脉冲激光电源中的全桥相移零电压变换器(ZVT)

讨论了负载短路和开路情况下实现零电压软开关的策略 ,并以所研制的由IGBT做为开关器件的 9kW(峰值功率 )全桥ZVT脉冲激光电源为例进行了说明。

一种新型的全桥零电压零电流开关PWM变换器

提出一种新型的FB-ZVZCS-PWM 变换器拓扑,采用耦合电感构成辅助电路,结构简单、没有耗能元件或有源开关,不增加原边电流应力。新拓扑具有良好的通用性,对采用不同箝位方式如阻容吸收、次级无源箝位或有源箝位的全桥变换器均适用。变换器主开关管全部采用IGBT,开关频率大幅提高,功率密度、轻载效率及软开关负载范围显著改善,而变换器成本降低。给出了变换器拓扑结构、关键参数设计及实测波形,新拓扑已应用在3kW,350VDC变换器中。

一种新型全桥零电压转模PWMDC-DC变换器

针对移相全桥ZVSPWMDC-DC变换器滞后桥臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重以及转换效率较低等缺点,该文提出了一种新型的全桥ZVTPWMDC-DC变换器拓扑。这种电路在传统移相ZVSPWMDC-DC变换器的基础上增加了两个无源网络,其中一个并联在原边的主电路中,为滞后桥臂实现零电压开关提供条件;另一个串联在变压器的副边,以减小变压器的导通损耗。这种电路有宽零电压负载范围,占空比丢失小等优点,可以提高了开关电源的效率,且输出性能好。该文分析了变换器的工作原理以及滞后桥臂零电压开关的实现条件。该文采用了DSP作为控制芯片,实现了系统的双闭环控制。最后研制了一台功率为600W,工作频率为100kHz的样机,实验结果验证了这种新型全桥ZVTPWMDC-DC变换器相关理论的正确性。

一种辅助电流可控的移相全桥零电压开关PWM变换器

提出了一种辅助电流可控的移相全桥零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS)PWM变换器,它在传统全桥变换器的基础上加入了由电感和开关管构成的辅助网络,从而可以在宽电压输入和全负载范围内实现一次侧开关管的ZVS。和传统的ZVS技术相比,该变换器实现滞后桥臂ZVS的辅助能量是受负载电流控制的:辅助电感的电流值随着负载电流值的变化而变化,使得变换器在全负载范围内不但实现了滞后桥臂ZVS,还明显减小了辅助网络的导通损耗,优化了电路效率。本文阐述了电路的工作原理,详细地讨论了辅助网络的参数设计,并通过一台1kW/54V,100kHz的样机进行了实验验证。

零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器

该文提出一种零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器,该变换器的一个桥臂为三电平桥臂,其开关管的电压应力为输入电压的一半,可在很宽的负载范围内实现零电压开关,可以选用场效应管(MOSFET);另一个桥臂为两电平桥臂,其开关管电压应力为输入电压,可在很宽的负载范围内实现零电流开关,可以选用IGBT。该变换器的输出整流电压交流分量很小,可以减小输出滤波器,改善变换器的动态特性。其输入电流脉动很小,可以减小输入滤波器。该文详细分析该变换器的工作原理,讨 论参数设计,并且给出实验结果。

一种新型零电压零电流PWMDC/DC全桥变换器的研制

利用耦合输出电感进行次级箝位移相控制;采用了无损耗元件及有源开关的简单辅助电路;副边整流二极管的电压应力和传统的硬开关电路一样小;轻载时箝位电容的充、放电电流能根据负载情况自动调整,可保证在很宽的负载范围内变换器都有高效率;辅助回路二极管Dc可以实现软关断,因而反向恢复影响小;本变换器不存在原边环流,因而可以提高变换效率.文中分析了该新型拓扑的工作原理,提出了参数设计依据,进而推导了变换器各种状态时的参数计算方程;采用此方案成功研制了48 V/20 A软开关电源,进行了参数设计,并给出了其仿真和试验结果.试验结果表明该变换器在1/3负载以上时效率可以高达92%以上.

