基于3525驱动板的推挽式非隔离型变压器DC-DC升压设计

设计了一种非隔离型推挽式变压器DC-DC升压方式,给出了推挽式升压主要电路模块参数的设计方法,其中包括尖峰吸收电路、MOS管外围电路、变压器以及整流桥。通过3525驱动板实现变压器输出电压非隔离反馈调节与MOS管驱动。通过设计发现在推挽式升压中:RC尖峰吸收电路,RC参数值与电路寄生电容电感、MOS管结电容以及电路整体谐振有关,并当电阻值固定时,电容越大尖峰吸收效果越好;MOS管需用NPN型,并考虑输入信号的阻抗平衡以及NMOS的安全与性能;变压器设计中需注意磁通不平衡和磁饱和引起的变压器短路,磁通不平衡可通过调节MOS管驱动信号使MOS管导通时间基本一致实现,磁饱和可通过对磁心开气隙使磁心磁饱和强度增加的方式进行调节;整流桥设计要点是考虑能量转化效率以及器件耐电压耐电流的值。通过3525驱动板的1、2以及9引脚和电阻电容实现非隔离电压采集,成本更低,并设计简单,稳定性强。

抑制SiC MOSFET桥臂串扰与栅源电压振荡的推挽式电容辅助电路分析及参数设计方法

碳化硅金属-氧化物半导体场效应晶体管(SiC metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, SiC MOSFET)在高速开关中引起的桥臂串扰和栅极电压振荡严重制约了其开关速度。针对已提出的基于推挽式电容辅助电路(push-pull-capacitor auxiliary circuit, PPCAC)的SiC MOSFET驱动工作过程进行了进一步的分析。结合分析,将SiC MOSFET桥臂串扰以及漏源电压振荡引起的栅源电压振荡2个问题归一化,通过推挽电容充放电时刻以及桥臂串扰约束,提出了一种推挽电容参数设计方法。通过该设计方法,可使得PPCAC在抑制SiC MOSFET桥臂串扰与栅源电压振荡的基础上,改善其开通关断速度。实验结果验证了所提出设计的有效性。

推挽式抗磁悬浮气流能量采集器动态稳定性分析

为了探究推挽式抗磁悬浮气流能量采集器的动态稳定性,对其进行了力学分析。通过理论分析和数值分析发现,在径向位移一样的情况下,推挽式结构中的悬浮磁体受到的径向恢复力比只有提升磁体的结构更大;在径向位移增幅一样的情况下,推挽式结构中的悬浮磁体受到的轴向力变化比只有提升磁体的结构更小。实验发现,当推挽式结构中的悬浮磁体被体积流量为3000 mL/min的气流吹动时,其最大水平位移为2.27 mm,最大倾斜角度为0.482°,分别仅是只有提升磁体的结构的22.976%和3.998%。进行了只有单侧气流喷嘴工作的气流能量采集实验,发现推挽式结构解决了只有提升磁体的结构无法进行单侧气流能量收集的问题。在只有单侧气流喷嘴工作的情况下,其平均峰值电压达到了0.667 V,平均功率达到了11.68 mW,能量转化率达到了11.82%。研究表明推挽式结构在能量采集领域有更优秀的稳定性。

用于MHz应用的推挽式E类功率放大器的设计与仿真

本文研究了一种应用于MHz级别的推挽式E类功率放大器,并通过Matlab软件的simulink进行了电路仿真。文章分析了该电路在不同负载下的输出谐波情况,并结合仿真进行了电路搭建和实验验证。研究结果表明,推挽式E类电路具有更低的谐波失真。这种推挽式结构更适用于宽负载的高频应用场合。通过定量分析推挽式E类功率放大电路的相关公式,本文为该电路在MHz应用的设计与优化提供了实用的指导。

基于推挽式结构大功率放大器热分析

本文为了验证大功率功率放大器在强迫风冷散热方式下的散热效果,设计了一款基于推挽式结构的大功率放大器,通过理论分析计算散热方案,使用ICEPAK散热软件仿真验证理论计算结果。考虑到功放耗散功率较大,最终采用强迫风冷和热沉的散热方式对功放进行散热。本文设计基于LDMOS功率管型号为MRF13750H,仿真设计在单频点915 MHz,输入功率35dBm时,输出功率达615W,效率为74%,耗散功率约达290 W,理论计算所需风机的风量大小为2.54 m3/min。ICEPAK软件进行仿真在耗散功率在300 W时,功率管温度为71.25℃,风机工作点为3.86 m3/min,工作静压力为201 Pa。仿真验证满足设计要求。

