采用磁放大器后级稳压的反激变换器设计

分析了辅输出后级稳压采用磁放大器的反激变换器稳态工作原理,并给出了关键电路参数的设计指导准则.50W的两路输出原理样机实验结果表明,采用磁放大器后级稳压的反激变换器辅输出具有良好的电压稳定性.为减小因多次分时控制而带来变压器次级侧电流应力大的问题,提出一种新的针对多路辅输出反激变换器应用场合的磁放大器方案,实验验证了新方案的可行性.     

一种全波整流有源箝位ZVS正激变换器的研究

介绍了一种中心抽头全波整流有源箝位ZVS正激变换器的工作原理及主要参数计算。有源箝位电路由一个箝位开关管和箝位电容组成。变压器磁芯实现无损复位,励磁能量和漏感能量全部传递到负载,磁芯利用率高,功率开关管承受电压应力降低。通过变压器漏感与开关管输出电容的谐振,主开关管与箝位开关管都可以实现ZVS开通,提高了变换器工作效率。首先分析了变换器工作原理,然后给出了主要参数的计算方法,最后通过样机(48V输入,5V/20A输出)实验验证了该拓扑的高效性能。     

新型磁集成倍流整流电路的分析与设计

比较了几种磁集成倍流整流电路（IM-CDR）的优缺点,以有源箝位正反激变换器为例分析了新型IM-CDR的工作模态。并给出该集成方式的设计步骤。在完成48V输入,5V/100W输出有源箝位正反激变换器的样机基础上,测试了输出电流纹波。     

基于次级调压的有源箝位正激变换器的研究

根据有源箝位正激变换器的工作原理和实现软开关的条件,研究了一种基于次级调压的有源箝位正激变换器。该拓扑电路初级处于固定占空比的开环工作状态,通过变压器次级的磁放大电路进行稳压。该技术解决了传统有源箝位变换器主开关管难以实现软开关的问题。此处详细分析了新型变换电路的工作过程,设计了一款25 W的电源样机。实验结果验证了该理论分析的正确性和拓扑电路的高效性,在整个负载范围内完全实现了主开关管和箝位开关管的软开关功能,且软开关实现的条件不依赖于变压器参数。     

反激式变换器的后级稳压磁放大器双向复位

磁放大器后级稳压技术广泛应用于改善多路输出功率变换器的交叉调整率。在深入分析磁放大器存在控制死区现象、原因及影响因素基础上,提出一种可以控制死区时间的磁放大器双向复位控制思想及其实现电路,并给出相应的设计指导原则。新控制方法不仅简单,而且可以有效减小死区时间,从而改善极端负载条件下磁放大器的控制死区对多路输出反激式变换器辅输出电压的影响,进而提高主输出的负载可变范围和辅输出的稳压性能。制作了一台三路输出(5V/3A、9V/2A、6V/2A)的反激式变换器实验样机,实验结果验证了新方案的有效性。     

低压大电流开关电源的设计

本文简要介绍了有源箝位同步整流正激变换器的原理及主要参数的设计方法，给出了具体的设计公式和样机结果。经理论分析及样机验证，证明了有源箝位同步整流正激变换器是适合低压大电流开关电源的高效拓扑。     

新型带有箝位电容的交错反激变换器的研究

交错反激变换器可将反激变换器的输出功率提高1倍。但反激变换器开关管关断电压尖峰大和变换器变换效率低的缺点没有得到改善。交错有源箝位反激变换器，克服了反激变换器的缺点，但开关管多，控制较为复杂。该文提出了一种新颖的带有箝位电容的交错反激变换器并详细分析了其工作原理。该变换器交错的结构和箝位电容的引入使该变换器克服了交错反激变换器和有源箝位反激变换器的主要缺点。具有结构简单，可靠性高，开关管关断电压尖峰小，功率等级较大，效率较高等特点。研制了一台600W的原理样机，并通过实验验证了理论分析的正确。     

燃料电池应用下的有源箝位正激变换器的研究

为解决燃料电池输出特性偏软,输出电压不稳的问题,研究设计了一种高效、稳定、电气隔离、宽输入范围的有源箝位正激变换器。采用有源箝位技术实现初级主、辅开关管的零电压开关(ZVS)。结合同步整流技术进一步减小输出损耗,为适应宽输入电压范围条件,利用外驱动方式;主控芯片选用UCC2897使电路的控制更加简便,并保证变换器输出稳定。最后,制作了120 W,输入电压36～72 V的实验样机并进行测试分析,通过实验数据验证了理论分析的正确性。     

基于单周期控制的有源箝位ZVS正激变换器

论述了单周期的理论基础以及它在有源箝位正激变换器中的运用。通过理论推导,得出了一些重要参数的选择依据,并介绍了单周期控制有源箝位零电压开关(ZVS)正激变换器的设计与电路实现。试制了一台120W,100kHz的实验样机,实验结果表明,该电路具有结构简单、效率高、输入电压范围宽、动态响应好等优点。     

基于磁放大技术的新型正激-反激型直流变换器

利用与正激变换器输出滤波电感耦合的绕组,构成了工作在反激模式的多路独立输出,采用磁放大的“时间分配”后级调整控制,结合主输出PWM反馈控制,实现主、附输出的独立控制。该变换器兼具正激变换器高效率、反激变换器低成本和磁放大后级调整的特点,具有简结构、低成本、高交叉调整率、高效率等优点,同时引申出“Buck类——反激式”一族适于各路输出功率差别较大应用场合的直流变换器。文中详细阐述了其工作原理、特性以及磁放大器优化设计,一台132W两路输出实验样机验证了试验结果。     

低输入电压同步整流型Buck变换器

为了减小中小功率多路输出DC/DC变换器的体积,一般采用单端反激磁隔离反馈技术,次级采用多绕组整流输出加线性串联电压调整器或磁放大器二次稳压控制方式.由于低压差三端稳压器为线性串联调整方式,因此随着输入输出电压差的增大,效率会随之降低,并且低压差三端稳压器在空间应用还存在单粒子瞬态效应,造成输出电压跳变.针对空间飞行器对高可靠性、高效、低输入电压降压变换器的应用需求,用通用PWM控制技术,设计了一种输入电压最低可达3V的同步整流型Buck变换器,提高了DC/DC变换器效率.     

