一种采用无源钳位电路的新型零电压零电流开关变换器

针对传统的全桥移相PWM零电压零电流(ZVZCS)DC-DC变换器存在的缺点,提出了一种在副边采用无源钳位电路的新型全桥移相PWMZVZCSDC-DC变换器。这种变换器可以有效实现超前桥臂开关管的零电压开关,以及滞后桥臂开关管的零电流开关。这里详细分析了此变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态,并且分析了此变换器实现软开关的条件。理论分析表明这种变换器具有副边电压应力低,实现软开关负载范围大,辅助电路损耗小等优点。通过一台0.8kW,60kHz的样机进行了实验,验证了理论分析的正确性。实验结果证明该变换器能够在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电流关断,适用于大功率应用IGBT的场合。

一种新型无源软开关变换器

为实现一种结构简单、高效、高频、低的电压应力、易于控制的软开关变换器.提出了一种新型无源软开关变换器.它通过采用简单的无源辅助谐振网络实现了开关管的软开关,开关管电压电流应力小,解决了输出二极管反向恢复问题.特别适用于以IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)作为开关器件的高电压大功率场合.该文以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理,软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其他基本的DC-DC变换器中.制作了一个使用IGBT的5kW^20kHz的实验样机,通过实验验证了该变换器的有效性.

一种新颖的耦合电感MVS无源无损缓冲电路

研究了一种适用于大功率Buck变换器的带耦合电感的最小电压应力(Minimun Voltage Stress,简称MVS)无源无损ZCS开通缓冲电路,它利用耦合电感的漏感与谐振电容在功率管开关过程中进行谐振,实现软开关。分析了变换器的工作模态,给出了软开关环节中耦合电感和谐振电容的参数设计方法,并搭建了150 W实验样机。实验结果表明,该结构实现了功率开关管ZCS开通和近似ZVS关断,抑制了功率二极管的反向恢复过程,减小了开关损耗,提高了变换器的效率。

基于UC3875控制的移相全桥PWM DC-DC变换器

针对传统的全桥移相式零电压零电流开关(FB-PS-ZVZCS)PWMDC-DC变换器在实现滞后桥臂开关管零电流开关(ZCS)的过程中,存在着辅助谐振电路附加损耗较大、软开关实现方式复杂以及功率开关管电压和电流应力高等缺点,提出了一种通过辅助无源钳位网络来实现软开关的全桥ZVZCS PWM DC-DC变换器。采用UC3875作为控制芯片,设计了变换器控制系统。通过一台1kW,25kHz的样机验证了这种软开关变换器相关理论的正确性。

新型单相全桥无源软开关逆变器

为改善单相全桥逆变器的运行效率,设计出了一种新型单相全桥无源软开关逆变器,在每个开关周期的换流过程中,利用逆变器的低损耗辅助谐振电路,使开关器件实现软切换以节约电能.辅助谐振电路只含有电感、电容和二极管等无源器件,不会使逆变器的控制变复杂.此外,在逆变器处于死区状态下,负载电流可通过辅助电路进行续流,减小了死区状态对逆变器输出电流波形的不利影响.文中分析了电路的工作过程,在功率为3kW的单相样机上的实验结果表明开关器件能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率得到了改善.因此,该拓扑结构对于研发高性能单相全桥逆变器具有重要参考价值.

新型无源无损软开关boost变换器研究

软开关技术能够有效改善功率开关管的工作环境,降低开关损耗,提高变换器的效率。该文分析和实现了一种最小电压应力的无源无损软开关boost变换器。其无源无损软开关电路仅由电感、电容和二极管组成。它利用电感和电容的谐振工作实现能量的传递,并将开关瞬态的能量在个开关周期内转移到负载端,从而实现无源无损软开关。文中对电路的各种工作模态进行了详细分析,并给出了软开关环节中的参数设计方法。250W的样机实验表明,该变换器实现了主功率开关管开通时的零电流开通和关断时的零电压关断,开关管上的电压应力最小,其值与输出电压相等。具有较为广阔的应用前景。

Buck变换器非最小电压应力软开关设计

为了进一步提高开关电源效率、节约能源,提出了一种新型软开关Buck变换器的设计方案,该变换器工作在断续状态,能实现二极管零反向恢复损耗.首先分析了变换器的工作原理,然后给出了参数设计方法,最后运用Matlab/Simulink软件对电路进行了仿真.仿真结果表明:该电路方案设计正确、结构简单,达到了预定的要求.

基于PWM变换器的新型无源无损软开关

详细分析了一种基于PWM变换器的新型无源无损软开关,并给出了其最优化设计步骤。通过一台满载输出功率为900W的带有该无源无损软开关的Boost变换器验证了其开关管实现零电流开通和零电压关断,并与传统的Boost变换器比较,验证其具有较高的效率。

一种新型高增益直流变换器

随着太阳能光伏发电和燃料电池等输出电压较低的新能源电力的广泛应用,大功率和高增益变换器的研究成为电力电子研究领域的热点之一。为实现DC/DC变换器的高增益和高可靠性,提出了一种非隔离无源箝位型交错并联型变换器,其输入并联而输出串联,并试制了1台200 W实验装置来验证理论分析的正确性。实验结果表明,采用无源箝位电路可有效回收漏感能量,实现主开关管的软关断和软开通,既避免了附加箝位器件,降低了成本,又达到了与有源箝位电路类似的功效,提高了装置的可靠性。该新型变换器在保持合理占空比的情况下,获得了高增益,降低了变压器的匝比,并使反向恢复问题得到抑制,变换器的效率和功率密度有了一定的提高,磁芯的体积有效减小,证明了这种新型变换器的实用性。

一族改进型开关电感DC/DC变换器

为克服传统有源开关电感型(active switched inductor,A-SL)DC/DC变换器存在的缺点,提出一族改进型A-SL变换器,其包括I型拓扑、II型拓扑、III型拓扑。I型拓扑通过将零纹波结构与传统A-SL变换器相结合,克服了传统A-SL拓扑输入电流纹波大及非共地的缺点,并提升了电压增益。II型拓扑在I型拓扑基础上加入无源钳位电路,抑制了A-SL结构中普遍存在的开关管电压谐振问题并进一步提高了电压增益,却带来了浮地的缺陷。为克服II型拓扑浮地的劣势,提出III型拓扑,在不增加器件的基础上,同时具有I型和II型拓扑的优势。文中以最具优势的III型拓扑为例进行拓扑工作原理和性能的理论分析,并对3种提出的拓扑进行了性能对比,最后搭建一台1kW,40V/400V的III型拓扑试验样机,验证理论分析的准确性。

无源零开断自动灭磁技术

本文介绍了一种全新的灭磁方式,即无源零开断自动灭磁技术。简述了其技术特点和实现方法,对比了技术经济性能,说明了其创造性的突破和试验应用的很好效果,展示了与现代励磁相适应的新型灭磁理论和方法。

一种无源箝位零电压零电流PWM变换器

FB-ZVS-PWM变换器控制电路存在占空比丢失严重、通断损耗大,稳定性差等缺陷。文章对一种简单的无源零电压零电流软开关全桥变换器结构拓扑进行研究,用无源元件电容和二极管组成辅助电路实现超前桥臂开关器件的零电压开关与滞后臂的零电流开关,增加了有效占空比,没有增加任何电压电流应力,实现了能量回馈及吸收元件复位。