一种新型DC/DC全桥ZCT软开关电源的仿真研究

本文设计了一种改进型的零电流转换脉宽调制全桥DC/DC变换器,并对变换器的拓扑结构、工作过程及其特点做了深入阐述。这种新型变换器能在负载范围内成功实现所有主开关管和辅助开关管的零电流转换,而且副边整流二极管也能实现软转换,保证了变换器在很宽的负载范围内有很高的效率。随后设计了主电路和控制电路,给出了主电路参数,其移相控制采用UC3875实现。最后运用Pspice仿真软件对变换器工作特性进行了仿真,仿真证明其电路拓扑结构是正确的。     

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。     

有限双极性软开关焊接电源仿真研究

有限双极性全桥软开关克服了移相全桥软开关过程中的占空比丢失和软开关负载范围小等问题,减小了全桥逆变电路的开关损耗,而焊接过程中的电弧负载存在空载状态,有限双极性全桥软开关空载时难以实现零电压开关。ISOP拓扑结构能够降低开关管的压降,从而选取低耐压的开关管,进一步降低电路的损耗。基于有限双极性控制策略,选取ISOP拓扑结构,采用倍流整流电路以实现全负载范围内的软开关,通过PSpice仿真软件对该电路软开关情况以及超前臂关断损耗进行仿真研究,为实际电路提供研究依据。搭建的焊接电源在全负载范围内实现软开关,同时对比了电源在硬开关和软开关工作情况下的温升情况,空载情况下硬开关温升较小,重载情况下软开关温升较小。     

一种带辅助支路的移相全桥ZVS-PWM DC/DC变换器

提出一种带辅助支路的移相全桥零电压PWM变换器,分析该变换器的工作原理,讨论了电路的参数,并进行了软件仿真和实验验证,仿真和实验结果表明增加的辅助电路不仅能够有效地使超前臂在全部负载范围内实现零电压开关,而且保证了滞后臂在全负载范围内实现零电压开关.     

用于电机控制系统的有源箝位ZVS 反激变换器的工程设计

介绍了有源箝位网络反激变换器的工作过程，给出了工程设计方法，然后通过实验验证了该变换器所有开关管几乎在全负载范围内实现了ZVS，作为电机控制系统的辅助电源运行稳定可靠。     

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。     

有源箝位零电压开关三相PFC变换器及其零电压开关-空间矢量调制策略

针对三相PFC变换器中存在的开关反并联二极管的反向恢复问题，将在单相PFC领域中有效抑制二极管反向恢复并实现开关零电压开关的复合有源箝位和最小电压有源箝位两种软开关技术应用到三相PFC变换器中，得到一族有源箝位零电压开关(ZVS)软开关三相PFC电路，为了减少辅助电路的数目，提出了一种零电压开关一空间矢量调制(ZVS-SVM)可以只采用一个辅助开关，实现所有开关的ZVS。具有开关频率固定，输入波形品质好的特点。以复合有源箝位ZVS为例进行理论分析。研制了一台基于DSP控制的4kW的实验样机。     

一种基于全桥LCL谐振变换器的行波管高压电源研究

介绍了一种适用于行波管的高压电源,该电源采用基于LCL谐振移相全桥PWM ZVS变换器的电路拓扑。详细分析了变换器的各工作模态,并使用PSpice软件对电路进行了仿真验证,给出了仿真结果。该设计已应用在某行波管发射机的高压电源中,电源采用恒频移相控制,在较大负载范围内实现了软开关。     

一种低压大电流DC／DC变换器的研究

针对低压大电流DC／DC电源的特点,根据同步整流电路的要求设计了一种倍流同步整流半桥变换器并分析了其工作原理。通过pspice仿真,验证了该拓扑结构的可行性。     

一种高频高效的四开关Buck-Boost变换器控制策略

针对四开关Buck-Boost变换器在整个输入电压范围内很难实现高效率、高功率密度和良好的动态响应等问题,对四开关Buck-Boost变换器传统控制策略进行了归纳。对传统控制策略存在的多模式切换、控制设计难度大、实现软开关复杂程度高等问题,提出了一种四开关Buck-Boost变换器混合单模式ZVS恒频控制策略,并对该变换器各个关键参数进行了优化设计,搭建了一台300 W实验样机并进行了测试。实验结果表明:四开关Buck-Boost变换器在该控制策略下不管升压还是降压电路都只工作在一种模式,并能在全电压范围内都能实现4个开关管的零电压ZVS开通,在高频工作时开关损耗低、效率高、动态性能好。     

