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。

基于电流应力优化和6脉波调制的双有源桥AC/DC变换器控制策略

针对双有源桥(dual active bridges,简称DAB)AC/DC变换器,该文提出基于电流应力优化和6脉波调制的双有源桥AC/DC变换器控制策略.DAB和三相逆变器(three phase inverter,简称TPI)是双有源桥AC/DC变换器的两个关键单元.对DAB采用电流应力优化,对TPI采用6脉波调制.仿真实验结果表明:相对于单移相(single phase shift,简称SPS)调制策略,该文策略的电感电流的峰值更小,即能更有效地降低电流应力.因此,该文所提策略具有优越性.

基于有源辅助网络的新型零电流全桥DC-DC变换器

提出了一种新型的零电流全桥DC-DC变换器。该变换器不仅能在全负载范围内实现所有开关管的零电流开关,还实现了输出整流管的软换流。分析了该变换器的软开关实现原理,并采用DSP芯片TMS320F2812作为控制器,设计了变换器数字控制系统,成功研制了一台1kW,25kHz软开关电源。试验结果验证了这种新型PWM DC-DC变换器相关理论的正确性。

一种零输入输出电流纹波高增益DC/DC变换器的设计与分析

随着光伏发电成本逐渐降低,装机容量不断上涨,其并网问题也越来越受到关注。针对光伏发电并网系统对DC/DC变换器的需求,以二次型Boost变换器为基础,结合电容升压技术,提出一种同时具有零输入电流纹波、零输出电流纹波、高增益、低开关管电压应力等特性的DC/DC变换器。分析了其4种工作模式的工作模态,推导了电压增益公式与临界模式参数,并与近年来相关学者提出的同类型变换器进行了对比,最后搭建实验样机进行了验证。

一种新型的零电压零电流转移DC-DC变换器

提出了一种新型的零电压、零电流转移DC-DC变换器,即通过采用两条辅助谐振网络实现了全部主、辅开关管的软开关,主开关管实现了零电压零电流开通、零电压零电流关断,开关管电压电流应力小,辅助开关管实现了零电流通断,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合。并以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理,软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其它基本的DC-DC变换器中。电路仿真和实验结果验证了所提出的方案是可行的。

采用电流矢量控制的电流型PWM AC/DC变换器非线性控制策略的研究

文章提出了一种采用电流矢量PWM控制的非线性控制策略,该方案通过电流矢量PWM控制来跟踪电流指令,从而简化了电流型PWMAC/DC变换器波形发生。在建立电流型PWMAC/DC变换器d-q模型基础上,采用输入输出线性化方法实现了解耦控制,给出了理论分析和调节器参数整定算法,并利用Mallab对控制策略进行了仿真,获得了预期效果。

平均电流控制下的DC/DC变换器大小信号统一动态模型(英文)

提出了适合平均电流控制下DC/DC开关变换器的大小信号统一模型。此模型可用于Buck、Boost和Buck-Boost变换器。它由两部份组成:一部份是开关变换器的平均电路模型;另一部分是平均电流控制器的电路模型。以平均电流控制下的Boost变换器为例,通过实验证明所提出的模型能够准确地预测平均电流控制下DC/DC变换器的稳态、小信号和大信号动态特性。

峰值电流模式升压型DC-DC变换器中斜坡补偿信号产生电路设计

在分析引起电流控制模式升压型DC-DC变换器产生亚谐波振荡的因素的基础上,阐述了斜坡补偿原理,采用UMC 0.6μm BiCMOS工艺设计了相应斜坡补偿电路,HSPICE仿真结果表明所设计的斜坡补偿电路所产生的补偿信号满足斜坡补偿的要求,可用作电流控制模式升压型DC-DC变换器的斜坡补偿信号.

一种电流型DC/DC变换器的研制

提出电流型开关变换器的优点,介绍了高速电流型PWM控制器UC3825B的特点,研制了1MHz电流型PWM DC/DC变换器,并给出原理框图。文中的同步整流电路在输出低电压、大电流方面具有较高应用价值。

基于虚拟频率的隔离型双向AC/DC变换器最小电流应力控制策略

针对隔离型双向AC/DC变换器提出一种基于虚拟频率的最小电流应力控制策略。首先,分析了三重移相(triple phase shift,TPS)控制方法的开关特性,并设计了基于TPS的移相全桥最小电流应力控制算法。然后,针对输出功率与移相比呈非线性的特点,提出虚拟频率控制方法,该算法不仅可以将非线性控制简化为线性化,还可实现交直流变换器单级转换,有效减小中间母线电容,降低系统电流应力。最后,基于TMS320F28335的实验平台对所提出的控制策略进行了实验验证。实验结果表明,当功率双向传输时,所提控制策略能有效地减小变换器的电流应力。

新型降压大电流车用DC/DC变换器

结合两种脉冲调制的特点,设计一种新型的新能源汽车用降压DC/DC变换器,提高了全负载情况下的效率,并进行多种低功耗设计,特别优化了轻负载时效率。对IGBT模块进行了零电流关断保护设计,控制器的PWM采用自反馈PID控制,PFM采用电压反馈控制,最大电流高达50 A。

