一款高效率宽输入电压边界导通模式反激变换器

本文提出了一款高效率、宽输入电压的边界导通模式反激变换器结构。为了防止负载切换过程中芯片过压和欠压,提出了一种由电流调节电路(CRC)与自适应频率控制电路(AFCC)组成的新型模式切换环路,实现了芯片在不同模式之间的平滑切换,提高了负载的瞬态响应和转换效率;通过在环路中引入电流调节控制技术,减小了低纹波突发模式(LRBM)下的原边充电电流和输出最小负载电流,从而减小轻负载下的开关频率,降低功耗。基于0.18μmBCD工艺,实现了电路设计和版图设计,芯片面积为1.48×2.5mm^(2)。仿真结果表明,变换器在输入电压为3~32V、输出电压为5V时,轻、重负载切换过程中的输出电压瞬态响应最大变化为6%,峰值转换效率为88.6%。

宽输入电压范围的软开关四路均流LED驱动器

为了应对LED的不同输入电压等级应用场合,提出了一种具有宽输入电压范围的四路LED驱动器。该驱动器将Buck-Boost结构集成到全桥网络中,通过不同的开关组合工作在不同的模式,从而获得宽增益。采用无源均流方式实现了四路LED输出均流。由于驱动器的工作特性,开关管无需添加无损缓冲电路即可在全范围内实现零电压开通。详细分析了该驱动器的调制策略、工作原理和性能。最后,搭建了一个69 W的实验样机,实验结果表明该驱动器的输入电压范围为17 V~216 V,均流误差低于3.7%,最大效率可达97.8%。

宽输入电压降压型DC-DC转换器发展综述

电源管理芯片在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责,最常见的结构是线性电源和开关电源。开关电源通过控制开关管开通和关断的时间,维持稳定的输出电压,以其高效率、小型化的特点而广泛应用于几乎所有的电子设备。工业控制系统、汽车电子等领域往往存在多个电压轨,在不同工作阶段还存在输入电压瞬间大范围变换的情况,这要求其具有高输入电压的同时,还需要在一个较宽的输入范围内能够高效地给负载供电。文章围绕宽输入电压DC-DC的转换效率提升、快速响应技术及低EMI设计进行了综合阐述,并分析了学术界和业界的一些最新进展。

宽输入电压的三相AC/DC电源设计

分析并设计一款满足宽输入电压要求的三相AC/DC开关电源,对该方案中的变压器、输入滤波器、输出滤波器、浪涌电流抑制器设计进行阐述,并基于PLECS软件完成电路仿真,根据仿真数据制作了一款样品电路。通过原理阐述、仿真验证及样品电路测试,验证该方案的合理性和可行性。

矿用宽输入电压DC/DC变换电源的研究

针对煤矿井下供电电压等级多,各种设备的电源适用电压等级单一的问题,提出了一种矿用宽输入电压DC/DC变换电源。该变换电源前级使用三电平Buck电路,使得开关器件的电压应力降为输入电压的一半,以适用于宽输入电压等级;后级采用LLC谐振电路在实现开关器件的零电压开关(ZVS)开通和零电流开关(ZCS)关断的同时,起到高频电气隔离的作用。针对宽输入变换电源的控制,前级采用输入电压前馈PI控制,后级采用线性自抗扰控制(LADRC),使变换电源在实现宽输入电压的同时,有较强的适应负载变化的能力。仿真与实验结果证明,该变换电源能适应70~1300 V的交流输入电压范围,输出负载变化的适应性强。

宽输入电压的双向DC/DC变换器的研究

为了适应不同光伏发电储能系统直流母线电压,扩宽输入电压范围,设计了一种宽输入电压的双向DC/DC变换器。该变换器采用级联式拓扑结构,前级由四开关Buck-Boost变换电路构成,采用脉冲宽度调制的控制策略,后级由L-LLC谐振变换电路构成,采用脉冲频率调制的控制策略,通过调节前级变换电路的占空比和后级变换电路的开关频率,达到扩宽输入电压范围的目的。仿真结果表明,所提出的双向DC/DC变换器的输入电压变化范围为100~1000 V,并具有良好的稳压效果。

一种具有宽输入电压范围的集成Buck-Boost LLC级联变换器

研究一种集成Buck-Boost LLC（integrated Buck-Boost LLC,IBBLLC）变换器。该变换器适用于宽输入电压范围场合的应用,通过开关管的共用变换器减少了开关管数量。通过采用PWM＋Phase-Shift控制,使得原边各个开关管在全输入电压和全负载范围内均能够实现零电压开通（zero voltage switching,ZVS）。文中首先介绍变换器的拓扑结构及直流增益。其次详细分析变换器的工作模式及前级电感Lb对变换器性能的影响,为变换器参数的选取提供了理论依据。此外,研究变换器的ZVS特性,给出变换器能够实现ZVS的工作区域。最后搭建一台200～450 V输入、14 V/80 A输出的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性及方案的可行性。

