定频脉冲宽度调制的宽输入推挽正激谐振变换器

针对低压输入的DC/DC变换应用,提出了一种定频脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)的推挽正激谐振变换器。一次侧采用推挽正激结构,二次侧在谐振网络与倍压整流相结合的基础上引入两个有源开关,通过定频调节二次侧有源开关的占空比,变换器在一个开关周期内具备二倍压整流和四倍压整流两种模式,从而实现宽电压增益范围的调节。谐振网络的引入使一二次侧开关管均可实现零电压开通(zero voltage switch,ZVS)。在分析工作原理的基础上,利用时域分析法推导得到了变换器的增益与重叠导通角的关系,并分析了开关管软开关的实现条件。搭建了额定功率1kW的实验样机,实验结果证明了原理分析的正确性与拓扑方案的可行性。

二次侧附加电容磁复位正激变换器电气性能分析及参数设计

由于二次侧附加电容磁复位正激变换器具有结构简单等优点,因此有着较好的应用前景,但目前尚未见附加电容对电气性能影响及其设计方法的研究报道。为此,该文通过深入分析附加电容C_(b)对变换器工作模式和能量传输过程的影响,指出变换器存在四种组合工作模式,且励磁电感断续导通模式(DCM)/正激电感连续导通模式(CCM)最佳。C_(b)不仅能将励磁能量传输到负载,还可调节开关管电压应力,在负载不太大时实现续流二极管零电流关断(ZCS)和开关管低电压导通。通过分析C_(b)对变换器电气性能的影响,指出开关管电压应力随C_(b)增大而降低,开关管低电压导通性能随C_(b)和正激电感的减小而提升,并提出了一种确保变换器工作于最佳模式且可最大程度提升电气性能的参数设计方法。实例和实验结果验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性。

加双CDD无源无损缓冲电路的推挽正激变换器

给出一种可用于燃料电池发电系统的前级DC/DC变换器方案——推挽正激变换器。针对其次级整流二极管反向恢复引起的电压尖峰,引入了一种双CDD(一个电容两个二极管)无源无损缓冲电路,详细分析了引入该电路后推挽正激变换器工作模态,并给出了缓冲电容的选取原则和输出滤波耦合电感的设计,最后通过仿真和一台1kW实验样机验证了理论分析的正确性。

基于燃料电池的推挽正激变换器的控制研究

随着传统能源的耗竭,燃料电池作为一种新型无污染能源受到了广泛的研究。由于燃料电池自身输出电压变化范围大,要有效利用其变化的输出直流电,后级变换器的研制是个重要的环节。该文首先分析了燃料电池外特性较软的特点,然后针对此特点,对现有的控制技术进行分析选择。同时通过对推挽正激变换器的小信号建模,发现平均电流控制技术可以克服这一问题。通过理论分析,设计了变换器的控制参数。最后通过实验验证,表明平均电流控制可以有效解决输入变换器的源效应问题。同时对于变换器整流二极管的反向恢复电压尖峰问题,提出了双CDD无源无损箝位电路。实验结果表明较好地解决了电压尖峰问题,具有一定的工程应用价值。

推挽正激三电平直流变换器及其控制策略

燃料电池输出电压变化范围很宽,使直流变换器的整流二极管选取极为困难。提出了一种适合于燃料电池的低压宽范围输入、高压输出场合的推挽正激三电平直流变换器。与常规的三电平直流变换器拓扑控制不同的是,该变换器的控制策略使整流电路输出电压为先低电平、后高电平的三电平波形,有效降低了整流二极管上的电压应力,同时减小了输出滤波器的体积和重量。分析该变换器的工作模态,讨论以0.5占空比工作的2个开关管实现零电压开通的条件,并对输出滤波器的设计进行分析。通过一个1kW的原理样机验证了该变换器及其控制策略的可行性。

