一种三电平双管正激软开关变换器研究

介绍了一种三电平双管正激软开关变换器(Three-levelDoubleForwardsoft-switchingConverter,TDFC)拓扑结构,在该拓扑结构中,变压器初级采用了两组双管正激电路串联,变压器次级电路并联,从而使变换器同时具有三电平电路和双管正激变换器的优点。软开关技术的应用减少了电磁干扰和功率损耗,提高了变换器的功率密度和转换效率。通过Matlab/Simulink软件对电路进行了仿真,仿真结果证实该电路比双管正激软开关电路优越。最后利用三电平双管正激软开关技术成功研制了120A/28V的开关电源。

三电平变换器SVPWM控制算法的改进研究

随着工业发展对大容量高压变频装置的需求,传统的两电平结构已无法满足应用要求。对三电平SVPWM的算法进行研究,提出了一种基于非正交60°坐标变换的调制算法,克服了传统SVPWM算法需要进行大量复杂的三角函数运算的缺点,将一个22kW的三相异步电机作为实验对象,实验结果证明了该算法的正确性和有效性。

一种新型的ZVZCS三电平变换器

提出一种零电压零电流软开关(ZVZCS)三电平直流变换器。该变换器以耦合电感取代常规滤波电感,耦合电感所感应出的电压通过功率变压器反射回初级,使变换器在零状态时的循环电流减小直至零,以实现内管的零电流关断。同时,通过改变耦合线圈的匝比,可任意设置用于电流回零的电压幅值大小,以调节电流回零时间。分析了该变换器的工作原理,并通过仿真和实验样机得以验证。

ZVS三电平双正激DC/DC变换器

提出一种新型ZVS三电平双正激DC/DC变换器,它由两个双管正激电路串联构成,经过一个有两个初级的高频变压器实行输出隔离。通过在高频变压器的次级增加一个谐振电感并配合开关管PWM控制,实现了主开关元件零电压开通。分析了其工作原理,并讨论了ZVS谐振参数的设计,给出了3kW试验模型的实验结果。此外,给出了采用不同次级整流电路的三电平双正激DC/DC变换器拓扑。

滑模控制Buck三电平变换器

滑模控制具有鲁棒性强、动态品质好等优点,本文尝试将滑模控制引入三电平变换器。以Buck三电平变换器为例,给出了滑模控制的分析和设计方法,包括滑模面的选取、等效控制、稳定性和存在性证明,最后进行了实验验证,将滑模控制Buck三电平变换器与传统PWM控制Buck三电平变换器进行了分析和比较。研究结果表明,相对于PWM控制的Buck三电平变换器,滑模控制Buck三电平变换器的鲁棒性和动态品质得到较大提高。

Sepic三电平变换器

将三电平概念引入到Sepic直流变换器中 ,提出一种新的三电平直流变换器的拓扑 Sepic三电平变换器。该变换器中 ,开关管和二极管的电压应力降低了一半 ,同时滤波电感的值也大大减小。分析了该变换器的工作原理 ,讨论了滤波器的设计 ,对实际存在的开关管电压应力不均衡问题提出了解决方案 ,并进行了实验验证 。

一种新颖的ZVZCS-PWM三电平变换器研究

由于三电平变换器的主开关管电压应力为输入电压的50%,因而该变换器在高电压输入场合获得了广泛的应用。三电平变换器采用移相控制可实现超前桥臂的零电压开通,但与通常的移相桥式变换器一样,其滞后桥臂较难实现软开关。针对这一问题,提出了一种利用变压器次级辅助电路实现滞后桥臂零电流关断的零电压零电流开关脉宽调制(Zero-Voltage and Zero-Current-Switching Pulse Width Modulation,简称ZVZCS-PWM)半桥式三电平变换器,该变换器在宽负载范围内实现了滞后桥臂的零电流软开关(Zero-Current-Switching,简称ZCS-PWM),解决了难以实现滞后管软开关的难题。详细分析了该变换器工作原理及超前桥臂和滞后桥臂软开关的工作条件,在此基础上设计并制作了一台实验样机,得出令人满意的实验结果。

A NEW SOFT-SWITCHING PUSH-PULL THREE-LEVEL CONVERTER

The application areas of conventional push pull converters are limited because of high voltage stress of switches (twice of input voltage). This paper presents a novel zero voltage and zero current switching (ZCS) PWM push pull three level converter in which the voltage stress of switches is input voltage. With phase shifted modulation strategy, the leading switches can only realize zero voltage switching (ZVS), and the lagging switches can realize ZCS when block capacitor and block diodes are added. Using the strategy, the converter overcomes the drawbacks presented by the conventional push pull converter, such as magnetic aberration, large switch loss, and voltage spike on switches, so it can get higher efficiency, and a wider application area. The operating principle of the new converter is analyzed and verified on a 600 W, 50 kHz experimental prototype. Several zero voltage and zero current switching PWM push pull three level converters are proposed.