适合宽输入电压的单级升降压逆变器

光伏电池受环境、光照、温度等因素的影响,其输出电压范围宽,光伏并网逆变器需要完成逆变与升压两个功能。提出一种新型的适用于宽输入电压的单级式升降压逆变器拓扑,基于"虚拟变压器"的结构,在单级功率变换中实现逆变与升压的功能。采用高频的功率开关器件构成变比连续可调的虚拟升压变压器,替代传统笨重的工频升压变压器,使得逆变系统的体积、重量以及成本降低,易于集成,并且提高了变换效率。对该逆变器降压逆变与升压逆变的两种工作模式进行分析,给出调制策略的具体实现方案。仿真与实验结果表明,所提出的拓扑适合宽输入电压的升降压逆变场合。

适用于照明和可见光通信的宽输入电压范围的分段式LED驱动电路

当照明与可见光通信(VLC)相结合时,LED及其驱动电路便获得了更宽广的应用舞台。适用于照明和可见光通信的LED驱动电路既需要满足电气照明标准又需要满足通信要求。本文以输入电压自适应的恒定功率照明为主体,提出局部归零开关键控(RZ-OOK)调制的LED电流控制方法,使分段式LED驱动电路在宽输入电压范围内兼具照明和可见光通信的功能。样机的实验测试结果表明:照明模式下,PF值和THD值都符合电气照明标准,而且输出功率可保持恒定;连续少帧VLC模式下,PF值和THD值也都符合电气照明标准,而且输出功率波动较小,适合照明和可见光通信两用;连续多帧VLC模式下,仅PF值符合电气照明标准,而且输出功率波动较大,更适合可见光通信的应用。

一种宽输入电压交错并联Boost软开关电路

提出一种基于交错并联Boost拓扑的宽输入交错并联Boost软开关电路。在并联Boost电路中加入辅助电感、辅助电容与辅助MOSFET,合理地控制辅助MOSFET的通断,实现2个Boost电路间电流的转换。达到Boost电路主开关的零电压开通,近似零电压关断;同时辅助MOSFET实现零电流开关,不引入额外的开关损耗。消除了二极管的反向恢复电流问题,也降低了由此带来的EMI和能量损耗问题。详细分析拓扑的工作原理和控制方法,通过仿真与实验验证了其有效性。

一种适应宽输入电压的开关电源

介绍一种对输入电压的波动有很强适应性的开关电源,对电路的工作原理作了详细的分析,实验证明此电路适于电压稳定度要求较高的应用.

适应宽输入电压的开关电源

介绍一种对输入电压的波动有很强适应性的开关电源。对电路的工作原理进行分析，证明此电路适于电压稳定度要求较高的设备中。

一种带辅助双向开关单元的宽输入电压范围LLC谐振变换器

以软开关特性及高效而著称的LLC谐振变换器,往往需要具备宽输入电压范围,以满足掉电保持时间的实际应用要求。常采用降低励磁电感值的方法,但会增大谐振网络回流功率,降低运行效率。为此,提出一种带辅助双向开关单元的LLC谐振变换器,能够在输入母线电压跌落时,充分利用辅助双向开关单元,使得变换器能够在较大的励磁电感下,实现高电压增益和高效常态运行。该文详细描述分析了变换器在常态和掉电保持两种模式下的运行过程、电压增益特性及谐振元件设计约束条件,为变换器的设计提供了理论基础。进而,搭建了工作电压200~390V,输出48V/21A的样机。实验结果表明,该文所提出的变换器兼具常态运行时高效率和掉电保持运行时宽输入电压范围的优点,应用价值高。

应用于宽输入电压范围的两模式切换型软开关谐振直流变换器

该文提出一种具有两模式切换运行特性的软开关谐振型直流变换器,通过控制辅助开关管的通断,来改变谐振腔结构进而决定变换器的运行模式。该变换器共有两种工作模式:LLC模式和LLCC模式。结合LLC谐振变换器的参数设计方法及所提变换器的特点,设计出可以同时满足两种运行模式要求的参数。通过对模式切换点进行优化选择,变换器可以在较窄的频率范围内同时实现高效率和宽增益范围的目标。另外,在不增加拓扑复杂度的基础上引入额外的谐振零点,实现了内在的过电流保护功能。最后,搭建一台1kW的实验样机来验证上述理论分析的正确性。实验结果表明:所提变换器具有优良的性能,当输入电压从150~400V变化时,输出电压一直稳定在400V,所测最高效率值为97.3%。