零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器

该文提出一种零电压开关复合式PWM全桥三电平变换器,其中一个桥臂为三电平桥臂,另一个桥臂为两电平桥臂。三电平桥臂的开关管的电压应力为输入电压的一半,可在宽负载范围内实现零电压开关;两电平桥臂的开关管的电压应力为输入电压,它们利用变压器的漏感来实现零电压开关;该变换器的输出整流电压交流分量很小,可以减小输出滤波器,改善变换器的动态特性;其输入电流脉动很小,可以减小输入滤波器。该文详细分析该变换器的工作原理,讨论参数设计,并且给出实验结果。

零电压开关PWM全桥三电平变换器

该文针对全桥三电平变换器提出了一种新的控制——斩波加移相控制,引入了飞跨电容和钳位二极管,使全桥三电平变换器可以工作在三电平模式和两电平模式,同时实现所有开关管的零电压开关,从而使变换器适应宽范围输入电压的要求,并保持较高的变换效率。由于开关管的电压应力只有输入电压的一半,使该变换器非常适合高压输入的场合。此外,全桥三电平变换器输出滤波电感比传统全桥变换器大大减小,副边整流二极管的电压应力得到了降低。由于变换器的输入电流纹波很小,输入滤波器也得到了减小。该文详细分析全桥三电平变换器在该控制策略下的工作原理,讨论参数设计,并且给出实验结果。

加复位绕组的零电压开关PWM全桥变换器

在全桥变换器中引入谐振电感和钳位二极管,可以使开关管在较宽的负载范围内实现零电压开关,并且消除输出整流二极管上的电压尖峰。当钳位二极管导通时,谐振电感被短路,电流保持不变,在开关管和钳位二极管中产生较大的导通损耗,而且如果滤波电感较大,钳位二极管有可能无法自然关断,从而产生较大的反向恢复损耗。在全桥变换器中增加一个复位绕组与谐振电感串联,当钳位二极管导通时,利用复位绕组电压使谐振电感电流快速下降,使钳位二极管电流快速减小到零。复位绕组的引入,不仅减小了谐振电感、开关管和钳位二极管的导通损耗,而且使钳位二极管可靠关断,避免了反向恢复。本文详细分析了加复位绕组全桥变换器的工作原理,并讨论变压器绕组匝比的选择,最后进行实验验证,并给出实验结果。

对移相控制零电压开关PWM全桥直流变换器的新型理论分析方法

对移相控制零电压开关PWM全桥直流变换器提出了一种新型的理论分析方法,该方法在传统分析方法的基础上,采取将变压器副边整流二极管等效为一个理想二极管和一个理想电容器并联来展开讨论,从而使理论分析波形更好地吻合于实验波形。

零电压零电流开关PWM DC/DC全桥变换器的分析

提出了一种零电压零电流开关 ＰＷＭ ＤＣ／ＤＣ全桥变换器，该变换器实现了超前桥臂的零电压开关和滞后桥臂的零电流开关。本文中分析了它的工作原理和参数设计，并给出了实验结果。

一种新型零电流零电压开关功率因数校正全桥变换器

介绍一种单级式零电流和零电压开关功率因数校正全桥变换器,利用变压器的漏感和输出电容的储能,在很宽的负载范围内实现了超前管的零电流开关;而通过移相控制方式,利用开关管的结电容则实现了滞后管的零电压开关。由于软开关的实现不需要任何其它的辅助元件,所以与通常的零电流开关PWM Boost仝桥变换器相比,该变换器结构简单,容易实现。通过对电路的运行机理和工作模态的分析,可以看出该变换器能同时实现功率因数校正、AC/DC转换、输出电压调节和电气隔离,实验结果证明了该变换器的优越性。

新型移相全桥零电压开关PWM变换器

基本移相全桥零电压开关变换器存在滞后桥臂开关管在轻载时实现零电压比较困难的问题,负载软开关范围受到很大限制,同时,整流管两端会产生严重的电压过冲及振荡现象。本文通过在整流管两端并联有源钳位吸收电路,能有效地抑制整流管电压波形过冲和振荡,钳位回路损耗比较小,从而保证了变换器较高的输出效率。在变压器的一次侧串联饱和电感,利用其特有的临界饱和电流特性,可有效地扩大零电压开关的负载范围。理论分析和实验结果表明,采用次级有源钳位及饱和电感的新型全桥零电压变换器,可实现滞后桥臂零电压开关负载范围。

加钳位二极管的零电压全桥变换器改进研究

移相控制零电压开关脉宽调制(PWM)全桥变换器利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的零电压开关。为了消除输出整流管的电压尖峰,可以在原边加入一个谐振电感和两个钳位二极管。文中将谐振电感和变压器交换位置,使变压器与滞后桥臂相连,这样钳位二极管在一个开关周期中只导通一次,同时零状态时谐振电感电流较小,有利于提高变换效率和减小占空比丢失。分析了改进后变换器的工作原理,并将改进前后进行对比,讨论了隔直电容在不同位置对变换器工作的影响,以确定一种最佳方案。最后进行实验验证,并给出了实验结果。

