三相交错并联Boost DC/DC变换器设计与研制

电压调整模块(VoltageRegulatorModule,简称VRM)广泛使用多相交错并联技术,以实现快速的动态响应且极大地降低输出电流纹波。本文以一个大功率的三相交错并联Boost变换器作为设计实例,详细说明了其工作原理及主要器件的设计与选用;论证了该项技术用于BoostDC/DC变换器的多种优点,从而证明了多相交错并联技术的先进性和实用性。

功率管关断瞬间尖峰电压的抑制方法

针对反激式变换器功率管关断瞬间出现的尖峰电压问题,提出了两种抑制方法,即设计适当的电压钳位模式RCDClamp电路和降低主变压器漏感。

铁硅铝磁心Boost电感的工程设计

铁粉磁心的饱和磁通密度较大,广泛应用于大电流的滤波电感中,但磁心损耗较大是其固有的缺点。相比之下,铁硅铝磁心不但具有铁粉磁心的所有优点,而且其磁心损耗较小。根据工程应用的实际,归纳出铁硅铝磁心的设计过程,并且指出应用迭代计算是实现参数最优化的关键步骤。

通信用高频开关电源技术发展综述

介绍了通信用高频开关电源技术在工程应用方面的现状,概述了变换器拓扑、建模与仿真和磁集成方面的发展,阐明了数字化控制技术所产生的深远影响。

光伏发电系统高增益DC/DC变换器的研究

介绍了多种应用于光伏发电系统的前级DC/DC电路拓扑的优缺点,总结了DC/DC变换器应用于光伏发电系统中出现的新技术。提出了4种软开关高性能、高增益DC/DC非隔离及隔离型变换器的基本思想,以实现所有功率开关管的软开关。

电压关断型缓冲电路分析及设计方法

本文介绍了抑制电压上升率模式和电压钳位模式关断型缓冲电路(RCD Snubber)的设计方法,对其中一些理论与实践上认识较模糊的原理进行了简单分析,并给出了简单方便的电路设计与相关损耗的计算公式,最后通过实验证实了理论分析的正确性。

光伏发电用高增益DC/DC变换器的设计

提出了一种光伏发电用新型高增益DC/DC变换器,将三相变压器的概念应用于该变换器中,通过变压器不同的组合变换,得到最优的高电压增益联接方式。该变换器由三相桥式逆变电路、3个高频变压器和三相桥式整流电路组成,其中变压器一次侧三角型联接,二次侧星型联接。同时,一次侧桥式电路与二次侧三相整流二极管可实现三相交错并联的效果,减小输入电流及输出电流纹波,并使功率器件热分布均衡,提高变换器的可靠性。

基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器

为了进一步提升户用储能系统中电池端双向DC-DC变换器的功率密度和效率,提出一种基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器。该变换器有效降低了变压器匝比,提高了转化效率,在非对称半桥拓扑下可实现双向LLC特性,变换器中所有开关管均能实现软开关。同时该变换器结构简单,并可应用同步整流技术,具有效率高、成本低等优势。描述了所提变换器软开关的实现过程,进而分析了谐振特性和相关参数以及软开关的实现条件。最后制作了一台高压侧350~400 V、低压侧45~50 V的500 V·A实验样机,验证了所提变换器的有效性和实用性。

一种新型无源软开关三电平逆变器

软开关技术可以最大限度提高效率和功率密度,是满足工业应用高功率和高频化要求的最佳选择。但目前三电平逆变领域软开关技术鲜有应用且缺点尚多,如辅助开关器件繁多、控制复杂化、振荡以及开关管电压应力大等。提出一种新型无源软开关三电平逆变器,辅助电路简单且无需改变调制方式,能够平稳实现所有开关管的零电压关断和零电流开通。依据各模态的等效电路,详述了所提软开关逆变器的工作原理,总结了软开关实现的基本条件。最后,原理样机试验表明该软开关逆变器能够实现所有功率管的软开关动作,功率管电压应力限制在安全裕度以内,中点电压波动较小,换流过程不会出现高频振荡。

使用多端开关网络的多电平逆变器拓扑研究

多电平逆变器输出端有多级输出电平数、小的输出波形THD、低的器件电压应力及低的系统EMI,波形更接近正弦波,因而多电平逆变器的理论和应用研究得到了广泛重视。在传统二极管箝位型三电平拓扑基础上增加一个三端开关网络,构建了新型五电平逆变器拓扑。仿真实验表明,这种新型五电平逆变器输出频率为桥臂开关频率的2倍,此拓扑可以用更小的滤波电感,且减小了输出谐波。通过对比分析新型五电平拓扑与二极管箝位型三电平拓扑可知,新型多电平逆变器拓扑易于扩展、损耗小及成本低。多端开关网络的引入为多电平逆变器拓扑的拓展提供了一种新的思路和方法。

临界模式混合光伏微型逆变器的特性分析

该文对临界模式(BCM)混合光伏微型逆变器的特性进行了详细分析。该新型电路拓扑为非隔离虚拟直流母线结构,一方面,继承了升压-反激变换器的低变压器匝比、低漏感量、低电压应力等优点;另一方面,还具有反激变换器的降压特性。利用混合变换器在BCM的自然谐振特性,实现了主开关管的零电压或者谷压软开关,以及整流二极管的零电流软开关。升压-反激变换器还提供了固有的无损吸收电路,使变压器的漏感能量得以利用,并实现了主开关管关断电压尖峰的钳位。上述特性使混合逆变器具有比传统的反激逆变器更小的变压器体积和更高的变换器效率。文中介绍了其工作原理,同时,推导了一种参考电流数学公式,以保证高的并网电流质量。最后,搭建一台240W实验样机,验证了理论分析的正确性和该电路拓扑的性能。

基于改进型自抗扰控制器的NPC三电平逆变器中点平衡策略

针对中点钳位型三电平逆变器所固有的中点电位波动问题,建立直流侧中点电位的波动模型,提出一种基于分数阶自抗扰控制器(FOC-ADRC)的中点电压平衡策略。避免了传统ADRC的非线性误差反馈率(NLSEF)需要凭经验试凑三个没有明确物理意义的参数难题,便于应用到三电平逆变器的中点电位进行电压实时补偿。原理样机实验表明该方法具有较强的中点电压平衡性能,可以快速估测并抑制中点电压波动,同时减小输出电压电流的谐波。

通信用高频开关电源技术发展综述

通信技术的迅速发展极大地推动了通信电源的发展,开关电源则是通信系统的核心部分。本文介绍了通信用高频开关电源技术在工程应用方面的现状,概述变换器拓扑、建模与仿真和磁集成方面的发展,阐明数字化控制技术所产生的深远影响。指出集成化和小型化将是通信开关电源的主要发展趋势。