新型移相全桥ZVS-PWM DC／DC变换器的仿真

在基本移相全桥ZVS-PWM变换器中,滞后臂难以实现零电压开关（ZVS）。针对这个问题提出了一种带辅助谐振网络的移相全桥ZVS-PWM变换器。详细分析了该变换器的工作原理,给出了在一个工作周期中的工作过程及其波形并进行了软件仿真。仿真验证了这种电路的可行性。     

直流微电网中双向LLC谐振型变换器的研究

直流微电网中的DC-DC变换器可以实现直流侧到直流侧的能量转换,而作为隔离型DC-DC变换器中最典型的一种,LLC谐振型变换器在实现能量传递的前提下,同时也可以实现软开关,提高变换器的效率.针对一种双向LLC谐振型变换器进行研究.变换器的整流侧和交流侧均采用全桥结构,通过谐振网络连接.同时对变换器的工作原理、增益特性进行分析,提出一种移相控制策略来调节增益大小,使变换器正向、反向工作状态下都能实现输入电压的宽范围调节.最后采用PSIM软件搭建仿真.仿真结果显示,该电路可以在实现软开关的同时也可以保持输出电压的稳定,并且正向、反向满载空载工作时都可以实现输入电压的宽范围调节.证明了设计结构及方法的可行性.     

适用于宽电压恒流输出的半桥LLC谐振变换器研究

半桥LLC谐振变换器以其结构简单、效率高等特点在开关电源领域得到了广泛运用.针对宽电压恒流输出的应用需求,分析并比较了半桥LLC谐振变换器的3种工作方式特点,选用了开关频率大于谐振频率的工作状态,控制方式采用了固定死区的互补调频方式,利用了变压器的励磁电感和外置谐振电感与谐振电容发生谐振,此时原边MOSFET实现ZVS,输出整流管为连续模式,适合用于恒流输出场合,次级整流部分采用全波整流方式,选用了智能同步整流驱动芯片的同步整流技术,降低了低压大电流输出场合下副边整流管的导通损耗,进一步提高了变换器效率.结合LLC控制芯片L6599和同步整流芯片TEA1795AT,设计了一款240 W\36 V输出的半桥LLC谐振变换器原理样机,最高效率达到93.4％,仿真和实验验证了设计方案的正确性.     

基于移相全桥的车载辅助充电DC-DC变换器设计

针对纯电动汽车辅助充电DC-DC变换器的设计问题,对纯电动汽车电气系统结构及DC-DC变换器的应用需求进行了分析。并根据实际需求设计了一款基于移相全桥拓扑的DC-DC变换器。该变换器通过在电路原边外加电感拓宽了电路的ZVS范围,通过在原边变压器及外加电感间增加两个箝位二极管抑制了电路的电压尖峰;同时副边采用同步整流技术进一步提升了电路效率。最后给出了电路关键参数的设计过程和控制的实现方法,并搭建了一台实验样机对理论分析进行了验证。研究结果表明,所设计的样机能够输出160 A电流并实现了轻载96%以上的效率。     

一种新型的软开关功率因数校正变换器

软开关技术可以抑制功率因数校正(PFC)电路中功率管开通时的电流上升率di/dt,同时降低关断时的电压上升率du/dt,使整个电路的效率得到提高。介绍了一种无损软开关升压(Boost)功率因数校正变换器,详细分析了电路的工作原理,并以此设计出一台开关频率为100 kHz,功率300 W的样机,并给出实验波形。实验结果表明,加入辅助电路结构可以实现软开关,有效地改善开关管的工作波形。     

一种宽范围全桥移相ZVS电源

在全桥移相拓扑的基础上引入辅助支路,设计出零电压ZVS变换器,通过输入直流调压实现变换器50~500V宽范围可调输出。详细分析了系统工作原理及软开关和直流调压方案,设计了系统主要参数,最后给出移相及驱动脉冲波形。     

基于STM32的双向DC-DC变换器研究

设计了一种基于STM32的双向DC-DC变换器,该电路结构能够实现同步整流以提高变换器效率。文中分析了变换器的工作原理,并介绍了其硬件电路和软件的设计。采用PID闭环控制实现蓄电池升压和恒流充电的控制。最后的实验结果验证了设计的可行性,实验数据表明该设计具有较高的电压、电流控制精度和较高的转换效率。     

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,...     

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.     

软开关基本理论的研究

本文在对硬开关功率变换电路缺点分析的基础上,提出了软开关变换电路,并对软开关的定义、分类、发展及其控制策略做了归纳和总结。同时对移相控制零电压(ZVS)软开关PWM(脉宽调制)功率变换器的工作原理、电路特性、以及一些常见的电路改进措施进行了分析,指出了它的优缺点。