DC-DC变流器整流二极管零电流软关断方法

针对现有DC-DC变流器对起整流作用的二极管零电流关断软技术研究不足,从而不能进一步减小变流器开关损耗的现状,从二极管零电流关断的定义出发,通过理论分析和实例说明相结合的方式,提出实际电路中二极管零电流软关断的判断方法,并总结和归纳两种实用性整流二极管零电流关断技术和其主要特征。在此基础上,根据实际应用场合的需要,经过的一系列的拓扑推演,提出一族具有斩波管可实现零电压开启、整流管可实现零电流关断特性的新颖拓扑族,实现了开关损耗的最小化,无需外加任何开关管缓冲网络,可适用于双向DC-DC变流场合。一个适用于不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)系统的样机验证了该拓扑族的有效性和在实际应用中的优越性。

辅助开关零电流关断的零电压过渡PWM正激电路

针对正激型电路分析了零电压过渡ＰＷＭ软开关拓扑存在的辅助开关是硬开关的问题，提出了一种新的辅助开关零电流关断的拓扑，新的拓扑具有效率高、电路简单、易于实现和变压器磁心利用率高的优点。在输出功率为１００Ｗ的装置上进行了实验，同硬开关电路相比，新电路的效率提高３％～４％。

一类新的辅助开关零电流关断的零电压过渡PWM软开关拓扑

分析了零电压过渡ＰＷＭ软开关电路存在的辅助开关硬关断的问题，提出了一类新的辅助开关零电流关断的拓扑，并介绍了其工作原理。在功率为２９０Ｗ的升压型电路和功率为１００Ｗ的正激型电路装置上进行的实验，证明了拓扑的可行性，电路效率比传统的零电压过渡ＰＷＭ电路高。

新型零电压零电流谐振极型软开关逆变器

提出一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器,可以在主功率器件开通和关断时,同时实现零电压和零电流,因此对于内部电容不能忽略的器件,可减小容性开通损耗,当绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为主功率器件时,也可减小拖尾电流引起的损耗。主功率器件真正做到了无损耗换相。此外,续流二极管的反向恢复损耗被降低到最小,辅助开关也实现了零电流开关。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和回路的参数设计方法。制作一个1kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性。

正激推挽电路的ZCS方案

提出了正激推挽电路的ZCS方案。在次级整流桥后增加辅助谐振网络 ,实现了电路主开关管的零电流开关 (ZCS)。通过理论推导、仿真分析和 2 8.5V输入 75V输出DC/DCZCS变换器的研制证明了该方案的优点。本电路的零电流方案具有通用性 ,可以应用到其他有变压器隔离的变换器拓扑中。

一种零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器

非隔离型单相光伏并网逆变器的漏电流和效率是两个关键指标。非隔离型并网逆变器相比隔离型结构有效率优势,但到目前为止,非隔离型并网逆变器的高频开关仍然工作在硬开关状态。提出一种零电流转换H6结构非隔离光伏并网逆变器,通过引入两组谐振支路可以实现高频主开关的零电流关断,及高频辅助开关管的零电流开通。详细分析了新型逆变器的工作模态、软开关条件、占空比约束条件和谐振参数设计方法,并通过一台50?kHz、1?kW原理样机验证新型逆变器的可行性。

零电流开关大功率DC/DC双全桥变换器设计

提出了一种基于双全桥结构的单向零电流开关大功率(兆瓦级)DC/DC变换器,该变换器通过采用两个全桥变换器来实现零电流开关,实现了较低的功率损耗和输出滤波电感。为了验证提出的变换器在大功率应用中的有效性,构建了小型样机并在大功率直流电网进行了实际测试。实验证明,相比传统的两种单向大功率全桥变换器,提出变换器所需的滤波电感和半导体器件的功率损耗均较少,分别仅为1.72 mH和924.5 kW。

一种ZVZCS软开关全桥直流变换器的研究

研究了一种零电压零电流开关的移相全桥软开关电路。通过在原边电路结构中增加一个辅助变压器和两个二极管,该直流变换器能实现滞后臂开关管的零电流关断。详细阐述了电路各阶段的工作原理,分析了零电压和零电流开关设计条件。最后制作了一个400 W的直流电源,测试波形表明超前臂和滞后臂开关管分别实现了零电压开通和零电流关断,电路分析设计正确。

节能型三相桥式零电流开关整流器

为使三相桥式整流器实现节能运行,提出了一种节能型三相桥式零电流开关整流器拓扑结构,在各相桥臂上的辅助谐振电路处于工作状态时,整流器的开关器件能完成零电流软关断.三相桥式整流器通常以绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为开关器件,实现零电流软关断能消除IGBT拖尾电流产生的关断损耗.分析了电路工作过程,在三相3kW样机上的实验结果表明开关器件实现了零电流软切换.因此,该拓扑结构可实现以IGBT作为开关器件的三相桥式整流器的节能运行.

节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器

为改善以绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为开关器件的单相全桥逆变器的效率,提出了一种节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器,在每个桥臂上分别并联1组辅助电路.在工作过程中,主开关和辅助开关都能完成零电流软切换,可消除IGBT拖尾电流造成的关断损耗.分析了电路工作过程,在2kW样机上的实验结果表明开关器件实现了零电流软切换.因此,该拓扑结构可实现以IGBT作为开关器件的单相全桥逆变器的节能运行.

