三相逆变器中软性开关技术的应用

文中就ＰＷＭ逆变器的硬性开关的局限性讨论了软性开关的零电流和零电压的开关条件；进而介绍提供零电压或零电流的谐振回路的基本结构。文中专门讨论并联谐振型逆变器的一种典型线路及其存在的问题。     

超高频感应加热电源逆变器负载拓扑的研究

针对兆赫级超高频感应逆变器中器件开关损耗大和感应加热负载变化大等问题,引入了一种新颖的双管超高频谐振逆变器,该谐振逆变器能够很好地处理兆赫级逆变电源电路上的寄生电感和寄生电容对电路的影响,实现了开关管零电压关断、零电流零电压开通,能极大地减少开关管的开关损耗;分析了该拓扑在负载为感性、阻性、容性条件下逆变器的工作状态以及该拓扑在4种经典逆变器负载条件下零电压软开关的状态和范围。最后,以LLC逆变器负载设计了1 MHz谐振逆变器的样机。研究结果表明LLC逆变器负载更适合该谐振逆变器。     

一种新型半桥谐振DC—DC变换器的设计与实现

介绍了一种新型半桥谐振DC—DC变换器,它是由串联谐振逆变器电路构成的零电流软件开关变换器。文中描绘了其在稳态时的工作原理,并对带有电压箝位二极管环路的半桥零电流谐振DC—DC变换器电路的性能进行了评价。实验结果表明：该变换器结构简单,成本低,效率高,容易实现软开关,且产生的开关损耗很小。     

带有高频SI器件开关的软开关型谐振DC-DC变换器

描述了结合常规串联谐振逆变器电路构成的零电流软开关变换器,并提出了其在稳态时的工作原理,对带有电压箝位二极管环路的半桥零电流谐振ＤＣ—ＤＣ变换器的性能评价。     

新型有源辅助谐振极型逆变器的研究

为实现一种结构简单、高效、高频、低电压应力,易于控制的软开关三相逆变器,提出一种新型的三相谐振极型逆变器,它可以实现逆变器的主开关和辅助开关都能实现零电压开关和零电流开关,谐振电路功率小,与传统讨论的辅助谐振极(ARC-PI)逆变器不同,它避免了ARCH使用的2个大电容,没有中性点电位的变化问题.它的三相谐振电路之间是相互独立的,这就使得逆变器易于应用各种控制策略.选取一相电路,对其工作原理进行了分析,给出了不同工作模式下的等效电路图和最优电路设计.仿真和实验结果都验证了原理的正确性.     

三相软开关谐振极型逆变器的电路动态分析

为减小逆变器的开关损耗,提高逆变器的转换效率,提出了一种新型软开关三相谐振极逆变器,并进行了电路的动态分析.该逆变器在直流母线之间串联了三个电解电容,来稳定直流母线电压,同时限制谐振电容和开关器件的承受的最大电压.文中对三个电解电容在每个工作模式中的电压变化进行了详细的动态理论解析.理论解析表明负载电流变化时,电解电容的电压也会随负载电流变化.实验结果表明:直流母线间的三个电解电容的电压变化符合理论分析,电解电容的电压变化对输出电压基本没有影响.     

基于辅助谐振换流的新型ZVS-PWM升压变换器

提出了一种基于辅助谐振换流的新型ZCS-PWM升压变换器,即通过采用简单的有源辅助谐振网络实现了主、辅开关管的软开关,主开关管实现了零电压零电流开通、零电压关断,开关管电流电压应力小,辅助开关管实现了零电压零电流关断、零电流开通,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理、软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其他基本的DC-DC变换器中.制作了一台使用IGBT的3 kW-16 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

用输出电感做谐振电感的软开关弧焊逆变电源

FB-ZVS-PWM变换器结合了PWM控制技术和零电压谐振技术的优点,但由于该电路借着功率开关元件的寄生电容和变压器的原边漏感形成谐振回路,只有在较大的负载电流时才能实现完全的零电压开关。本文通过在变压器副边增加两个饱和电感作为磁性开关,使输出滤波电感绐终反射到原边,参与谐振切换过程,在很小的电流下就实现了全负载下的零电压开关。上述研究结果通过计算机仿真和硬件试验得到了证实。     

串联谐振逆变器的软开关分析

描述了串联谐振逆变器在弱感性的工作模式,分析了这种模式下开关器件和各元件的工作状态并给出了控制时序。通过各时段的分析,从理论上得出了串联谐振逆变器开关器件实现软开关与死区时间、并联吸收电容、负载频率和输出电压电流有密切的关系。利用检测负载电流电压相位差,选择使开关器件工作在软开关状态的最小功率因数角控制策略,并进行了系统性的仿真和实验,进而验证了所提出策略的正确性。     

ADRPI软开关逆变电路实际应用中的关键技术研究

ADRPI软开关逆变器由于结构简单、控制方便、实用性强,在实际应用中特别是在交流传动当中有着良好的应用前景和价值。在对ADRPI软开关逆变器拓扑结构及工作原理分析的基础上,通过对其软开关逆变电路的过零检测以及电路谐振这两项关键技术进行了深入研究,不仅提出了一种新的零电压检测方法,还对ADRPI软开关逆变电路的谐振情况进行了仿真和实验。最终表明该电路工作可靠且能较好的工作在软开关状态下,为ADRPI软开关逆变器的进一步实际应用奠定了基础。     

集成化的同步整流半桥LLC软开关变换器

为提高电源的功率密度,减小电磁干扰和传导损耗,提出一种集成化的同步整流半桥LLC软开关变换器,该变换器原边谐振槽由谐振电容、谐振电感和励磁电感组成,实现功率开关管零电压开通(ZVS),副边采用集成控制芯片的同步整流技术(SR),实现自然换流,使得同步整流管在电流连续和断续模式下实现零电流关断(ZCS),减小整流电路的传导损耗和输出电流纹波,简化了电路结构,提高电源效率。文中分析了其工作原理,最后制作了一台240W实验样机,并给出实验结果。     