一种电流型升压DC/DC变换器斜坡补偿电路

设计了一种用于峰值电流模式PWM升压型DC/DC变换器的斜坡补偿电路。该电路结构简单,消除了峰值电流模式开关电源双环控制产生的系统不稳定问题,避免了因补偿不当带来的系统瞬态响应慢和带载能力低等不良影响,提高了开关电源的稳定性。设计基于TSMC的0.35μm CMOS工艺实现。Spectre仿真结果表明,该系统在电感电流发生扰动的情况下,没有产生长时间振荡,能稳定地输出电压。

平均电流控制型移相全桥DC/DC变换器设计方法的研究

平均电流控制型移相全桥DC／DC变换器具有良好的动、静态性能，但电路结构较复杂，控制参数难整定。为此本文对ZVS移相全桥DC／DC变换器的原理和工作过程进行了深入分析，建立了变换器主电路的小信号模型，在此基础上，建立了基于平均电流控制模式下变换器的小信号模型，并由此得出系统的传递函数，最终确定了控制参数。仿真和实验结果表明，本文所提出的设计方案是切实可行的。

一种有源箝位电流型DC/DC变换器的设计

针对高边有源箝位ZVS电流型DC/DC变换器箝位电容电流纹波对输入电流的影响及次级整流二极管硬开关等问题,提出了一种次级谐振倍压整流低边有源箝位电流型DC/DC变换器.首先分析了所提变换器工作原理,然后对其电路参数进行设计,最后运用Matlab/Simulink软件进行了仿真.仿真结果表明,次级谐振倍压整流低边有源箝位电流型DC/DC变换器能消除箝位电容电流纹波对输入电流的影响,解决了次级整流二极管硬开关问题,实现了倍压功能.

一种新型交错并联双向DC/DC变换器

提出一种新型交错并联双向DC/DC变换器,该变换器具有输入电流与输出电流纹波小、开关器件电压应力低、输入输出电压变换比大、各相电感电流自动均流的优点。因此,该新型的交错并联双向DC/DC变换器非常适合应用于一些大变换比的场合(如新能源并网系统及储能系统等)。详细分析该新型交错并联双向DC/DC变换器采用交错控制策略下的工作原理,推导出该新型的交错并联双向DC/DC变换器工作于两种模式下(即Boost模式和Buck模式)的输入输出电压变换比及电感电流纹波表达式,绘制出其主要工作波形。最后,通过一个35 W的原理样机验证理论分析的正确性。

一种新颖的宽范围双管正激型DC/DC变换器

该文提出了一种RCD复位双管正激型DC／DC变换器。它继承了RCD复位单管正激变换器占空比可以大于50％的优点，克服了RCD复位单管正激变换器开关电压应力大和励磁能量完全消耗在R上而使得变换效率低的缺点。所推荐的RCD复位双管正激型DC／DC变换器的复位电容只起到补偿复位的作用，复位电阻R上消耗的能量只是原来RCD复位单管正激变换器的几分之一。因此该变换器可以应用于高压输入场合或是宽范围、高效率要求的场合，可提高RCD复位方式的可行性和实用性。最后通过实验证实了该拓扑上述的优点。

一种新颖的三电平软开关谐振型DC/DC变换器

该文提出一种新颖的三电平LLC串联电流谐振型DC/DC变换器。每个主开关电压应力是输入电压的一半,并且全范围实现ZVS而不用附加任何电路。整流二极管工作在ZCS状态。该变换器通过二次谐振的手段使得以较小的频率变化范围就可以实现较大的输入输出调节范围。整个变换器只需一颗磁元件。该变换器在高压端输入时效率较高,应用在要求有保持时间的电源产品上特别有利。文中通过一个500V-700V输入,54V/10A输出的样机验证了它的工作原理和特点。该样机在额定条件下效率达到94.7％。

变压器副边电流箝位DC/DC ZVS全桥变换器

中大功率的移相全桥零电压开关变换器存在着滞后桥臂开关管难以零电压开通的问题,该文指出了该问题的根本原因,提出了解决这一问题的诸多方法。该文重点研究了2种新的电路:副边采用开关管的拓扑线路和采用饱和电感器的拓扑线路。这2种线路均能有效实现滞后桥臂开关管零电压开通和关断,从而在很宽的负载范围内实现全桥开关管零电压开断,并能很好的消除电压、电流尖峰。文中还详细讨论了电路的参数设计、占空比的丢失等问题,对2种拓扑线路进行了比较。实验结果也验证了所提出的理论。

峰值电流控制DC/DC变换器的恒值限流方法

讨论了峰值电流控制DC/DC变换器中的稳定性问题,分析了解决稳定性问题的斜坡补偿原理及实现方法,研究了斜坡补偿对开关管电流峰值限流保护点的影响,揭示了过流保护值随占空比减小而增大,且有损开关管安全工作。提出了同步补偿实现开关管恒定峰值限流保护解决方案。并以UC3846控制的交错并联双管正激变换器为例进行了实验研究,给出了实现电路的设计原理和方法,验证了理论分析的正确性和可行性。