一种双向无桥有源箝位反激三端口LED驱动电路

面向光伏发电等新能源发电和电网供电等多能源联合供电的发光二极管(LED)照明应用场合,为进一步减小电路器件应力和开关损耗,提出一种有源箝位抑制漏感电压尖峰缓冲的多端口双向LED照明驱动电路,实现网侧供电与光伏发电等多能源供电以适应多种照明场景。详细分析所提电路的工作原理和工作过程,以及所提电路在各种工作模式下的稳态工作特性,设计电路关键参数和进行计算机仿真分析,研制1台交流电网输入电压范围为AC 185~265 V、输出电流为2 A、输出功率为96 W的电路实验样机。所提电路在交流电网供电工作模式下,功率因数可达0.998,总谐波失真最小为4.7%,电源效率满载时最高达87.2%。计算机仿真结果与实验结果验证了所提电路有源箝位方法的有效性。

快充适配器电源有源箝位反激(ACF)电路与控制研究设计

随着充电器对功率需求的逐渐增加,快充适配器电源开始采用有源箝位反激电路来缩小体积。分析了有源箝位的工作原理及软开关的实现条件,为了在宽电压输入、宽负载变化范围内均能实现软开关,使用自动频率调节的控制策略,设计并制作了一台基于FPGA的有源箝位反激电源,得到实际的效率曲线与工作波形,验证了控制方式的性能。

基于有源箝位反激式的微型光伏并网逆变器

以微型光伏并网逆变器为研究对象,选择具备升降压和高频隔离功能的反激逆变器作为微逆的主电路拓扑,采用有源箝位和交错并联技术以及带谐波补偿的比例谐振控制器。设计一台额定功率为230W的原理样机,对微型逆变器的性能进行实验研究。研究表明,通过拓扑和控制的优化可实现并网电流的零静差跟踪,可很好地抑制电网电压对入网电流的扰动,有效减小电流中低次谐波的含量,实现效率/成本的最大化。

基于Saber的有源箝位反激电路设计与仿真

简述了反激变换器的电路结构及原理,提出了有源箝位反激电路,并对其工作过程进行了分析讨论。在此基础上对有源箝位反激电路的关键器件的参数进行了理论设计。基于Saber软件搭建了仿真模型,对分析结果进行仿真验证。仿真结果表明,引入有源箝位电路后,不仅使得隔离变压器漏感引起的能量传输损失得到了充分利用,而且使主辅功率开关器件实现软开关,有效地降低了功率开关器件电压应力和开关损耗,使得变换器的效率和可靠性得到了进一步提升。

基于LM5025的有源箝位反激变换器的设计

详细分析了有源箝位反激变换器的拓扑结构和工作原理,给出了电路主要元器件参数的设计方法,并基于LM5025设计了一款功率为6 W、开关频率为640 kHz的小功率开关电源。实验结果表明,主开关管两端的电压被箝位在一定数值,在输入电压允许的范围内基本实现了主开关管的零电压开通,有效降低了主开关管的损耗,提高了开关电源效率。

一种零电压开关的有源箝位双管反激变流器

提出了一种新型的有源箝位双管反激电路拓扑,不仅克服了传统单管反激开关管应力大的缺点,而且主开关及辅开关管都实现了零电压开通(ZVS),次级二极管实现了零电流关断(ZCS)。此外通过斜坡补偿,占空比可以大于50%。该反激拓扑充分利用了漏感的能量,无需外加缓冲电路,电路结构简单,因此可以应用于高效率、宽范围、高电压输入的场合。对该拓扑的工作原理、特性、设计进行了详细描述,并在一台127～330V输入、18.6V/5A输出的样机上进行了验证。

有源箝位反激变换器能量传输模式及输出纹波电压分析

为了给有源箝位反激变换器的设计和制作提供理论指导,对其能量传输模式进行深入研究,根据流过副边整流二极管电流的连续与断续状态,将有源箝位反激变换器划分为连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM),发现其工作于CCM时,存在2种能量传输模式;工作于DCM时,存在1种能量传输模式.推导出各模式的输出纹波电压解析式并进行对比分析,指出变换器工作于DCM模式时,输出纹波电压随变压器电感和箝位电容的增大而减小;工作于CCM模式时,输出纹波电压与变压器电感无关,随箝位电容的增大而减小.仿真和实验验证了理论分析的正确性.

一种在全负载范围内实现ZVS的有源箝位反激变换器

介绍了一种能在全负载范围内实现ZVS的有源箝位反激电路。该电路不但能循环利用漏感的能量,减小开关管的电压应力,实现原边主管和辅管的ZVS,同时还能限制副边整流管关断的di/dt,从而减少了整流管的开关损耗和由于二极管的反向恢复引起的开关噪声。对该电路的工作模态进行了详细的分析,同时给出了电路中主要元器件的设计依据。一个100W的实验样机验证了该电路的软开关特性。

具同步整流的有源箝位反激双路输出DC/DC变换器设计

为减小双路输出DC/DC变换器的体积,采用结构简单的反激电路拓扑,同时引入有源箝位技术和同步整流技术,使其电压应力和转换效率得到显著改善。基于低边箝位技术原理,实现一次侧功率器件的零电压开通和同步整流管的零电流关断;同时基于自驱动同步整流技术原理,提出了一种适合双路输出的电压型自驱动同步整流电路。电路仿真和样机验证实现了一款±5 V/6 A双路输出DC/DC变换器,具有转换效率高、输出电流大、体积小等优点,可满足高可靠供电应用环境。