自激推挽式磁耦合无线电能传输系统磁屏蔽特性分析

基于自激推挽式磁耦合无线电能传输系统,推导出带有磁屏蔽系统的传输效率表达式,分析了磁屏蔽对系统传输效率的影响机理。利用有限元仿真,研究了三种工况下磁屏蔽与耦合线圈轴向距离变化对耦合系数、谐振频率、线圈负载品质因数和等效电阻造成的影响,进而获得系统传输效率与磁屏蔽的关系。实验方面,基于研制的自激推挽式磁耦合无线电能传输装置,制作了PC95材质的平面型磁屏蔽结构,在传输间距10cm下完成了小功率无线输电实验。通过仿真与实验结果对比,磁屏蔽材料的引入将使磁场更为集中,通过同时影响自激推挽式磁耦合无线电能传输系统的耦合系数、谐振频率、线圈负载品质因数和等效电阻,导致系统传输效率变化,磁屏蔽越靠近发射端其影响将更为显著,只在接收端添加且距离1cm时可获得最大传输效率。

三维推挽式顺变柱体干涉型加速度传感系统

应用单质量块推挽式顺变柱体和迈克尔逊干涉仪双光路检测进行三维加速度传感器设计;采用DSP和Cygnal51双核设计技术,实现实时信号采集、光相位调制、加速度信号解调等;嵌入TCP/IP协议实现Internet高速网络接口,从而构成实用型实时加速度传感器系统。传感器灵敏度为1.94×103rad/g,交叉灵敏度接近于零。实际测量时系统可以实时、线性地跟踪到加速度信号,三个分量有较好的一致性。

推挽式DC/DC开关电源的设计与校正

文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式 DC/DC变换器的动态小信号数学模型 ,得出了闭环系统框图和传递函数。并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统。分析了比例校正方式对系统性能的影响 ,并展望了对系统性能更好的校正方式。

一种用于推挽式电压型逆变器的低损耗无源吸收电路

提出并实现了一种推挽式PWM电压型逆变器用无源吸收电路;设有独立的放电回路让缓冲电容器上的能量部分地回馈到直流电源中,高频放电能量不会叠加在输出电压上;缓冲电容器的电压被钳位,使得推挽电路特有的倍压不会在吸收电路上造成额外的损耗。给出吸收电路参数的设计准则和计算实例,在200VDC和30kW级的中压中功率逆变装置中发挥了推挽拓扑的优点。理论分析和实验验证了所提方法的有效性。

一种推挽式变换器的漏感影响研究

根据磁势平衡原理,研究了一种带桥式整流输出的推挽式变换器的工作波形及性能影响因素,主要结合变压器激磁电感和漏感效应,建立了变换器等效电路模型和数学解析模型,详细讨论了激磁电感跨接在变压器原边两绕组之间时,推挽变换器无漏感和漏感等效于副边侧时的物理关系和理论波形。深入分析了漏感对开关管端电压、电路输出电压和能量回馈等方面造成的影响及消除方法。通过Matlab仿真验证了有关模型及理论分析结果的正确性。

并联LC网络的软开关三管推挽式直流变换器

提出一种采用3个开关管的软开关推挽电路。增加的开关管Q3串接在输入电源和变压器原边绕组中间抽头之间。一个LC网络并联在Q3两端。因为输出滤波电感能量大,2个原始的开关管能够在宽负载范围内实现零电压开通。并联的LC网络增加了Q3开通前变压器漏感中的能量,使得Q3也能在宽负载范围下实现零电压开通。分析电路各工作阶段原理,讨论软开关实现条件,阐述LC器件的设计。完成一台800W、开关频率为132kHz的原理样机,样机在86 W下就能实现所有开关管的零电压开通,样机最高效率达到94.14%。测试比较了所提电路和基本的三管推挽电路的效率,结果表明,所提电路在轻载下比基本电路效率高2.31%。

双臂推挽式单相电压源逆变器及其调制方案(英文)

该文介绍了一种双臂推挽式逆变器,包括其电路拓扑、每个开关器件的功率分布和调制策略。分析了这种电压源逆变器的主要参数,如总谐波失真度(THD)和失真指数(DF)。比较研究表明,这种逆变器的质量明显优于方波逆变器,同时开关损耗明显低于PWM调制方式,特别适用于宽频范围。介绍了计算公式和实验结果。

