单开关DC/DC变换器的一种软开关实现策略

该文提出了一种适用于Buck、Boost、Buck-boost、Flyback等各种单开关DC/DC拓扑的软开关实现策略,即同步整流加上电感电流反向的策略。根据两个开关管实现软开关的条件不同,提出了强管和弱管的概念,给出了满足软开关条件的设计方法。一个24V输入,40V/2.5A输出,开关频率为200KHz的同步Boost变换器样机,进一步验证了上述软开关实现策略的正确性,其满载效率达到了96.9%。

一种新型双向软开关DC/DC变换器及其软开关条件

提出了一种新型的隔离型双向软开关DC/DC变换器。变换器中的开关元件能够在全负载范围内实现软开关并且二极管实现零电流关断。上述措施有效地减少了开关损耗,电磁应力和电磁干扰。在简要介绍变换器工作原理的基础上,本文着重分析了电压、电流的变化规律,特别是推导出各开关元件实现软开关的条件及其数学表达式,并得到了实现软开关的通用条件。试验结果证明根据该通用条件设计的实验样机能够在大负载范围内实现软开关。

开关DC/DC变换器多级脉冲调节控制方法

提出了一种新型的开关DC/DC变换器控制方法——多级脉冲调节(MPA)控制方法。MPA控制器在每个开关周期起始时刻根据变换器的输出电压误差,在强弱等级不同的多级脉冲中选取一个作为该周期的有效控制信号。文中分析和讨论了MPA控制原理,研究了工作于电流断续模式的MPA控制Buck变换器的工作过程和小信号模型。分析结果表明,MPA控制具有优异的鲁棒性、瞬态特性和稳态特性。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

基于UC3875的软开关DC/DC变换器研究

本文介绍了移相式准谐振变换器控制集成电路UC3875特点及应用场合,并就其组成全桥ZVS软开关3KWDC/DC变换器进行分析研究,给出了电路组成及实验波形。

单电感E^2类软开关DC/DC变换器

介绍了一种只用一个电感的单端E2类软开关DC/DC变换器。IGBT(MOSFET或BJT)的零电压开关和整流二极管的零电流开关能够降低逆变器和整流器中的损耗。提出了一种分析和设计方案,确定了最佳工作状态下的性能参数,如电流和电压波形,最大集电极电流和最大集-射极电压以及功率输出能力,并对IGBT和整流二极管的功耗进行了估算。实验证明,在频率f=100kHz,输出功率Po=2kW的情况下变换器的整体效率可达到91%。

基于耦合电感式缓冲电路全软开关DC/DC变换器

为进一步提高全桥DC/DC变换器的效率,提出了一种基于耦合电感式缓冲电路全软开关DC/DC变换器FSSC-ICIS(full-soft-switching DC/DC converter with integrated coupled inductor snubbers)。该变换器将全桥电路与软开关辅助网络相结合,控制策略采用最简单的互补对称控制。改进的变换器不仅实现主开关管的零电压开关ZVS(zero-voltage-switching)开通与零电流开关ZCS(zero-current-switching)关断和整流二极管的ZCS开通与关断,辅助网络也能够实现其自身开关管的软开关。通过实验样机验证了所提出变换器的正确性与可行性,实验结果表明,所提出的结构能够实现所有开关器件的软开关。

DSP控制下全桥软开关DC/DC变换器的研究

ZVS变换器性能十分优良,而且由于ZVS开关能够在零电压软开关下工作,其损耗变得十分低,加上结构更加简单,因此在DC/DC变换场合应用广泛。

隔离升压推挽式软开关DC/DC变换器双闭环控制系统设计

介绍一种新型的隔离升压推挽式软开关DC/DC变换器拓扑,分析该变换器的工作模式。利用状态空间平均法建立小信号模型,设计电压、电流双闭环的PI调节参数,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建控制系统的仿真模型,验证了设计结果的正确性。

电子负载用软开关DC/DC变换器的实现

讨论了软开关技术在电子负载 DC/DC变换器中的应用 ,并介绍了利用数字信号处理器实现的移相控制方法 ,研制了以 TMS32 0 F2 4 0为控制核心的 6k W

E^2类隔离式软开关DC/DC变换器反馈电路的设计

在开关电源设计中,输出电压控制是高性能开关电源必须解决的关键问题。利用MC33262作为临界电流传导模式控制器的特性,设计了一个E2类软开关DC/DC变换器,并分析了其构成开关电源的整体电路结构和工作原理。最后根据电路稳定准则,给出了该变换器反馈环路的详细设计方法,较好地达到了预期目标。

LLC谐振全桥软开关DC/DC变换器研究

为适应变流产品高频化、高功率密度化的发展趋势,重点介绍了LLC谐振软开关电路的工作原理,研究了LLC谐振网络主要数学关系,分析了软开关实现的理论条件。提出了LLC谐振软开关电路在工程上实现软开关的3个约束,结电容放电时间约束、一次侧电流过零约束和频率匹配约束。在此基础上搭建了1台60kW基于LLC谐振软开关的DC/DC变换器,并通过试验验证了设计的可行性。

有源高边箝位反激开关DC/DC变换器设计

本文在分析有源箝位反激DC/DC变换器工作原理基础上开展电路设计,根据理论参数计算选择箝位器件,实现了软开关,设计相关保护电路,给出了电路在不同温度下的测试结果与电压波形。实验结果表明本文设计的变换器电路在消除吸收电路损耗同时,显著提高了开关电源的效率。

附加LC谐振链的定频全桥零电压开关DC/DC变换器

固定频率全桥DC/DC变换器附加LC谐振链后容易实现零电压开关,通过移相技术实现了从空载到满载变化时输出电压的稳定.详细分析一个周期内的八种操作间隙和四种工作状态,并用很好的实验结果来验证.