一种新型推挽正激变换器

介绍一种新型的变换器正激推挽变换器 ,详细分析了它的工作原理 ,并将它和其它一些DC/DC变换器做了比较。最后通过仿真和实验证明正激推挽变换器的优点。

一种适用于高压输入的高可靠性新型推挽正激变换器

提出了一种适用于高压输入的高可靠性推挽正激变换器。两个正激单元通过公共磁芯耦合,变压器磁芯双向磁化、提高了磁芯利用率;开关管和二极管串联构成开关桥臂,实现了开关管两端电压钳位,同时实现了变压器漏感能量回馈,而且从电路结构上消除了开关桥臂短路直通的隐患,具有开关器件电压应力低、效率高、可靠性高等优点。详细分析了变换器的工作原理和特性,并通过实验验证了理论分析的正确性。

推挽正激DC/DC变换器的研究与实现

针对推挽电路DC/DC变换器中的开关管电压尖峰高、高频变压器偏磁等问题,设计了基于推挽正激技术的DC/DC变换器。通过对推挽正激电路工作原理的分析,设计了主功率电路和辅助电路;并对以往典型DC/DC电路中变压器参数与设计需求不符、设计繁琐难以掌握等重点问题进行了研究,采用了清晰明了的变压器设计过程及关键参数的计算方式。试验表明,该变换器具有外围电路简单、效率高、成本低廉等优点。

低整流电压应力的推挽正激三电平变换器

提出了一种推挽正激三电平变换器。它适合于低压宽输入的场合,如可再生能源。该变换器的一半开关管承受1/2的输入电压,另一半承受3/2的输入电压。采用传统的三电平控制策略,并考虑变压器漏感在整流二极管上产生的电压尖峰,整流二极管的电压应力高,尤其是在高输出电压的场合。为了解决上述问题,采用二次整流电压波形先出现1/2电平,后出现1电平的控制策略,并通过在整流二极管上并联电容的方法,降低了整流二极管的电压应力。该文详细分析了该变换器的工作原理,讨论了整流二极管并联电容的选取。最后,以一台500W的原理样机对理论分析并进行了实验验证。

推挽正激多重化DC/DC变换器的研制

介绍了基于推挽正激拓扑的多重化DC/DC变换器,详细分析了其工作原理。推挽正激变换器同时具有推挽变换器和正激变换器的优点,它的变压器磁芯双向励磁、磁芯利用率高、开关管电压应力低、不需要附加磁复位电路等优点。系统采用了多重化技术,减小了每套装置的输入电流和输出电压,提高了系统的可靠性,同时还减少了输出电压的脉动,因此可以大大减小滤波电感、电容。论述了该变换器主电路和控制电路的设计,最后在此基础上研制了一台5kW的实验样机。试验结果表明,推挽正激电路在低电压大电流场合具有一定的应用优势。

基于GaN器件的有源箝位正激变换器设计

有源箝位正激变换器因为开关管的软开关控制,可以降低高频下的开关损耗,已是中型功率隔离变换器实现高效率、高功率密度的主流解决方案。文中基于有源箝位正激变换器设计一款输入28 V、输出3.3 V/30 A的电源样机,开关频率为700 kHz,原边主开关管采用低栅极电荷、低输出电容、零反向恢复损耗的氮化镓(GaN)器件,再结合平面变压器技术及次级同步整流(SR)技术,使样机峰值效率达到95.13%。最后通过对样机测试结果分析来验证方案的高效率和高功率密度。

基于DSP的推挽正激DC/DC变换器的设计

针对目前DC/DC变换器多数采用单片机作为控制芯片,控制效果不好的问题,提出了一款基于DSP的推挽正激DC/DC变换器,给出了其控制电路以及保护电路。实验数据以及图形表明该DC/DC变换器,具有变换效率高,输出电压稳定、动态响应速度快、发热量小等优点。

一种高效率高可靠性的推挽正激直流变换器

推挽正激变换器是低压大电流输入场合的理想拓扑之一,但其输出整流二极管上由于反向恢复产生很高的电压尖峰。这将导致整流二极管选取困难,并影响其使用寿命。研究了一种加无源无损缓冲吸收的推挽正激变换器,整流二极管上尖峰电压小,可靠性高。并给出了该变换器的工作原理和缓冲电容的参数设计,还通过1kW实验样机给出了加缓冲吸收电路前后的实验波形。样机取得了高效率和高可靠性。

