基于桥式拓扑的脉冲变压器隔离驱动器优化设计

针对目前桥式拓扑驱动中,因脉冲变压器隔离驱动器与MOSFET制造和安装过程中引入寄生参数,导致波形畸变及耦合干扰,从而引起驱动桥式拓扑过程中功率器件损坏和开关损耗大等影响驱动器品质的问题。给出引入寄生参数的脉冲变压器隔离驱动器驱动电路等效模型,在此基础上分析产生上述问题的内在机理,并以此为依据进行参数及电路优化,最后通过实验结果表明优化后的驱动信号具有最小的波形失真,驱动电压脉冲的前沿、后沿具有合适的陡度及合适的顶降,从而使MOSFET工作于最佳的开关过程,可有效地保证桥式拓扑电路安全可靠地运行。

一种桥式拓扑结构下MOSFET高速驱动电路

针对桥式拓扑中MOSFET因栅极驱动信号振荡产生的桥臂直通问题,分析了振荡与驱动电路各参数之间的关系,并设计了一种驱动电路。该电路结构简单、工作频率高、延迟时间小、抗干扰能力强,因而非常适用于高频感应加热电源。理论分析和实验结果表明,经过改进的驱动电路解决了驱动信号振荡问题,从而保证了MOSFET在高速应用场合的可靠运行。所设计的电路已应用于530kHz/2.5kW感应加热电源,实验波形证明了其合理性和有效性。

单相无变压器型光伏并网逆变器的拓扑结构及共模电流分析

针对单相无变压器型光伏并网逆变器拓扑结构存在共模电流的问题,介绍了几种能有效抑制共模电流的拓扑结构,即双极性调制的单相全桥式拓扑结构、带交流旁路的全桥式拓扑结构、H5拓扑结构及NPC拓扑结构;详细分析了这几种拓扑结构抑制共模电流的原理,并从开关损耗及系统效率两个方面对这几种拓扑结构进行了比较,指出H5拓扑结构性能最优。

双Buck拓扑在三相并网逆变器中的应用研究

相对于桥式拓扑,双Buck逆变拓扑能够从根本上避免桥臂的直通问题,并能够减小二极管的反向恢复损耗。对比研究了空间矢量脉宽调制控制策略下的三相双Buck逆变器和桥式逆变器,从交流侧谐波和电路损耗2个方面,对2种类型逆变器的性能进行定量分析。仿真和实验结果证明,相对于三相桥式逆变器,三相双Buck逆变器能够减小交流侧谐波,且具有较高的效率。

用于电池测试系统的双向DC/DC变换器的研究

针对蓄电池常见的充放电过程,介绍了一种基于DSP的双向升降压DC/DC变换器。电路采用全桥式拓扑结构,通过双闭环串级PWM控制开关元件的通断,以实现变换器的双向升降压。重点介绍了变换器数学模型的分析以及基于LQR的最优参数整定方法。在此基础上,以系统设计的方式对其进行了Simulink仿真以及样机的测试。实验结果保持了良好的动静态特性,证明了方案的可行性。本装置与高功率因数可逆整流器级联可用于电池测试系统,实现能量的双向流动。

双闭环反馈控制半桥DC-DC变换器设计

桥式拓扑广泛用于直流供电电压高于晶体管的安全耐压值的离线式变换器中,针对双闭环反馈控制半桥DCDC变换器电路,为了得到稳定的直流电压、电流输出,采用电压闭环回路和电流闭环回路的反馈放大最终实现对半桥开关PWM波信号的控制,进而影响半桥变换器的轮流导通MOS开关管的导通占空比的方法,通过闭环网络仿真实验和硬件电路功率实验,验证了双闭环反馈控制可以满足半桥电路3.6 kW功率输出的要求。

基于IGBT复合模型的直流断路器瞬态特性研究

随着高压直流输电和直流电网技术的发展,研究可靠性高、经济性好的直流断路器变得越来越迫切。然而在目前关于直流断路器拓扑的研究中,采用的大都是IGBT理想开关模型,忽略了开关过程中IGBT的瞬态电气特性,从而无法得到足够精确的结果。首先介绍了基于二极管桥式子模块级联的混合式直流断路器的分断过程,然后对其分断期间的瞬态电气特性进行了理论分析,之后对比IGBT的两种模型并建立了精确的IGBT复合模型,最后在Simulink上搭建直流断路器故障分断仿真平台,并分别采用基于IGBT复合模型与理想模型的直流断路器进行仿真。仿真结果表明,IGBT复合模型能反映出器件微秒级开断特性,与理想模型相比,对直流断路器分断瞬态电气特性的仿真结果更加精确。采用IGBT复合模型有助于深入研究直流断路器瞬态电气特性。

一种基于DSC技术的DC/DC变换器设计

介绍一种基于DSC技术的DC/DC变换器设计。选取半桥式拓扑和同步整流技术,以DSC数字信号控制器为核心,采用模糊PID算法,实现DC/DC变换器的全数字化控制,使系统按设定实时输出。

宽电压输入单相非隔离逆变及模拟并网装置

光伏并网逆变器是太阳能发电重要环节,针对光伏逆变器在阳光充足下过压或阴影遮挡下欠压导致停机问题,研发了基于STM32F103RCT6的宽电压输入单相非隔离逆变及模拟并网装置.该装置前级DC-DC拓扑采用四开关桥式拓扑结构,根据不同电压等级,控制直流电路在三种模式切换工作,从而稳定输出电压.与传统BUCK-BOOST并联结构相比,减少了MOS管数量,提高了装置效率.同时采用改进式单极性倍频SPWM调制方式,使得每种模态4个功率管分别在高频和低频状态切换,与传统的双极性SPWM相比,降低了电压谐波含量,且延长了MOS管的寿命.实验验证,逆变器频率、相位与幅值均满足并网标准.