SS式磁耦合谐振无线电能传输系统软开关研究

由于串联-串联式(SS)拓扑的磁耦合谐振无线电能传输系统具有传输距离远、传输功率大、安全便捷等优点,受到人们的广泛关注。但随着工作频率的提高,开关器件会产生较大的硬开关损耗,导致该系统传输效率下降。该系统应用一款实现软开关的全桥变换器,并分析谐振网络中补偿方式特性,计算开关器件的输出电容,给出软开关实现条件和死区时间设计。然后,搭建磁耦合谐振无线电能传输系统实验平台,实验结果表明,相比于传统的软开关,此处实现的软开关使得该系统的整体传输效率提升了4.9%。

带谐振负载的ZVS全桥变换器的死区时间优化

目前,对带谐振负载的零电压开关(ZVS)全桥变换器的研究仅限于ZVS支路电感和死区时间的组合,并没有系统的方法来设计死区时间的有效范围。过小或过大的死区时间都会使得ZVS全桥变换器的功率损耗过大,失去ZVS意义。因此,通过分析ZVS全桥变换器的开关过程和功率损耗,合理地设置死区时间有效范围的上限和下限值。同时,依据开关频率和器件特性的工作条件判断死区时间有效范围的存在性。然后,设计一个基于氮化镓器件的ZVS全桥变换器样机,实验结果验证了有效范围内的最佳死区时间可以保证ZVS工作并最大限度地降低功率损耗。