一种非隔离双向三端口升降压变换器

提出一种非隔离双向三端口升降压变换器拓扑及其功率控制策略。该变换器由3个双向Buck/Boost开关单元不通过直流母线电容级联组合而成;相对于传统多个变换器通过公共直流母线连接的解决方案,该变换器完全消除了中间母线电容,可减小变换器体积、重量和成本,提高系统可靠性,且任意两个端口之间均为单级升降压变换,大大提高了变换器的变换效率和功率密度。详细分析变换器的工作原理,给出相应的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)和功率控制策略,最后通过实验验证理论分析的正确性。

基于高频交流升降压原理的双有源桥双向变换器

为实现更优化的器件电流应力、更广范围内实现软开关,针对双有源桥双向变换器,该文提出一种基于高频交流升降压的统一多变量控制策略。提出一种多变量求解的方法,并给出相应的计算流程和相关的控制框图。给出变压器变比和电感值的设计方法,并分析器件的电流应力。从器件电流应力、对控制变量潜力的挖掘程度和软开关范围3个方面,比较基于高频交流升降压控制策略与双移相控制策略控制下的双有源桥双向变换器的性能。实验结果验证了所提控制方法优良。

星载双向耦合电感型升降压变换器研究

星载电源控制设备一般由分流器(SR)、放电调节器(BDR)和充电调节器(BCR)三部分组成。为了减小电源控制设备的质量和体积,文章提出了一种将放电调节器和充电调节器合二为一的设计方案。分析了一种双向耦合电感型升降压电路工作原理,给出了主功率电路的平均模型,推导出了该变换器双向工作的传递函数,为校正补偿网络设计提供了理论依据。经Psim软件仿真分析,并搭建原理样机进行了试验验证,结果表明:该变换器双向工作稳定,可以实现蓄电池组充放电功能。该方案减轻了电源控制设备的质量,降低了研制成本,可为后续卫星电源控制设备设计提供参考。

一种新颖的双升压/双降压式AC/AC变换器

提出了一种新颖的适用于航空变频电源(360～800 Hz)的AC/AC变换器。它由双升压式整流器和双降压式逆变器直接连接构成,继承了无桥臂直通隐患、无体二极管反向恢复的优点,同时具有可靠性高和效率高的优点。简要介绍了该变换器的工作原理和控制方法;推导了前后级电感的设计公式;仿真和实验验证了理论分析的正确性。

面向直流储能系统的飞跨电容三电平双向升降压变换器及其模型预测控制策略

光伏系统中直流母线电压受光伏发电端及负载影响变化范围较大,传统储能直流变换器难以适应储能侧及母线侧双端宽电压范围运行。该文提出一种适用于储能系统的飞跨电容三电平双向升降压变换器,该变换器具有对称的拓扑结构,能量向任意方向传递时,均可实现升、降压功率变换,从而解决储能系统在宽母线电压工况下的应用问题。此外,该文提出基于所提变换器的模型预测控制(MPC)策略,该策略通过建立电感电流的预测模型,引入电感电流和输出电压的双闭环控制,实现稳定输出电压的控制目标。同时,建立飞跨电容的独立预测电压闭环,在保证输出稳压的基础上,实现对双侧飞跨电容电压的独立控制。最后,通过搭建小功率实验平台验证了所提变换器及其控制策略的有效性。

双向大升压比直流变换器型逆变器

提出并深入研究了双向大升压比直流变换器型逆变器电路拓扑、控制策略、稳态原理特性、电压传输比的推导方法和关键电路参数的设计准则,给出了仿真和原理实验结果。这种逆变器是由两个相同的、输出反相的低频正弦脉动直流电压的双向功率流大升压比的直流变换器以差动电路构成。理论分析、仿真和原理实验结果表明,这种逆变器具有电路拓扑简洁、双向功率传递、升压比大、功率密度高、输入电流纹波小、控制简单、负载短路时可靠性高、应用前景广泛等优点,为实现大升压比的大容量逆变器奠定了关键技术基础。

组合双向升压直流变换器型高频链逆变器

提出了一类组合双向升压直流变换器型高频链逆变器电路结构与拓扑,它由两个隔离双向升压型直流变换器输入侧并联、输出侧反向串联构成。深入研究了互补和独立两种电压瞬时值反馈控制方案及关键电路参数设计准则等。研究表明,采用互补控制时占空比变化范围小、副边功率开关电压应力小、输入电流和输出电压纹波小等特点;采用独立控制时占空比变化范围大、副边功率开关电压应力大、输入电流及输出电压纹波大等特点。研制了单端式500VA 18-32VDC/115V400HzAC互补控制逆变器样机,给出了样机测试结果。

一种降压/升压式开关电容AC-AC变换器设计

提出了一种新型降压/升压式开关电容AC-AC变换器,能够实现电压增益为1/4或4的交流变换。阐述了变换器的主电路拓扑结构,分析了在低频和高频条件的基本工作原理,并根据变换器的等效内阻公式给出了等效电路模型。为验证理论分析的正确性,搭建了一台功率等级为500 W开关频率为50 k Hz 220 V/55 V的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。

电动客车直流电机驱动双向升降压变换器的研究

提出了一种双向升降压变换器,可用于采用超级电容器作为车载能源的电动客车直流电机驱动,构成的电流双象限不可逆调速系统具有再生制动能力,分析了主电路的工作原理,并通过仿真和实验验证了其可行性.

