一种PFC软开关拓扑的技术研究

随着各种功率因数校正电路应用日益广泛,如何提高其效率是目前电力电子研究的热点之一,本文以一种PFC软开关拓扑的变换器作为研究对象,详细分析了其基本工作原理。并对电路参数进行了设计,同时给出了辅助开关管驱动信号的产生方案,最后给出了实验结果,实验结果证明了理论分析的正确性,揭示了该软开关拓扑电路确实可以有效提升系统效率（尤其是在开关频率较高时）。     

新型ZVZCS全桥变换器的研究及其改进

讨论了一种新型零电压零电流开关(ZVZCS)的DC/DC移相控制全桥变换器。为了提高变换器效率,在变压器次级增加了由一个小电容和两个小二极管组成的简单辅助电路。该变换器的超前臂实现了零电压开关(ZVS),滞后臂实现了零电流开关(ZCS)。分析了该变换器的工作原理,并针对其在轻载情况下,超前臂IGBT的ZVS效果不佳,对其进行了改进。对一台用于电动汽车充电的10 kW样机进行了实验。实验结果证明该变换器是简单可靠的。     

一种新型的ZVZCS三电平变换器

提出一种零电压零电流软开关(ZVZCS)三电平直流变换器。该变换器以耦合电感取代常规滤波电感,耦合电感所感应出的电压通过功率变压器反射回初级,使变换器在零状态时的循环电流减小直至零,以实现内管的零电流关断。同时,通过改变耦合线圈的匝比,可任意设置用于电流回零的电压幅值大小,以调节电流回零时间。分析了该变换器的工作原理,并通过仿真和实验样机得以验证。     

高效率谐振型开关电容变换器

传统的开关电容变换器在电容周期性的充放电过程中会产生很大的电流应力,并且随着输出电流的增加,变换器的效率将急剧下降。因此,传统的开关电容变换器只能使用在输出电流很小的场合。为了解决这一问题,本文提出一种谐振型开关电容变换器拓扑,并详细分析了其工作原理和设计方法,实验结果验证了此类变换器的高效性。     

一种采用无源钳位电路的新型零电压零电流开关变换器

针对传统的全桥移相PWM零电压零电流(ZVZCS)DC-DC变换器存在的缺点,提出了一种在副边采用无源钳位电路的新型全桥移相PWMZVZCSDC-DC变换器。这种变换器可以有效实现超前桥臂开关管的零电压开关,以及滞后桥臂开关管的零电流开关。这里详细分析了此变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态,并且分析了此变换器实现软开关的条件。理论分析表明这种变换器具有副边电压应力低,实现软开关负载范围大,辅助电路损耗小等优点。通过一台0.8kW,60kHz的样机进行了实验,验证了理论分析的正确性。实验结果证明该变换器能够在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电流关断,适用于大功率应用IGBT的场合。     

感应电机SVPWM控制技术死区效应补偿新方法

首先从SVPWM逆变器的死区人手,详细分析死区效应的机理及对逆变器输出电压和整个系统的影响,提出死区补偿的重要性;然后针对传统电流反馈型平均误差电压补偿法存在的实时性问题,提出了改进算法：即通过利用当前时刻的已知状态和电机模型预测下一时刻的电流极性,在下一时刻采用平均误差电压补偿法,并结合零电流钳位效应消除方法对感应电机SPVWM逆变器的死区效应进行了补偿;最后在7．5kW感应电机系统中对这种补偿方法进行了仿真验证。     

节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器

为改善以绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）作为开关器件的单相全桥逆变器的效率,提出了一种节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器,在每个桥臂上分别并联1组辅助电路.在工作过程中,主开关和辅助开关都能完成零电流软切换,可消除IGBT拖尾电流造成的关断损耗.分析了电路工作过程,在2kW样机上的实验结果表明开关器件实现了零电流软切换.因此,该拓扑结构可实现以IGBT作为开关器件的单相全桥逆变器的节能运行.     

高效率单相全桥软开关整流器

单相全桥整流器工作在硬开关状态时,随着开关频率和输出功率的增大,开关损耗会显著增大,影响整流器效率的提高.为解决这一问题,提出了一种单相全桥软开关整流器,在整流器处于死区状态时,将要开通的主开关并联的谐振电容的电压能减小至零,主开关动作时能完成零电压软切换,双向辅助开关动作时能完成零电流软切换.分析了整流器的换流过程,实验结果表明主开关和辅助开关完成了软切换动作.因此,该单相全桥软开关整流器在高开关频率下能实现高效率运行.     

并网逆变器死区效应消去补偿方法研究

针对并网逆变器死区效应问题,在充分分析并网逆变器工作特点及零电流箝位现象的基础上,提出了一种新颖的逆变器死区效应消去补偿方法。该方法在非过零区域依据并网电流的方向选择有效开关管,屏蔽无效开关,在过零区域根据并网电流的大小进行前馈补偿。与传统死区消去和补偿方法相比,该方法充分考虑了零电流箝位现象,能够更好地抑制电流过零处逆变器输出电压波形畸变,有效消除了死区效应的影响,降低输出电压谐波含量,从而改善并网电流质量。利用Matlab/Simulink仿真软件进行了仿真验证,仿真结果证明了逆变器死区效应消去补偿方法的有效性和正确性。     

高效率谐振型开关电容变换器

提出了一种谐振型开关电容变换器拓扑.它解决了传统的开关电容变换器(Switched Capacitor Converter,简称SCC)在电容周期性充放电过程中因产生很大的电流应力,使得输出电流在增加的同时,变换器的效率急剧下降的问题.这里,详细分析了谐振型开关电容变换器的工作原理和设计方法.实验结果验证了该类变换器的高效性.