基于堆叠滤波结构的高电压比低纹波隔离型DC-DC制氢变换器

氢能是未来新能源电力系统中一种重要的储能方式,DC-DC制氢变换器则是连接新能源系统直流母线和电解槽的关键设备。在制氢这种大电流应用场景中,现有的大电流DC-DC变换器拓扑通常难以兼顾高效率、高电压转换比和低输出电流纹波等指标要求。为此该文提出一种基于堆叠滤波结构的DC-DC制氢变换器,该堆叠滤波结构是简单的软开关电路,具有低功耗特点,可并联于变换器输出侧有源补偿输出电流纹波,使得纹波消除不再依赖繁重的无源滤波器和高开关频率,从而提升变换器效率。此外,提出一种半波导通控制方式,该控制作用于变压器二次侧的两相交错Buck电路,可有效提高变换器的电压转换比。分别对提出的制氢变换器的拓扑原理、控制方式、参数选取和性能进行了详细的理论分析,最后通过PSIM仿真和240 W/20 A的实验样机对DC-DC制氢变换器进行了验证。

基于3525驱动板的推挽式非隔离型变压器DC-DC升压设计

设计了一种非隔离型推挽式变压器DC-DC升压方式,给出了推挽式升压主要电路模块参数的设计方法,其中包括尖峰吸收电路、MOS管外围电路、变压器以及整流桥。通过3525驱动板实现变压器输出电压非隔离反馈调节与MOS管驱动。通过设计发现在推挽式升压中:RC尖峰吸收电路,RC参数值与电路寄生电容电感、MOS管结电容以及电路整体谐振有关,并当电阻值固定时,电容越大尖峰吸收效果越好;MOS管需用NPN型,并考虑输入信号的阻抗平衡以及NMOS的安全与性能;变压器设计中需注意磁通不平衡和磁饱和引起的变压器短路,磁通不平衡可通过调节MOS管驱动信号使MOS管导通时间基本一致实现,磁饱和可通过对磁心开气隙使磁心磁饱和强度增加的方式进行调节;整流桥设计要点是考虑能量转化效率以及器件耐电压耐电流的值。通过3525驱动板的1、2以及9引脚和电阻电容实现非隔离电压采集,成本更低,并设计简单,稳定性强。

一种全功率范围零电压开通的电流型双向隔离DC-DC变换器

针对传统电流型双向变换器存在的低压侧开关高电压尖峰和硬开关现象,提出一种可在全功率范围内实现实际零电压开通(ZVS)的电流型双向隔离DC-DC变换器。该变换器的一次侧Boost半桥能有效抑制开关管的高电压尖峰;二次侧为两个有源半桥并联,通过调整二次侧桥内移相角可改变实现ZVS的反向电流的大小。该变换器通过采用混合移相+脉宽调制(PWM)控制,可使所有开关管在全功率范围内实现实际ZVS。首先,介绍变换器的工作原理;然后,详细分析变换器的功率传输特性和软开关特性;最后,搭建一台30~60V输入、400V/2.5A的实验样机,验证了所提变换器及其控制策略的优势。

推挽型隔离DC-DC变换器软开关条件分析

电流型隔离DC-DC变换器具有电流脉动小的优点,有利于延长储能系统锂电池的使用寿命;同时,减小开关损耗是提高功率变换效率的关键技术之一。因此该文讨论利用电流型推挽隔离DC-DC变换器开关管的寄生电容进行谐振,满足开关管的软开关条件。首先分析变换器的增益特性和工作模态;其次基于变换器的等效电路模型,详细分析推挽型隔离DC-DC变换器的软开关瞬态过程,推导出变换器全部开关管软开关条件的参量表达式;最后通过仿真和实验结果验证了软开关条件的正确性。

软开关隔离型升压DC-DC变换器设计与实现

为了满足升压型变换器低成本和大功率密度的需求,提出了一种软开关单极隔离型DC-DC变换器。该变换器电路包含一个无损耗缓冲器,通过漏电感固定住开关的电压峰值,从而实现开关的ZVS关断。在失谐状态下,使用Lr-Cr串联谐振电路来实现二极管的ZCS关断。由于磁化电流低,相较于传统的基于反激的变换器,变压器的容量更少。在输出功率250 W和开关频率100 k Hz的条件下进行了实际测试,提出的变换器的最大测量效率为97%。