三电平ZCS充电结构的工作特性研究

本文探讨了将三电平变换器应用于充电电源的可能性,从其工作原理入手分析了其工作特性、指出了其存在的优势并给出了三电平ZCS充电结构的参数设计依据。另外,还针对储能电容的取值进行了论述,指出储能电容的取值对重复精度的影响。最后通过设计若干组仿真实验进行了验证,得出TL变换器可以用于改善充电电源某些方面的性能指标的结论。

一种新的交叉式双开关ZVS和ZCS的PWM直流—直流变流器

为了在不另设辅助电路的情况下最大限度地减小软开关电路中的环流,本文提出了一种能降低导通损耗的新的零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)的脉宽调制式(PWM)变流器,这种交叉式双开关正向软开关变流器具有元器件少、效率高、功率密度大以及成本较低等优点,适合于大功率应用场合。阐述了其工作原理且作了稳态分析,构建了一个500W、100kHz的IGBT实验电路证实了该电路的性能。

新型恒频率ZCS/ZVS准谐振变换器理论分析及仿真

提出了一种新型恒频率ZCS/ZVS准谐振变换器,性能优于其它变换器,并给出它的数学模型、理论分析波形及仿真结果。

基于恒频PWM及多谐振技术的桥式ZCS变流器

分析及研究桥式并联谐振开关变流器存在的不足之处 ,针对开关功率管的导通在较大初始电流下进行 ,容易产生较大的di/dt导通损耗 ;控制回路的调节方式通过改变开关频率来实现 ,不利于整机电路的优化设计等[1～ 3] 问题 ,对原有电路拓朴结构提出一系列改进措施 ,使开关三极管实现了在零电流条件下导通及关断 。

一种新的零电压零电流开关的直流-直流变流器

提出了一种新的零电压和零电流开关(ZVZCS)直流-直流变流器。此变流器采用一个原边辅助型变压器进行隔离,结构简单,仅使用一个辅助变压器和两个二极管来获得超前桥臂零电流开关(ZCS);辅助变压器的额定容量约为主变压器的10%。此变流器具有良好的负载电流控制能力,可使因电路的不对称性或瞬态现象而产生的磁饱和的可能性大大降低。这是采用变压器隔离的直流-直流变流器的一个十分重要的特色。该变流器的性能通过一个实验原型线路的测试得到了验证。

基于Matlab的ZCS PWM DC/DC变换器的建模及仿真

分析了ZCS PWM DC/DC变换器的工作原理及主要参数的设定,建立了基于Matlab的仿真模型,通过选择参数对仿真模型和程序进行校核和调试,验证了零电流关断电路的优越性。

零电压零电流谐振极型软开关逆变器

提出了一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器。在主功率器件开通和关断时,实现零电压和零电流,减小了电路损耗。同时,续流二极管的反向恢复损耗被降低到最小,辅助开关也实现了零电流开关。对其工作原理进行了分析,给出了不同工作模式下的等效电路图。制作了一个1 k W的试验样机,结果验证了该软开关逆变器的有效性。

零阻变换器系统中晶闸管开关单元的关断策略

零阻变换器系统(zero-resistance converter system,ZRCS)是一种治理城市轨道交通杂散电流的电力电子方案,开关单元作为其关键部件之一,用于将高达数千安的牵引电流由走行轨转移至回流线缆。鉴于绝缘栅双极型晶体管IGBT开关单元面临的损耗与可靠性挑战,在ZRCS中采用了晶闸管开关单元(siliconcontrolledrectifier switch unit,SCR-SU),但面临着晶闸管无法自关断的问题。因此在分析SCR-SU关断机理的基础上,从ZRCS系统角度提出了利用负阻变换器实现强制换流的SCR-SU关断策略。仿真和实验结果表明,采用SCR-SU的零阻变换器系统能够在关断策略下实现晶闸管的关断,并能有效降低城市轨道交通系统的杂散电流,具有良好的应用前景。

基于Matlab的ZCS PWM DC/DC变换器的建模及仿真

分析了ZCSPWM DC/DC变换器电路的工作原理,探讨了主要参数的设定,并建立了基于Matlab的仿真模型,通过选择参数对仿真模型和程序进行校核和调试,证明了零电流关断电路可以有效地减小关断损耗,提高工作效率。

零电压电流逆变弧焊电源设计

逆变弧焊电源是一种将常规市电通过整流逆变调压后转变成电焊机需要的低压高频电源,有着高效率、体积小、高频率、易操作、携带便捷等优势。科技的发展促使元器件的更新换代,同时也带动了与之息息相关的技术的推广,所以逆变弧焊电源市场占有率日益增加。然而逆变弧焊电源也有着不容忽视的缺点:开关损耗大,容易出现过流过压等安全问题,降低了电路的工作效率。文中提出了一种在弧焊电源的整流逆变之后与高频变压器之间,加入了一个可饱和电感和一个隔直电容,通过电感的阻碍交流以及电容的隔直作用实现开关管的零电压电流通断,这样可以大大提高电路的工作效率。