谐振式无线电能传输系统频率跟踪技术的研究

针对SP补偿结构的磁耦合谐振式WPT系统在失谐时造成传输效率降低的问题,通过建立串联-并联等效电路模型,分析SP补偿结构的磁耦合谐振式WPT系统的传输效率,得出当负载电阻较大时发射线圈与接收线圈近似工作于同一谐振点,此时可以通过检测发射线圈逆变器输出电压与一次侧电流相位差或检测逆变器输出电压与接收线圈线圈电流来跟踪系统的谐振状态。采用跟踪逆变器输出电压与一次侧电流相位差的方法,用鉴相器将相位差转化为直流电压信号,采用单片机内置ADC对直流信号进行采样,采用PID算法跟踪系统谐振频率。实验表明:采用的谐振频率跟踪方法取得了很好的跟踪效果。     

新型大功率软开关弧焊逆变器的研究

提出了一种采用激磁电感,配合漏感和分布电感,实现大功率零电压软开关的新型电路拓扑,分析了实现大功率软开关的关键问题。成功地将电流注入移相控制技术和大功率软开关技术相融合,研制的新型大功率软开关弧焊逆变器实现了全范围软开关。     

一种新型无线充电发射端谐振电路的设计

无线充电发射电路通常采用串联谐振电路。串联谐振也称电压谐振,当逆变器直流侧为电压源时,该电路拓扑能有效提高系统的传输功率与效率,但在启动过程中有时会产生很大的启动电流,严重时可能会烧毁线路,存在很大的安全隐患。为了克服这一缺点,设计了一款新型的CCL谐振电路。对其进行建模分析发现,当逆变器频率与元器件参数满足一定条件时,CCL谐振电路能近似等效为串联谐振电路,同样具有电压谐振的优点。最后对其进行仿真发现,该电路在启动时电流平缓上升,不会出现很大的电流跳变,安全性很高。     

PWM型谐振直流环逆变器的建模与仿真

传统的状态空间平均模型不能对电压、电流纹波大的变换器或存在交流电压、电流的变换器进行建模,给有源箝位谐振直流环节逆变器的建模带来了很大的困难.深入分析了有源箝位谐振直流环节逆变器的工作原理,采用双幅控制的脉宽调制控制方案,提出了一种新的适用于有源箝位谐振直流环节逆变器的建模方法.仿真实验显示,该模型不仅具有良好的输出波形,而且控制精度高,能够实现连续脉宽调制的要求.     

准谐振开关电源工作频率的研究

准谐振(QR)开关电源应用谐振原理实现开关管零电压导通,从而减小开关损耗.由于电路工作在临界导通模式,电源工作频率会随输入电压及负载的变化而变化,给设计工作造成一些困难.为确定变换器的工作频率,首先从准谐振零电压反激式软开关电源的原理入手,分析了开关周期中开关管漏、源级电压的变化,建立了各阶段时间与电路参数之间的关系,...     

一种移相全桥ZVZCS PWM DC_DC变换器的研究及改进

针对零电压零电流开关（ZVZCS）全桥变换器在轻载情况下,超前臂零电压开关（ZVS）效果不佳的问题,对其进行了改进,增加了由2只电容器及1只电感器组成的辅助电路;讨论并提出了一种基于两个独立变压器串联的带辅助电路的新型高效ZVZCS全桥变换器。该变换器的超前臂实现了零电压开关,滞后臂实现了零电流开关（ZCS）。仿真试验结果证明：该方法改善了超前臂ZVS效果不佳的缺陷,同时该变换器是简单可靠的。     

一种LLC谐振式软开关高频变换器研究与实现

该文对LLC谐振式高频变换器拓扑结构进行分析,详细推导了传统的LLC谐振式变换器的直流电压增益模型,提出了考虑高频变压器寄生参数和谐振电感寄生参数的优化改进方法,建立数学模型分析得到了更为精确的直流电压增益模型,进一步得到了传统增益曲线和改进后直流增益曲线对比图。以提出的改进增益模型为基础,对谐振网络归一化电感比K和品质因数Q进行详细设计,并得到了谐振槽参数的计算方法。该文还对LLC谐振变换器的硬件结构进行介绍,根据LLC谐振变换器的指标,最终搭建了硬件试验平台。试验结果表明,该LLC谐振式软开关高频变换器参数设计能够实现开关网络的零电压开通、整流网络零电流关断软开关功能。     

LCC谐振软开关技术在感应加热电源中的应用

在传统感应加热串联谐振模式的基础上,提出了一种新型串并联谐振模式,即LCC谐振电路。通过在电路中增加一个并联谐振元件,解决了串联谐振模式输出电压受限于输入电压的问题,避免高频负载匹配变压器的使用,缩小了感应加热电源的体积和重量,对LCC谐振模式的电路结构进行详细分析和参数选择,通过仿真验证了该谐振模式的可行性和参数设计的正确性,并通过设计使开关器件工作于零电压软开关模式,解决了高频化所带来的开关损耗大和开关器件应力大等问题。     

谐振型软开关逆变器控制信号补偿研究

针对谐振型逆变器输出电压波形畸变及开关管发烫的问题,分析了逆变器的拓扑结构及软开关控制原理,推导了并联谐振的频率响应特性,分析了波形过零点畸变的原因是由于芯片响应时间对控制信号产生了时延.针对信号时延问题,设计了基于CD4046锁相环频率跟踪技术的补偿电路,给出了补偿电路的电路图.最后,研究结果表明所设计的补偿电路有效...