双模式控制宽输入电压组合式升压逆变器

提出了一种新颖的双模式控制宽输入电压组合式升压逆变器电路拓扑和双模式带输入电压前馈的电压瞬时值反馈控制策略,并对构成这种逆变器的电路拓扑、控制策略、稳态原理特性和主要电路参数设计等关键技术进行了深入分析研究,获得了重要结论。该电路拓扑是由“T”型网络和Buck型逆变桥级联构成,其中“T”形网络相当于一个Buck-Boost直流变换器;该控制策略是通过两个独立的控制环路下占空比信号的饱和与置零作为切换时间点,实现了两种模式的平滑切换。500VA 100-200VDC/220V50Hz AC逆变器样机的实验结果表明,所提出逆变器具有输出输入未隔离、输入电压变化范围宽、双向功率流、可升压、变换效率高、输出波形质量好等特点,在宽范围输入电压变化升压逆变场合具有重要的应用前景。

宽输入电压双有源桥变换器电流有效值最小控制方法研究

针对三重移相(triplephaseshift,TPS)控制下双有源全桥(dual active bridge,DAB)变换器定参数控制不能适应输入电压宽范围变化,参数不匹配导致漏感电流增大的问题,该文以漏感电流有效值最小为控制目标,提出一种变参数控制策略。通过对变换器工作模式的划分及各个模式下功率特性和软开关特性的分析,推导出等效电压变比全范围变化时控制变量间统一最优关系式。该控制策略实时计算等效电压变比,利用统一最优关系式,在输入电压变化时实时更新控制变量,使得变换器参数始终匹配,漏感电流有效值最小,所有开关管在全功率范围和宽电压范围内实现软开关。最后,基于SiC器件建立15k WDAB变换器实验平台,实验结果验证了所提控制策略在2倍输入电压范围内均满足电流有效值最小的控制目标,整机效率在大范围内达到95%以上,最高效率达到97.4%。

宽输入电压范围的输出本安电源设计

针对视频监控设备中的本安供电电源存在抗输入电压波动能力小、体积大、自适应性差、效率低等问题,提出了基于Buck与反激拓扑相结合的输出本安电源设计方案。该方案不仅实现了电源输入与输出之间的可靠隔离,同时使本安电源能自适应AC 127/220/380/660 V输入电压等级的要求。

宽输入电压范围的电子变压器参数设计及测试

以宽范围高压输入、低压大电流输出的半桥LLC谐振电路实际应用为背景,首先对其拓扑结构及数学模型进行分析,然后通过直流增益公式分析了电子变压器的直流增益特性。以此为基础,分析和研究了谐振参数对电子变压器各项性能的影响,并给出谐振参数与各个性能指标之间的函数关系式,从而满足电子变压器能够在宽输入、全负载范围内实现稳压输出,得到较高功率密度的谐振型电子变压器。最后搭建了实验样机,并测试了电子变压器的调压性能和不同负载下的效率。实验结果表明,LLC型电子变压器能够在宽输入、全负载范围内实现稳压输出及高功率密度需求。

矿用宽输入电压范围级联变换器设计

针对目前用于电源的变换器电压增益低、功率管电压应力大、电气非隔离、控制复杂等问题,为满足煤矿AC127~1140 V供电电压等级,设计了一种矿用宽输入电压范围级联变换器,能够自适应AC70~1400 V电压输入。该变换器采用3路Buck变换器与LLC变换器串联方式提高变换器电压增益;采用电容串联分压方式降低功率管电压应力;Buck变换器采用输入电压前馈补偿降低输入电压波动影响,同时通过输出电压闭环PI调节以提高变换器稳定性;LLC变换器具有输入输出电气隔离性能,采用脉冲频率调制技术对输出电压进行闭环PI调节,再通过压控振荡器对功率管进行变频驱动,调节变换器谐振频率,从而稳定输出电压。仿真和实验结果表明,在输入电压为AC70~1400 V时,变换器负载效应在5%以内,输出电压偏离值在5%以内,满足MT/T 408-1995《煤矿用直流稳压电源》要求。

宽输入电压范围多路输出变换器概述

宽输入电压范围多路输出DC/DC变换器在很多场合都有着重要的应用,在对该变换器研究的基础上,参照国外相关产品资料,对宽输入电压范围多路输出电路拓扑进行了详细的分析比较,并对国内外宽范围多路输出电路拓扑的最新研究成果进行了评述。