双PWM控制下三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器的全局最小峰值电流研究

针对三电平半桥隔离型双向DC-DC变换器,提出了一种双PWM与移相结合控制(DPWMPS)的方法。通过对该控制工作原理进行分析,并以变压器两侧电压的相对位置为依据,归纳出系统运行的12种工作模式,并推导出每一种工作模式下的功率传输特性。在此基础上,该文提出一种电感最小峰值电流控制方法,能在电压配比m≤1的情况下实现稳态电感峰值电流全局最优。最后搭建实验平台,通过实验结果证明了该算法的正确性和有效性。

隔离型DC-DC变换器

本文介绍了一种基于MMC的隔离型大功率DC-DC变换器,具有功率损耗小,抗干扰能力强的特点对其较为关键的子模块控制器的模块构成、工作原理做以详细说明。最后搭建实验平台,进行了变换器实验,实现了直流变换。

一种应用隔离型DC-DC变换器的软启动方法

针对广泛应用于电力电子变压器、双向充电桩等的隔离型DC-DC变换器的启动电流冲击问题,提出一种简单的软启动方法。该软启动方法不增加额外的硬件,不修改原有控制逻辑和算法,只需在启动时,将两个H桥的左右桥臂方波的相位差从0°逐渐增加到180°,即可完成启动。而且,能量反向流动时,不需要修改程序和参数,仍然适用。这种方法可以有效地减小隔离型DC-DC变换器启动时刻的电流冲击和电压振荡。该方法具备很好的抗干扰能力,不需要复杂的模式切换,能真正实现无缝切换。最后,搭建了基于珠海泰为电子有限公司的FDSP的试验平台,验证了该软启动方法的有效性和可靠性。

CCG系列隔离型DC-DC转换器增加双输出型号

TDK公司宣布TDK—Lambda品睥的CCG系列隔离型DC-DC转换器增加了双输出型号。CCG系列是一款宽范围输入的隔离型板载式DC-DC转换器，主体封装大小仅为lin×lin。

低压系列隔离型DC-DC变换器

经电路人员的精心设计，西安泰初电子科技有限责任公司近日推出选用单端反激型电路形式，合理的选用先进的脉宽调制器和精密基准源，并采用厚膜工艺的各种规格的低压系列隔离型DC—DC变换器。现已广泛的被广大客户所采用，赢得一致好评，为使广大用户合理选型和正确使用，现简介如下：

RS发售最小的隔离型DC-DC变换器

近日，ElectmcompnnMtsplc（LSE：ECM）旗下的贸易品牌RSComponetIts（RS）现货发售业界最小的隔离型DC—Dc变换器，该系列变换器来自AnalogDevices（ADI）-全球领先的高性能信号处理解决方案供应商及数宁隔离器技术先驱。

面向LCC-HVDC与VSC-HVDC互联的DC-DC接口变换器拓扑与调制策略

为实现基于电网换相换流器的LCC-HVDC和基于电压源型换流器的VSC-HVDC之间的直流互联,提出了一种隔离型双MMC结构的互联DC-DC接口及其调制策略。为满足LCC-HVDC与VSC-HVDC在电压等级和工作原理等方面的差异性需求,互联接口在LCC侧采用全桥MMC结构,在VSC侧采用半桥MMC结构,两侧MMC之间通过中频变压器进行功率交换。针对该接口的应用场景,提出了准两电平调制策略及其子模块均压控制策略。接口工作过程分析表明,所提出的调制策略能够稳定传输功率,减小子模块承受的电压应力。对子模块能量交互过程分析表明,所提出子模块均压策略能够合理设置子模块移相角,有效维持子模块电容电压均衡稳定。同时给出仿真与实验结果,证明了所提出的接口及其调制策略的有效性与正确性。

新型非隔离型升压变换器

基于非隔离型变换器与开关电容所具有的强大优势,提出了一种全新的非隔离型DC/DC高增益变换器。并且对此类变换器的主要构造及工作方式进行了进一步的剖析。同时还计算出了该变换器的主要电压传输比以及器件的基本电压应力。运用MATLAB/Simulink对电路进行仿真,搭建出实验电路,仿真和实验共同验证了该变换器的可行性。