单向推挽式直流自耦变压器拓扑及其控制策略

基于推挽式直流自耦变压器(PPDAT),本文提出了一种新型单向直流变压器,根据功率传输方向,可划分为升压型PPDAT(UU-PPDAT)与降压型PPDAT(DU-PPDAT)两类单向直流自耦变压器拓扑。首先,介绍了UU-PPDAT与DU-PPDAT的拓扑与工作原理,两类拓扑中都包含桥臂(串联半桥子模块)、四绕组变压器与全波整流电路。基于四绕组变压器的特定属性与桥臂输出电压控制,UU-PPDAT与DU-PPDAT能够实现对各绕组两端电压的精准控制,进而控制全波整流电路对电容的充电功率,维持互联直流系统间功率的正常传输。其次,设计了适用于UU-PPDAT与DU-PPDAT的通用型控制策略,基于功率传输要求得到桥臂输出电压交流分量,结合桥臂输出电压直流分量与阀级控制,得到桥臂中串联子模块开关信号。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真验证了单向PPDAT拓扑及其控制策略的可行性与有效性。

驱动超声波电机的推挽式变换器工作过程分析

目前的超声波电机驱动电路广泛采用推挽式电路作为DC/AC升压变换器。推挽式变换器的负载通常是由超声波电机与电感构成的LC串联匹配电路。由于工作方式有别于传统的DC/DC应用,且负载特殊,所以超声波电机驱动电路中的推挽式变换器工作过程较为复杂。详细分析了这一工作过程,有助于深入了解超声波电机驱动控制装置的非线性特征,也有助于该装置的合理设计。

超声波电机推挽式驱动电路研究

目前,超声波电机驱动广泛采用推挽式电路。主要由于超声波电机内压电陶瓷材料的非线性,使得串联电感匹配电路的设计不易得到期望效果。在理论分析的基础上,通过实验研究了不同匹配电感取值对超声波电机运行性能的影响,给出了超声波电机串联电感匹配电路的设计原则,指出使匹配电路呈容性较为合适。详细分析了超声波电机驱动电路中的推挽式变换器工作过程,有助于深入了解超声波电机驱动控制装置的非线性特征,也有助于该装置的合理设计。

推挽式双向DC/DC变换器建模与控制器设计

本文针对推挽式双向DC/DC变换器中传输电感电流一个开关周期内的平均值为零,无法直接用状态空间模型描述的问题,提出一种新型的模态平均分级建模方法,通过将模态平均电流代替周期平均电流,同时遵循功率守恒的准则,将原电路解耦为前、后两级分别建模,得到变换器低阶非耦合的小信号数学模型。然后,设计以控制箝位电容电压为目标的电压电流双闭环控制器和以控制输出电压为目标的移相环控制器,并从优化系统动静态性能出发对控制器参数进行了详细的分析和设计。最后,在PSIM中搭建仿真模型,验证了所建立小信号模型的准确性和所设计控制器的有效性。

一种推挽式电路故障诊断方法的仿真研究

提出了基于小波变换和神经网络的推挽式电路故障诊断方法。先仿真得到各种故障状态下的输出电压信号,然后对输出电压信号进行Daubechies小波变换获取多尺度低频系数和高频系数,并对小波系数进行处理提取故障特征量,最后利用故障特征矢量训练神经网络确定了推挽式电路故障诊断的神经网络模型。仿真结果表明基于小波变换和神经网络的推挽式电路故障诊断方法取得了较好的效果。

基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源设计

以提高变换器电源的效率和可靠性为目标,设计了基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源。为使变换器电源具备开关管以零电压开关方式通断、开关频率恒定等理想特性,采用电压型推挽全桥逆变器,设计属于电流馈电推挽式变换拓扑结构的变换器电源装置主回路。选择DSSK60-015A全波整流二极管作为变换器电源主回路硬件;通过反馈控制电路调控电压波动时控制端流变化;根据变压器电感、匝数、线径等特性设计变压器绕制结构,完成变换器电源变压过程;设计保护电路,保证电源可靠工作。实验结果表明,所设计的变换器电源的输出电压、电流误差范围均在2%内,开关管实现了零压开通,变换器电源功率因数均保持在0.96以上,且效率高达95%。

采用耦合电感的车载逆变器前端推挽式变换器

针对车载逆变器中前级电压变换器具有低压大电流输入的特点,提出了一种利用耦合电感实现均流的前级谐振推挽式电路并联工作方案。在分析等效工作电路的基础上,列出了谐振电路并联工作的状态方程,推导出耦合电感作用下等效电阻和漏感偏差对均流度的解析公式。阐述了实际设计问题及后级电路的控制方案。制作了一台2 kW工业样机。测试表明,前级电路不均流度小于2%,符合设计要求。

基于推挽式结构的开关电源设计

根据实际设计指标确定系统结构,推导主要元件的参数计算并进行元件的选型,设计出一个以推挽式变换器为主电路的开关电源,并通过实验验证各项指标均已达到设计要求。