谐振变换器为研究对象,研究了谐振变换器的ZVS同步整流(SR)技术。分析了基于SR技术IPT谐振变换器的工作原理,利用系统的谐振工作特性,提出了一种新颖的ZVS软开关SR实现方法。建立了系统频闪映射稳态数学模型,给出了ZVS软开关SR的周期不动点函数、数值求解状态变量及ZVS软开关SR工作周期的算法流程。在设计控制电路的基础上,通过实验验证了提出的同步整流技术的可行性。     

基于瞬间电流建立的Buck变换器软开关方法

为提高同步整流Buck变换器效率,此处研究了零电压开关(ZVS)软开关技术.提出了基于瞬间电流建立的ZVS软开关方法,在主开关管开通前产生一个瞬间电流脉冲,该电流脉冲将流过主开关管的反并联二极管,产生ZVS开通环境,实现主开关管ZVS软开关.所提ZVS软开关方法可实现同步整流Buck变换器的全负载范围ZVS软开关且辅助电流带来的导通损耗较小.此处详细分析了所提Buck变换器的工作过程,设计了电路参数,最后在450 W同步整流Buck变换器样机中验证了软开关方法的正确性.     

全桥倍流同步整流软开关变换器的研究

目前,对全桥变换器的研究大多集中在移相控制领域,而移相控制不能解决输出侧同步整流管的软开关问题。为此采用了一种新的控制方法,基于有限双极性控制技术,通过调节PWM驱动和同步整流管驱动的延时,让主开关管ZVS软开关的同时,又可实现同步整流管的ZVS软开关。该方法在大电流输出场合极大地减小了同步整流管的开关损耗,进一步提高了变换器的效率。实验结果验证了该控制方法的优越性。     

一种改进的倍流整流方式ZVS PWM全桥变换器

本文提出一种改进的倍流整流方式零电压开关PWM全桥变换器(CDR ZVS PWM FB变换器)，它在基本的CDR ZVS PWM FB变换器的变压器原边串入一个阻断电容，保留了基本变换器可在很宽负载范围内实现开关管的ZVS和输出整流管自然换流的优点，同时对变压器的漏感没有严格要求。本文分析了改进变换器的工作原理，讨论了超前管和滞后管各自实现ZVS的特点，并通过一个540W的原理样机验证改进变换器的工作原理，论文最后给出实验结果。     

基于ISL6752的倍流同步整流全桥DC/DC变换器

介绍了一种新型PWM控制集成电路(Integrated Circuit,简称IC)--IsL6752,基于该控制IC设计了倍流同步整流ZVS全桥DC/DC变换器系统.通过一台频率100kHz,输出10V/20A的原理样机验证了理论设计的准确性.实验结果表明,DC/DC变换器系统的初级侧和次级侧MOS管均实现了ZVS软开关.并且次级侧实现了同步整流.进一步减小了开关损耗和整流损耗,提高了变换器效率.整个系统表明ISL6752具有优越的控制性能和较强的实用价值.     

2种ZVS方式AHB直流变换器比较

不对称半桥(AHB)直流变换器原边开关管实现零电压开关(ZVS)的方式有2种:负载电流ZVS方式和激磁电流ZVS方式.对2种不同ZVS方式AHB变换器的电路工作原理、控制策略、关键参数设计依据进行了深入的比较研究,并研制了2台原理样机,给出了实验波形及测试结果.研究及实验结果表明:负载电流ZVS方式AHB变换器利用负载折射电流实现开关管的ZVS,负载较小时.开关管ZVS难以实现,其采用增大变压器漏感或外串电感的方法来扩大ZVS负载范围,适用于较大功率应用场合:而激磁电流ZVS方式AHB变换器利用变压器激磁电流,可在空载至满载范围内实现开关管ZVS.相对于负载电流ZVS方式,其效率略低,适用于小功率应用场合.     