一种用耦合电感实现零电压零电流开关的移相全桥变换器

在高压大功率场合,通常用IGBT作为开关器件。由于其关断的电流拖尾现象,IGBT零电流关断能有效减小开关损耗。提出一种新型移相全桥零电压零电流开关(ZVZCS)方案,通过1个双绕组的耦合电感和2个二极管实现滞后臂开关管在宽负载范围的零电流关断(ZCS)。所增加的二极管可以实现软开关,耦合电感的漏感并不会对增加的二极管产生附加的电压应力。为减小耦合电感的励磁电流对ZCS的影响,通过在所增加的2个二极管上各并联一个小电容,在不增大耦合电感尺寸的条件下增加复位电压的作用时间,保证滞后臂开关管的ZCS。在理论分析的基础上进行了计算机仿真,并设计了一台开关频率为68 k Hz、输出为100 V/10 A的样机进行实验验证。仿真和实验结果证明了所提方案的有效性。

加箝位二极管的零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器

零电压开关PWM复合式全桥三电平变换器(ZVSPWMH-FBTL变换器)利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的ZVS,但是输出整流管仍然存在反向恢复带来的尖峰电压。为了解决这个问题,该文提出一种新的ZVSPWMH-FBTL变换器,它在基本的ZVSPWMH-FBTL变换器中增加两个二极管,能够有效地消除在3L模式和2L模式下输出整流管的尖峰电压,同时保留基本ZVSPWMH-FBTL变换器的所有优点。该文分析这种新的变换器的工作原理,并在一个1200W的原理样机上进行验证,最后给出实验结果。

高压大功率全桥零电压开关PWM变换器研究

高压大功率全桥PWM变换器中整流管寄生电容与变压器漏感相互作用 ,会导致严重电压过冲及振荡现象 ,大大增加整流管电压应力及电流应力 ,必须采取抑制措施 .现有各种吸收电路损耗大、抑制效果不理想 ,影响效率 .采用次级有源箝位方式不仅能有效抑制电压过冲和消除振荡现象 ,而且箝位电路损耗小 ,非常适合于电压高、功率大的DC/DC变换器 .变压器原边串联饱和电感 ,利用其特有临界饱和电流特性 ,能有效扩大变换器零电压开关负载范围 ,轻载效率提高 2 % .给出了变换器拓扑结构、次级箝位电路稳态分析、关键参数设计及实测波形 ,该拓扑已成功应用在 5kW、开关频率 10 0kHz的电源模块中 .

采用零电压移相全桥变换器的电力电子变压器的仿真研究

将可以实现软开关功能的零电压(ZVS)移相全桥直流变换器应用于电力电子变压器中,分析其各个环节的作用并设定相应的控制策略,仿真结果表明:该变换器在电力电子变压器中仍然可以实现软开关功能,适合工作于高频状态下,有利于降低装置的体积和提高装置的工作效率。通过采用合适的控制策略,电力电子变压器的输入电流和输出电压波形情况良好,证明电力电子变压器在实现电压等级变换和能量传递的基本功能的同时,还具备应对电压波动和网侧谐波含量大等电能质量问题的功能。

一种带辅助支路的移相全桥零电压PWM变换器

提出了一种带辅助支路的移相全桥零电压PWM变换器。详细分析了该变换器的工作原理,讨论了电路的参数,进行了软件仿真,并在一台功率为1kW、工作频率为100kHz的通信用开关电源装置上进行了实验验证。仿真和实验结果都证明了增加的辅助电路能够有效地减小变换器副边占空比的丢失,并使滞后桥臂的ZVS范围受到的影响最小。

移相型全桥零电压零电流直流变换器拓扑结构综述

移相全桥零电压零电流软开关(FB-ZVZCS-PWM)电路的超前臂工作在零电压(ZVS)状态,滞后臂工作在零电流(ZCS)状态。文章分析了移相全桥零电压零电流PWM软开关的工作原理和实现方法,主要针对滞后臂软开关的实现方法进行系统的研究,根据辅助电路的位置以及辅助电路的类型对变换器进行分类,分析了各种软开关拓扑结构的优缺点,并针对各种电路的改进设计方法进行了研究。