隔离型双向升压全桥DC-DC变换器效率的提高

为了满足现代可再生能源系统日益增长的需求,具有隔离功能的DC-DC变换器作为重要的功率变换器件得到了广泛的应用。这种转换器也可能需要宽输入电压范围和容错性这些理想特性。本文提出了隔离型双向Boost全桥DC-DC变换器的效率提高方案,该方案采用有源箝位缓冲电路和有源启动辅助电路,具有高效率、稳定运行的特点。对该变换器进行了原型设计,实验结果证明了该方案在输出功率高达10kw时的可行性。

ST的相机闪光灯LED降压/升压变换器STCF02

意法半导体（STM）日前推出一个新的电源IC STCF02。新的STCF02电源IC是为驱动最新的移动影像设备如照相手机、数码相机与PDA的闪光灯所需的大电流白光LED而特别设计。除支持最新的高分辨率影像传感器所需的闪光灯功率外，这个组件还可大大延长电池的使用时间。在关断模式下，其待机电流会降到1微安以下，功耗是其它同类组件的六分之一。此外，STCF02还整合了多种保护电路，包括一种可自动检测并同馈LED过温信息的独特电路。

基于导抗网络的电压型隔离双向DC/DC变换器

根据导抗网络的基本特性,提出一种新型双向直流变换器(bidirectional DC/DC converter,BDC)。分析了所提双向变换器在boost模式和buck模式下电路的工作模态。由导抗网络的基本特性可知,在任意的工作模式下,都可保证变换器中全桥变换器交流侧的功率因数为1,可使回流功率为零以提高系统效率。分析了双向变换器中的物理量关系,给出了变换器中变压器、导抗网络参数优化设计的规则,提出了双向变换器的信号调制策略及相应控制策略。实验结果表明所提BDC性能优良。

一端稳压一端稳流型软开关双向DC/DC变换器(Ⅰ)——电路原理和控制策略

提出了一种适合于高低压变换的软开关双向DC/DC变换器,该变换器为隔离Boost变换器和全桥变换器组合而成的电流—电压型拓扑。详细分析了能量双向流动和实现软开关的原理。提出一端稳压和一端稳流的控制策略,可实现能量双向流动的自由转换。采用一种启动电路,可抑制Boost模式启动时的冲击电流。

一种新颖的数控双向DC/DC变换器拓扑

提出了一种应用于低功率场合的双向DC/DC变换器。该变换器采用初、次级隔离的形式,其初级为隔离型Boost电路,次级采用半桥倍压电路。变换器的输出端为直流母线,能量反向流动给蓄电池充电。当直流母线故障时,蓄电池通过升压来维持母线电压。实验结果表明,在相同功率器件的条件下,该变换器可以实现能量的双向流动,适用于蓄电池等功率变换系统。

基于飞跨电感的高升压比级联式DC/DC变换器

高升压比DC/DC变换器在微电源并网、不间断电源以及车载电源等场合均有广泛应用,飞跨电感模块既具有升、降压能力,又可以实现能量双向流动。利用多个飞跨电感模块输入、输出端串、并联组成共正极、共负极和不共地3种不同结构的级联式高升压比DC/DC变换器,其均可在较合适的占空比下维持较低的电流应力,获得高电压增益。模块间采用载波移相调制可以减小模块输入侧电流纹波、变换器输出电压纹波和输出滤波电容容值。详细介绍了飞跨电感模块和DC/DC变换器的结构及工作原理,并以其中不共地变换器拓扑为例通过仿真和实验验证了其正确性。所提变换器具有电压增益便于调节、扩容方便和应用范围广等优点。

双向功率流电压型准Z源DC-DC变换器研究

为克服传统双向DC-DC变换器的不足,对一种新型的双向功率流电压型准Z源DC-DC变换器进行研究。该变换器是基于准Z源变换器的思想,其中双向功率开关由两个面对面连接的IGBT模块构成,通过PWM波形控制双向功率开关导通占空比,实现在单一拓扑结构下双向功率流传输的目的。该拓扑结构的优点是可以实现双向的升/降压输出,并且具有较宽的调压范围。首先应用saber软件对电路进行了仿真验证,然后进行实验验证,其结果证实了该电路拓扑的合理性和优越性。

一种双向DC-DC变换器的设计与实现

本设计采用芯片BQ24610控制DC-DC降压及充电控制模块,芯片TPS55340控制升压模块,升压和降压模块共同构成了双向变换器。降压及充电控制模块构成效率达到95.5%,本设计产品可以在22 V^30 V输入电压下为18650锂电池组提供1 A^2 A充电电流。并且在输入电压波动时能稳定输出充电电流,其电流变化率仅为1.08%,通过采用BQ24610电源管理芯片,能耗控制效果十分明显,转换效率高达90%以上。

升降压式软开关DC-DC变换器的研究

介绍一种采用结实型谐振支路拓扑构成的升降压式软开关ＤＣ－ＤＣ变换器。分析了该变换器的工作原理和特性，简介了变换器的控制和保护电路，并用实验进行了验证。