基于隔离型半桥变换器的退役电池组均衡方法

在梯次电池储能应用中,梯次电池间存在的较大不一致性使得电池组在充放电过程中更容易出现过充和过放现象,限制了电池组整体的可用容量甚至造成安全隐患。针对该问题,本文提出了一种基于隔离型双半桥DC-DC变换器的有源均衡电路。该均衡电路由N+5个开关(N为电池数目)构成的开关阵列和隔离型双半桥DC-DC变换器构成,保证了电路的灵活性。在主电路工作原理分析的基础上,进一步提出了一种基于SOC的分状态均衡控制策略,在电池组充电、放电和静置三种不同状态下,采用对应的均衡策略实现电池组能量平衡。最后对5节串联锂离子电池进行了均衡实验,实验结果表明相比不使用均衡器的电池组,该方法在静置、充电、放电状态下分别提升了12%,9.9%,17.5%的可用容量,证明了该方法的可行性及有效性。

非隔离型防电流反灌技术在宇航领域中的研究与应用

同步整流模式控制的Buck变换器虽然提高了系统的工作效率,但是也带来了电流反灌现象,这种情况严重影响航天器二次电源系统的效率、寿命、安全性和可靠性。针对这一问题,该文设计并实现基于Buck电路的防电流反灌电路,该电路通过逐周期检测低端Mos管关断后,高端Mos管开通前这一死区时间内低端Mos管Vds电压的高低电平状态,来判断电路处于何种工作模式,进而控制低端Mos管的驱动电压,实现当电路处于强制电流连续模式(FCCM,Forced Current Continuous Mode)时,关断低端Mos管驱动的控制逻辑功能。仿真和实验结果表明,加入该防电流反灌电路后,可有效防止电流反灌现象,提高电路的可靠性和稳定性。

和利时推出LK431通道隔离热电阻型模拟量输入模块

目前，和利时集团推出了一款全新的通道隔离热电阻型模拟量输入模块LK431。LK431模块的24VDC系统电源经过隔离DC／DC输出5VDC给接口电路供电，接口电路与系统间采用光耦隔离，从而实现系统对现场通道的电气隔离。

Picor新品C00I—PowerP13106啊离型DC—DC转换器提供突破性的功率密度

Vicor Corporation推出最新Picor Cool-PowerP13106隔离型DC-DC转换器，该转换器以一个高密度集成的0．87×0．65×0．265英寸表贴封装提供50W的输出功率，

恶劣环境下隔离型串行通讯接口的应用

文章介绍一种隔离供电专用器件MAX253,阐明了隔离供电技术应用的原因、原理。并结合恶劣环境下串行通信接口RS-485的应用,详细阐述了隔离型数据接口在抗恶劣环境下的应用原理及实用技巧。

光储联合运行直流微电网控制策略

为了更好地解决光伏系统的并网问题,提出了一种基于光储联合运行的直流微电网运行控制策略。首先构建了光储联合运行的直流微电网系统结构,该系统由光伏系统、储能系统、非隔离型DC-DC变换器以及高频隔离型DC-DC变换器组成。在划分系统6种工作模式的基础上,该策略可以在保证直流母线电压稳定的前提下,通过实时检测并对比光伏输出功率与负荷需求功率来确定储能系统的工作状态,即采用储能系统来作为直流微电网的松弛节点,从而保证直流微电网系统的稳定运行。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件验证了该系统以及运行控制策略的有效性,针对核心器件高频隔离型DC-DC变换器进行了样机实验研究,实验结果证明了理论分析的正确性。

一种中压直流短路故障下不间断运行的MMC-SST拓扑及控制

多端口固态变压器是多电压形态多电压等级的交直流混合电网的核心设备,模块化多电平(modular multilevel converter,MMC)型固态变压器(solid state transformer,SST)具有中压直流端口,可接入中压直流配电网,构成多区域交流配电网的柔性互联,提升区域网络间功率灵活调节能力。而采用传统的MMC-SST拓扑及控制,中压直流线路短路故障会引起低压端口供电中断。文中提出一种混合型MMC-SST的拓扑及控制,其具备中压交流、中压直流和低压交直流端口,通过控制使其具有中压直流短路故障耐受能力,同时故障期间保持中压交流和低压端口的不间断功率交互,从而提升低压用户供电可靠性。分析MMC-SST在正常运行和中压直流故障不间断运行控制下内部能量平衡机理,提出中压直流短路故障下电容电压平衡及不间断运行控制策略,实现MMC-SST中压直流短路故障时不间断稳定运行。通过理论分析,仿真与物理动模实验,验证了所提拓扑及控制的可行性及有效性。