有源箝位同步整流正激变换器的优化设计

目前电源技术的发展趋势为高频、高效率、高密度。介绍了专为有源箝位变换器设计的芯片UCC2897以及实现ZVS有源箝位的工作原理。同时,详细介绍了一款18～36V输入、5V/50W输出,工作频率为300kHz,基于UCC2897的有源箝位同步整流DC/DC变换器的电路设计,并对关键器件进行损耗分析,最后进行了实验验证。结果表明,该变换器可以很好地实现主辅开关管的ZVS开通,满载效率可达90%。     

基于计数延时法的移相全桥变换器PWM控制设计

移相全桥ZVS变换器在中大功率场合有广泛应用,在数字移相控制系统中,对移相互补驱动输出信号的稳定性,特别是对移相角产生的灵活性具有一定的要求。选用32位ARM内核的单片机,利用其定时器互连关系提出了一种计数延时法,并基于该方法设计了两种ZVS变换器驱动波形产生方案。文中详细介绍了计数延时法产生移相角原理,重点阐述了两种四路移相驱动信号设计步骤,最后通过软件设计实现了移相互补信号的产生,并进行了移相全桥变换器开环和电压闭环实验,实验验证了该计数延时法的可行性,大大简化了全桥变换器移相PWM控制,且为多模块移相全桥变换器的控制奠定基础。     

一种改进的倍流整流方式ZVS PWM全桥变换器

提出了一种改进的倍流整流方式零电压开关PWM全桥变换器 (CDRZVSPWMFB变换器 ) ,即在基本的CDRZVSPWMFB变换器的变压器一次侧串入一个阻断电容。它保留了基本变换器可在很宽负载范围内实现开关管的ZVS和输出整流管自然换流的优点 ,同时对变压器的漏感没有严格要求。阐述了改进变换器的工作原理 ,讨论了超前管和滞后管各自实现ZVS的特点 ,并通过一台 5 40W的原理样机的完成验证了改进变换器的工作原理 ,最后给出实验结果     

软开关半桥直流变压器研究

分析了一种半桥软开关直流变压器电路。该电路具有结构简单,实现软开关效果好,开关管和整流二极管的工作应力小,效率高,工作可靠等优点。详细分析了该变换器的工作原理,给出了变换器的输出特性和实现ZVS的条件,并对其进行了仿真验证和试验验证。     

新型对称控制方式三相三电平直流变换器

半桥三电平变换器具有开关管电压应力低、易于实现软开关等优点,适用于高输入电压场合。但随着输出功率的提高,开关管的电流应力也随之增加。为降低开关管的电流应力,提出一种新型三相三电平直流变换器,与已有三相三电平变换器相比,该变换器开关管数量大幅减少。采用对称控制方式,所有开关管的电压应力均为输入电压的一半;采用三相电路结构,可降低开关管的电流应力,同时可有效提高输入输出电流脉动频率,进而减小滤波器。制作一台600 V输入、48 V/20 A输出的原理样机,实验结果验证了理论分析的有效性和正确性。     

面向微电网的高增益比储能双向直流变换器

双向直流变换器是微电网储能系统的核心装置。首先对一种能够高效衔接低压储能蓄电池和高压微网直流母线的非隔离高增益比双向直流变换器进行了研究分析,所提双向直流变换器由双向Buck-Boost变换器和有源倍压整流电路通过耦合电感集成得到,有利于减小开关管的电压应力;然后采用占空比调节加移相控制,分别用于稳定中间电容和输出端的电压;采用该控制策略可以有效减小绕组电流有效值,降低导通损耗,且所有开关管均能够实现软开关,变换器效率得到极大提升;再详细分析了变换器的工作原理、输出特性以及参数设计;最后搭建了1 k W的实验样机并进行了实验验证。     

一种新颖四管混合式DC/DC变换器研究

针对FSZVSPWMDC/DC变换器滞后桥臂实现软开关难的问题,提出了一种新颖的4管混合式DC/DC变换器。它是基于移相控制ZVSPWMDC/DC全桥变换器和固定占空比半桥变换器实现的。本文详细分析了变换器的工作过程。该变换器从空载到满载均能实现软开关。在此基础上,设计并研制出实验样机。实验结果表明,该变换器具有高效率、低电磁干扰等特性。     