新型四开关升降压DC/DC变换器控制方案设计与实现

本文提出了一种新颖且易于实现的Buck-or-Boost(BOB)变换器控制策略,BOB拓扑非常适合应用于燃料电池或电池电源系统,基于本文提出的非线性双占空比控制方案,BOB变换器可以连续工作在Buck模式、Boost模式或Buck-Boost模式下,无需复杂时序控制,实现输出电压可以高于、低于或等于输入电压。基于该控制策略,设计了一个250W燃料电池应用DC/DC转换器,实验结果证明了所提控制策略的可行性。

模块化高压大容量DC/DC变换器综述

随着新能源发电占比增加和电网规模的不断扩大,直流输电系统的容量不断提升,含有不同电压等级的直流电网是未来发展的必然趋势。在此背景下,DC/DC变换器作为直流电网关键设备,在多电压等级互联场景中发挥着重要作用。文中首先对已有的模块化高压大容量DC/DC变换器进行归纳、分类和比较,然后阐述了目前模块化高压大容量DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理与特点,并针对其特点提出了不同变换器的适用场景,最后对未来的研究方向提出了建议。

一种交叉倍压型高增益DC/DC变换器

针对光伏发电、燃料电池发电等领域对高增益直流变换器的需求,以两相交错并联升压变换器为研究对象,由2个含有电感的倍压单元组合设计出实现电压提升的交叉倍压结构,据此提出了一种新颖的交叉倍压型高增益DC/DC变换器。该变换器可实现(3n+4)/(1-d)倍的高电压增益(1∶n为耦合电感匝数比,d为变换器占空比),且具有电路器件的低电压应力特性。对于漏感引起的开关管电压尖峰问题,引入了钳位电容构成释放漏感能量通道,同时提升了输出电压。介绍了新型交叉倍压型高增益变换器的拓扑结构,分析了变换器各模态的工作过程,推导了电压增益、输入电流纹波及各器件电压应力等稳态特性,并搭建样机进行实验研究,验证了该直流变换技术方案的可行性和先进性。

固态变压器中隔离双向DC/DC变换器扩展移相下虚拟电流控制策略

该文以固态变压器后级隔离双向DC/DC变换器为重点研究对象,提出一种扩展移相下虚拟电流控制策略。通过分析后级变换器在扩展移相传输功率下相移量关系以获得最小电流应力最优解来提高变换器的传输效率,减少器件损耗。同时通过虚拟电流控制思想在线估算传输功率来提高系统动态响应性能,减少电流传感器使用。最后,对该文所提出的扩展移相下虚拟电流控制与扩展移相控制进行实验对比分析,验证了扩展移相下虚拟电流控制策略具有降低电流应力,显著提高变换器的动态响应的优点。

一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器

针对光伏发电系统中光伏电池板集成汇流的需求,提出了一种可拓展双输入高增益DC/DC变换器。该变换器采用了一种新型拓扑结构,可在实现输入输出电压高增益变换的同时降低了开关器件的电压应力。此外,所提变换器还具有可拓展性,可以根据不同的光伏电池板数量和输出电压要求对端口进行扩展,从而降低系统的复杂性和成本。首先详细介绍了所提变换器的拓扑结构,并推导出变换器在不同工作模态下的运行原理。然后,对该变换器的增益特性、开关器件的电压和电流应力、关键器件的参数选择和损耗计算等方面进行了深入的理论分析。最后,搭建了一台输出功率为1 kW的实验样机,并进行了实验测试。实验结果验证了所提变换器理论分析的正确性和可行性。

基于MPC的耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器功率均衡解耦控制策略

耦合电感功率变换器因耦合电感阻抗、电感值等参数差异易导致功率不均衡。针对耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器,提出一种基于模型预测控制(MPC)的功率均衡解耦控制策略。通过对变换器原理进行分析,建立基于电感电流解耦的数学模型,得到包括电感电流和飞跨电容电压等6个控制变量的解耦控制方法。在此基础上,提出基于MPC的功率均衡解耦控制策略。同时,为降低MPC算法的运算负荷,根据解耦控制模型重构模型预测价值函数,实现各控制变量独立动态寻优,使系统能在稳定控制输出电压及飞跨电容电压的同时,实现两相耦合电感的功率均衡控制。最后,通过理论分析及实验对所提策略进行有效验证。

基于数字PWM控制的Buck型DC/DC变换器设计

为解决集成电路生产成本随半导体制造工艺进步而升高的问题,尤其针对传统模拟架构DC/DC变换器中的电阻、电容、运算放大器等模块面积大、功耗高、稳定性差等问题,设计一款基于数字PWM调制buck型DC/DC变换器。设计基于CSMC 0.18μm BCD工艺,使用Verilog硬件描述语言设计数字PID补偿器,在VCS+XA数模混合仿真环境下进行仿真验证。仿真结果表明在不同PVT条件以及不同负载下,输出纹波较低,输出电压稳定,实现了低成本、高鲁棒性的设计目标。