用于电机控制系统的有源箝位ZVS反激变换器的工程设计

介绍了有源箝位网络反激变换器的工作过程,给出了工程设计方法,然后通过实验验证了该变换器所有开关管几乎在全负载范围内实现了ZVS,作为电机控制系统的辅助电源运行稳定可靠。

基于LM5025的有源箝位反激变换器的前馈控制

在有源箝位反激变换器负载基本恒定的情况下采用前馈控制既可以减小变换器体积,又可降低变换器的成本。文中在分析有源箝位反激变换器工作原理的基础上,结合LM5025器件的前馈控制特性,深入研究了基于LM5025的有源箝位反激变换器前馈控制的实现方案,设计了前馈控制电路的参数,完成了有源前馈反激变换器电路设计。在此基础上进行了实验研究,实验结果证明了有源箝位反激变换器前馈控制的有效性和实用性。

有源箝位反激谐振网络的研究

分析有源箝位反激的工作模态及基本原理,并着重研究其谐振网络。对比了边谐振、副边谐振、以及原副边共同谐振三种不同的谐振方式。对这些网络进行等效分析和数学建模,指出不同谐振网络下谐振电流波形的特点并分析各自优缺点。最终通过SIMPILS软件进行仿真,验证理论分析的正确性。

用于微逆变器的有源箝位反激的一种控制策略

针对光伏微逆变器对变换器效率要求很高的特点,在此研究了一种应用于微逆变器的基于断续导通模式(DCM)/连续导通模式(CCM)混合工作的有源箝位反激变换器,并采用非互补驱动主开关管与辅助开关管的方式,转移漏感能量到次级,有效抑制了反激变换器初级主开关管关断时的电压尖峰,使反激变换器主开关管的耐压可降至150 V或200 V,大大增加了效率优化的可能性。阐述了该变换器的工作原理,给出了关键参数的设计参考,进行了样机实验测试。实验结果验证了该控制策略的可行性及此控制策略下变换器的高效率。

非互补准谐振控制的有源箝位反激变换器

有源箝位反激拓扑因具有效率高、高频特性好、抗电磁干扰能力强等优点获得了广泛应用。此处提出了一种新颖的控制策略,采用非互补导通模式,以减小箝位管的导通损耗,实现主开关管的零电压开关(ZVS)。同时让变换器工作于临界连续模式,采用准谐振控制模式进一步实现箝位管的谷底开通,优化了变换器的效率。采用过零检测电路实现临界连续模式,并引入峰值电流内环提高变换器的动态响应速度。

基于FPGA的GaN有源箝位反激式电源

反激式电路在中、低功率场合应用广泛,但是单纯的反激式电路也有一些不足,例如开关管关断时存在电压尖峰。通常的解决方案是在反激式电路中加入箝位回路。结合目前有源箝位的研究进展,对有源箝位反激式电路做了整体综述与比较,也关注了目前比较热门的宽禁带氮化镓(GaN)器件在有源箝位电路中的应用。在综述的基础上,设计并制作了一台基于现场可编程门阵列(FPGA)的GaN有源箝位反激式电源,验证了所采用方案的性能。

基于有源箝位反激拓扑的高效DC/DC变换器研究

本文介绍了有源箝位软开关技术在高效DC/DC变换器设计中的技术方案,分析了有源箝位反激拓扑电路的原理,并通过一款5W的DC/DC变换器仿真和电路实验结果的比对,验证了有源箝位反激拓扑电路对于提高效率是非常有效的。

有源箝位双向反激直流变换器研究

文章提出了有源箝位双向反激直流变换器电路拓扑,并对这种变换器的稳态原理特性进行了深入分析研究,获得了能量传递方向的判断式、标幺外特性曲线、高频开关过程特点和关键电路参数设计准则。Saber仿真波形验证了这种变换器的可行性和优越性。

基于GaN功率集成电路的有源箝位反激电源

随着人们对便携式电子产品充电速度要求不断提高和便携性能需求的提升,快速充电适配器行业正面临着越来越大的挑战。同时,在能源利用率被逐渐看重的今天,全球重要的规范机构对AC/DC外部电源制定了越来越严格的能效标准。而当今快充电源适配器主要存在体积过大、功率密度和充电效率较低的问题。首先,从拓扑入手详细阐述了有源箝位反激(ACF)变换器的工作原理。接着,针对功率密度的提高,以氮化镓(GaN)器件为应用背景,对比了两种不同方案的功率密度与效率,理论计算对比了上述两种应用方案的损耗。最后,制作了一台基于NV6117功率集成电路的49 cm^(3)(带壳)65 W的样机,在90 V AC满载效率可达92.8%,230 V AC满载效率可达94.7%,裸样机功率密度高达2.24 W/cm^(3),带壳功率密度达1.33 W/cm^(3)。

大功率储能型有源箝位反激变换器的研究

本设计主要适用于蓄电池与逆变器直流母线之间的变换器,接受逆变器的调度,实现蓄电池的充、放电功能。主要分析了输入(或输出)300V,输出(或输入)48V的有源箝位双向反激DC-DC变换器的电路设计原理,阐述了能量正向传递时的工作过程,并对主电路参数进行设计计算。通过搭建模型进行仿真,得出工作过程波形。通过实验验证了理论与仿真的正确性,以及实现了该反激变换器的主开关管的零电压开通(Zero Voltage Switch,ZVS)。

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。