同步整流技术对交叉调整率的改善

针对改善多路输出反激变换器交叉调整率的问题,在详细地分析影响交叉调整率的各项因素的基础上,讨论了二极管整流以及同步整流对交叉调整率的影响问题。研究了同步整流技术对交叉调整率的改善作用,通过仿真分析和实验测试,验证了同步整流技术不仅提高了多路输出反激变换器的效率而且明显改善了交叉调整率,说明合理设计同步整流电路可以明显提高多路输出反激变换器的整体性能。     

基于有源PFC原理的升压型DC/DC空间电源设计

采用有源PFC工作原理实现了一种升压型DC/DC变换器模块。作为空间电源完成由蓄电池输出电压50￣90V范围到稳定的128V输出,所采用的核心控制芯片为L4981A。该变换器的设计采用了双闭环控制,其特点是采用电压误差放大器环节实现输出电压稳定,采用电流环误差放大器环节实现输入电流跟踪输入电压且连续。试验结果表明,该变换器的输入电流连续,输出电压精度高,负载调整率高,电压调整率高,纹波电压较低,EMI强度较低,输出功率达到1.5kW。     

基于GaN器件的直流配电网用户侧DC/DC变换器设计

隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用, 对其效率和功率密度提出更高的要求。本文采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有更低的导通电阻和等效输出电容的氮化镓器件作为原边开关管,进一步提高变换器工作频率和效率,降低磁性元件体积。在此基础上,对GaN器件驱动、同步整流和磁性元件进行优化和设计。最后搭建了一台375V/48V/500W的LLC谐振变换器样机,最高效率为97.6%,验证了设计的正确性。     

基于磁放大器的ATX电源的设计

设计一种基于磁放大器的ATX电源,其特征是利用磁放大器实现对输出电压进行精确地调节,获得高稳定度的＋3.3V输出电压,可大大简化开关电源二次电路的设计。首先详细分析磁放大器稳压电路的基本原理及电路设计,然后介绍了145W多路输出式PC开关电源的主电路设计。     

Multi-input DC/DC converter based on the multiwinding transformer for renewable energy applications

A multi-input DC/DC power converter based on the flux additivity is proposed in this paper. Instead of combining input DC sources in the electric form, the proposed converter combines input DC sources in magnetic form by adding up the produced magnetic flux together in the magnetic core of the coupled transformer. With the phase-shifted pulsewidth-modulation (PWM) control, the proposed converter can draw power from two different DC sources and deliver it to the load individually and simultaneously. The operation principle of the proposed converter has been analyzed in detail. The output voltage regulation and power flow control can be achieved by the phase-shifted PWM control. A prototype converter with two different DC voltage sources has been successfully implemented. Computer simulations and hardware experimental results are presented to verify the performance of the proposed multi-input DC/DC power converter.     

400Hz软开关逆变器的研究

本文以单向电压源高频链逆变技术为基础设计了一种由直流变换环节和逆变环节两级级联组成的软开关1kVA／115V／400Hz单相正弦波逆变器。前级DC／DC直流变换环节采用双管正激电路,应用零电压转换谐振技术实现软开关;后级DC／AC逆变环节采用全桥电路,应用高频脉冲直流环节逆变技术实现软开关,克服了依靠辅助谐振网络实现软开关结构复杂、控制难度大的缺陷。最后在空载、阻性负载条件下对研制的小功率逆变器样机进行了实验。实验结果表明该逆变器两级变换环节基本上实现了开关器件的零电压开关,输出电压稳定,输出波形质量较高。     

一种采用磁放大器技术的新颖多路输出变换器

分析了一种新颖的运用磁放大器作为后极调整技术的多路输出的正反激DC/DC变换器的工作原理。这种变换器可以利用电路的正激部分输出大功率,而用反激部分输出小功率。所以,该电路将正激变换器的高效率和反激变换器低成本的优势相结合,保证了精确的输出。同时,以一个250 W的样机验证了该变换器的特点。     

一种新型双向DC/DC变换器的研究

针对电动车辆的车载电源设计了一种新型双向DC/DC变换器,降压采用移相全桥式ZVS-PWM功率变换,升压采用一种基于同步整流技术的DC/DCBoost功率变换。针对升压电路容易产生偏磁的问题,在线路设计过程中采用在变压器次级(高压侧)加隔直电容和采用电流控制方式来解决升压电路的偏磁问题。在此基础上研制出一台实验样机,测得的实验波形验证了该拓扑结构的可行性。     

磁放大后级调整技术在LLC谐振型变换器中的应用

为了使LLC谐振变换器适用于高调整率要求的多路输出场合,利用"分时"的方法,同时采用两个饱和电感将磁放大后级调整技术应用于LLC谐振型变换器.分析了在LLC谐振变换器中磁放大器死区问题对调整率产生的影响,通过理论分析和实验证明了磁放大器死区问题在LLC谐振变换器中的影响要比反激型变换器中小得多,制作了310V输入,24V/3A和12V/2A输出的实验样机,实验结果证明带有磁放大后级调整技术的LLC谐振变换器仍旧具有全范围的零电压开关条件,并且具有极佳的交叉调整率,满载效率达到88.5%.