一种新型双向软开关DC/DC变换器及其软开关条件

提出了一种新型的隔离型双向软开关DC/DC变换器。变换器中的开关元件能够在全负载范围内实现软开关并且二极管实现零电流关断。上述措施有效地减少了开关损耗,电磁应力和电磁干扰。在简要介绍变换器工作原理的基础上,本文着重分析了电压、电流的变化规律,特别是推导出各开关元件实现软开关的条件及其数学表达式,并得到了实现软开关的通用条件。试验结果证明根据该通用条件设计的实验样机能够在大负载范围内实现软开关。     

An improved full-bridge zero-voltage-transition PWM DC/DC converterwith zero-voltage/zero-current switching of the auxiliary switches

In this paper, a novel full-bridge (FB) zero-voltage-transition (ZVT) pulsewidth modulation (PWM) DC/DC converter topology is proposed. The proposed FB-ZVT PWM DC/DC converter has zero-voltage switching (ZVS) of main switches for the entire line and load range and an advantage of achieving ZVS and zero-current switching of the auxiliary switches using the auxiliary network. The auxiliary network is simply composed of a saturable inductor, auxiliary capacitors, and auxiliary diodes. With the help of the proposed auxiliary network, the improved FB-ZVT PWM DC/DC converter has such characteristics as higher overall system efficiency and better utilization of the auxiliary switches compared with the conventional FB-ZVT PWM DC/DC converter. The operation principles are explained in detail and the several interesting simulation and experimental results verify the validity of the proposed circuit with an 83 kHz 1 kW prototype converter using insulated gate bipolar transistors     

一种适用于高压输入的零电压开关双管推挽直流变压器

提出了一种适用于高压输入的零电压开关双管推挽直流变压器。该拓扑用两只开关管串联代替传统推挽电路中的单只开关管，并引入了2只箝位二极管，将开关管的电压应力箝位在输入电压，利用变压器漏感和开关管的结电容实现了开关管的零电压开关。同时副边采用带箝位电容的全波整流电路，消除了采用传统全波整流时副边整流管反向恢复引起的电压尖峰和电压振荡，有效地降低了电磁干扰。该文详细分析了变换器的工作原理，讨论了变换器的输出特性、零电压开通条件和箝位电容的选取，最后在一台2kW的原理样机上进行验证，满载时效率高达95.8%。     

电容箝位型3电平复合全桥DC/DC变换器

研究了一种新型电容箝位型混合3电平全桥变换器,该变换器初级包含有一个3电平桥臂和一个2电平桥臂。3电平桥臂中每个开关器件承受Uin/2的电压应力,而其他开关器件承受Uin的电压应力,电路可在很宽的负载范围内实现零电压开关(ZVS)。分析了该电路的基本工作原理、输入输出特性,通过分析表明该电路在输出滤波器前采用3种电平构造输出波形,可有效减小输出滤波电路中的谐波含量。通过搭建一套实验装置验证了电路的工作原理,实验结果表明该电路工作原理正确,可以正常工作。     

加钳位二极管的零电压开关PWM三电平直流变换器

零电压开关PWM三电平直流变换器 (ZVSPWMTL变换器 )利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的零电压开关 ,但是输出整流管仍然存在反向恢复带来的尖峰电压。为了解决这个问题 ,提出一种新的ZVSPWMTL变换器 ,它在基本的ZVSPWMTL变换器中增加两个二极管 ,消除了输出整流管的电压振荡 ,同时保留基本的ZVSPWMTL变换器的所有优点。分析了这种新的变换器的工作原理 ,并在一个 6 0 0W的原理样机上进行了验证 ,最后给出了实验结果。     

新型磁集成零电压零电流软开关全桥变流器

提出了一种新型的磁集成零电压零电流软开关移相全桥DC/DC变流器。该磁集成变流器将3个电感和1个变压器集成于同一磁心中,变压器的漏感同时用做储能电感,传统全桥电路中的输出滤波电感也被移去。因此,二次侧整流管可工作于零电流模式,整流管上的电压尖刺也可被输出电压箝位。另外,变压器中的励磁电流作为电流源为一次侧开关管的寄生电容充放电,因此一次侧开关管在全负载范围内均可实现零电压开通。与分立元件方案相比,该磁集成方案具有元件少、体积小、成本低和磁损小的优点。制作了300 W、350~400 V输入、12 V输出的样机,验证了理论分析的正确性。