一种谐振型推挽式直流变换器

通过在变压器副边串联LC谐振器件,在谐振频率高于2倍开关频率时,电路能实现功率MOSFET的零电压开通和零电流关断,以及副边续流二极管的零电流关断。描述了电路软开关实现的具体过程。针对副边LC谐振过程中特有的n周期谐振现象,探索了其形成机理,推导了n周期谐振下输出电压、负载电阻及谐振电容电压之间的解析公式关系,归纳得到了变换器输出电压与输出电阻、输出电流之间的特性曲线,进而阐述了电路的应用范围及设计特点。最后制作了一台实验室样机,样机最多可工作在4周期谐振模式下,对不同负载、不同周期谐振工作状态的电路波形进行测试,验证了电路工作原理。

一种高效逆变电源及绿色工作模式的研究

针对车载逆变电源输入侧低压大电流的特点,提出一种前级为并联LC谐振式推挽直流变换电路的高效率逆变电源结构,详细阐述了整个电源的工作原理。提出一种绿色工作模式,即通过在空载状态下前级推挽电路间歇式工作来控制中间直流母线电压在允许范围内波动,达到降低逆变器空载损耗的目的。最终设计制作了一台AC220 V输出,额定功率1 kW的逆变器,测试其额定效率大于90%,绿色模式下损耗仅为10.89 W。

三电平变压器中漏感对二极管换流影响

针对高频隔离直流变换器初级环流阶段的次级二极管工作状态问题,分析了此工作阶段的等效电路,推导了次级二极管换流条件,指出变压器漏感是决定二极管换流与否的一个关键因素。得到了两种工作模式下各电流变化解析公式,然后分析了两种模式对各工作器件的影响。最后通过实验证明了变压器漏感大的电路在初级环流阶段不会发生二极管换流,反之则会发生二极管换流。

一种箝位软开关移相全桥电路研究

针对传统移相全桥电路存在的变压器及次级二极管电压振荡问题,提出一种在变压器初级插入一个耦合电感及箝位二极管臂的方案。该电路既能实现滞后臂开关管的零电压开通(ZVS),又能抑制变压器寄生电容和初级谐振电感产生的变压器电压振荡及伴随的次级整流二极管尖峰电压。详细阐述了电路各阶段工作过程,重点分析了耦合电感和卸能电阻的设计。最后设计了一个1.5 kW直流变换器电路,测试结果表明开关管均实现了ZVS,变压器电压被有效箝位,次级二极管的电压尖峰得到了抑制。