一种新型推挽正激DC/DC变换器研究

介绍了一种倍流整流推挽正激DC-DC变换器,分析了其工作原理,论述了该变换器主电路、驱动电路及脉冲变压器的设计,最后通过样机实验,验证了推挽正激变换器的优点。

一种双管正激变换器高频平面变压器设计实现

根据双管正激同步整流电路预期特性指标需求,综合考虑电路开关频率、变压器体积、损耗和温升等因素,给出了变换器电路中平面变压器的详细设计方案。首先介绍了电路原理和设计参数指标要求,然后给出了参数计算与设计,包括设定磁通密度变化量、磁芯选择、确定变压器绕组匝数。接着介绍了其他设计考虑因素,包括磁芯安全性、励磁电流占比、变压器损耗及磁心温升。最后采用Ansys/Icepak有限元分析软件建模,分析了变压器绕组和磁芯的温升在合理范围内。基于此,制备了变压器样件,实测结果表明变压器的电气性能参数满足设计要求,研制样件测试结果证明了变压器设计合理、有效。

2kW新型推挽正激直流变换器的研制

介绍了一种新型推挽正激电路的工作原理,对环流过程进行了透彻分析,分析了箝位电容和变压器原边漏感对电路工作的影响。通过仿真和实验对所述理论分析进行了验证。基于此研制出输入电压DC 24～32V,输出电压DC 120V的2 kW直流变换器样机,典型效率为93.2%,表明该电路具有可靠、效率高的特点,适合于低压大电流输入中大功率应用场合。

基于SG3525双CDD推挽正激变换器的设计

设计了一款用于燃料电池发电系统的双CDD推挽正激变换器。分析了变换器电路的工作原理特别是箝位电容的作用。以SG3525作为控制芯片,设计了变换器的控制和保护电路,并分析了其工作原理。样机的实验波形及数据表明该变换器克服了传统推挽电路的不足,具有变换效率高,功率开关管电压尖峰小、动态响应快等优点,在低压输入大功率的直流变换场合,具有重要的应用价值。

基于推挽正激交交变换器的三相三线无功和谐波综合补偿装置分析

传统有源电力滤波器(active power filter,APF)基于逆变器拓扑,直流侧采用大容量电解电容器组作为储能元件,容易损坏,且价格昂贵。提出一种基于推挽正激式高频隔离交交变换器(insolated high frequency push-pull forward AC-AC converter,IHF-PPFAC)的IL-APF(inverter-less APF)结构,无需储能装置。分析了基于偶次谐波调制技术(even harmonic modulation,EHM)的单相IHF-PPFAC综合补偿原理;对补偿注入电流进行傅里叶级数分解分析其频谱特性,发现EHM耦合问题并提出非相邻调制波的解决方案;提出三相IL-APF结构,并建立了数学模型;同时设计了逐次谐波补偿策略(successive harmonic compensation strategy,SHCS)的闭环控制方案。仿真和实验结果验证了IL-APF的可行性,新装置没有使用直流储能元件,并实现了补偿电容器和电网侧的电气隔离;具有无功和谐波的综合补偿功能,适用于三相三线平衡系统。

推挽正激DC/DC变换器的分析与实现

分析了推挽正激DC/DC变换器的稳态工作原理及其外特性,给出了一个高频开关周期内的8个工作模态和关键电路参数的设计准则。1kW 27VDC/190VDC原理样机的理论分析和试验结果表明,该变换器具有功率密度高,变换效率高,过载能力强,输出电压和输入电流纹波小等优点,在低压输入大功率直流变换场合具有重要应用价值。

基于UC3846的推挽正激DC-DC变换器的设计

本文设计了一款基于UC3846的推挽正激DC-DC变换器,分析了变换器的电路控制原理。样机的实验波形及数据表明该变换器克服了传统推挽电路的不足,具有变换效率高,功率开关管电压尖峰小、动态响应快等优点。