应用于AHB非对称半桥拓扑的平面变压器设计

变压器是开关电源系统中的关键器件,其体积大小占整个电源系统的20%~30%。变压器的能量损耗较大,通常为电源系统总能量损耗的30%左右。平面变压器作为一种新型变压器,因其具有体积小、电流密度大、漏感低、功率密度高、散热性优、参数重复性优、生产一致性高等优点,受到电源行业的广泛关注。因此,平面变压器的设计对于实现开关电源系统的小型化和轻量化至关重要。文章主要针对应用于非对称半桥拓扑(Asymmetrical Half-Bridge,AHB)的平面变压器设计展开研究。

低应力高效非对称半桥变换器设计

非对称半桥变换器存在宽功率输出时效率不理想、电压电流应力大、整流二极管的电压振铃问题。针对这些问题,提出了一种低应力高效非对称半桥变换器,变压器次级引入带有正向电感L_f的倍压器结构来控制输出电流,有效地解决了整流二极管的电压振铃问题;L_f与倍压器中的电容构成精准谐振,实现开关管的零电压导通和整流二极管的零电流关断,最终实现高效宽功率输出;与其他非对称半桥相比,所提变换器的开关管和整流二极管具有低电压和电流应力。实验表明,所提变换器输出功率在10~100 W之间时,效率η_e在90%~96%之间;整流二极管电压无振铃;所提变换器的开关管S_1、S_2电压和电流应力较低,D_1、D_2电流应力也较低,但由于所提变换器变压器的次级不对称设计(n_1<n_2),D_2电压应力略高。

非对称半桥式开关电源的分析与设计

非对称半桥电路拓扑采用脉冲宽度调制技术,具有易实现零电压开关的优点,可广泛应用于家用电器,汽车电子等领域中。文中首先介绍了非对称半桥电路的工作原理,接着对其进行了稳态分析,重点给出了一个非对称半桥式开关电源的设计过程。考虑到拓扑结构参数和零电压开关的影响,对电路的输出电压进行了修正。此外,谐振电感和死区时间是确保零电压开关实现的两个重要参数,文中给出了其实际的设计过程,并通过仿真证明了其实现的可行性。

非对称半桥交错并联输出式LLC谐振DC-DC变换器设计

LLC谐振变换器由于谐振特性,能够较容易实现软开关和增大变换器功率密度,在中大功率场合得到广泛应用。为了增大功率密度提高输出容量,设计了一种非对称半桥交错并联输出式LLC谐振DC-DC变换器,对变换器的工作过程进行了分析。分析了不同k值对变换器的影响,对谐振网络进行了等效分析。不同谐振频率下变换器分布在不同的工作区域,不同的工作区域中开关MOS管实现软开关过程的难易程度不等。通过仿真和样机测试验证了设计的变换器开关管能够实现零电压开关(ZVS),能够有效减小变换器的开关损耗。

一种采用非对称半桥结构的行波管栅偏压电源的研究与设计

本文介绍了一种基于非对称半桥拓扑的改进型变换器,并对其工作原理进行了论述。本变换器去掉了传统非对称半桥变换器的次级滤波电感,并采用PWM控制方式,使其桥臂上两个场管的ZVS软开关条件变得更为宽松。经试验验证,本变换器适合于高压小电流的应用场合,可以用作真空管发射机的行波管栅偏压设计。

一种自动磁复位半桥式正反激谐振变换器的研究

以非对称半桥LLC结构为主体,提出了一种自动磁复位半桥式正反激谐振变换器,变压器励磁电流能够双向流动,具有自动磁复位的复用功能。对变换器的工作原理和谐振网络等效电路进行分析,对谐振电流和谐振电压进行计算。对新型变换器的增益特性和实现软开关的条件进行了研究。通过60 W样机测试验证了开关管能够实现零电压开通(ZVS),变压器能够自动实现磁复位,变压器具有复用功能,对比传统非对称半桥式LLC谐振变换器,该变换器具有效率高、体积小的优点。

新型HID灯电子镇流器电路拓扑的研究

提出一种基于非对称半桥结构的新型电子镇流器电路,由提供高频方波电压的半桥逆变电路和将电流波形滤波成准正弦波的谐振电路组成。通过非对称PWM控制驱动,能有效调节灯功率,实现软开关,并保持放电灯的稳定工作和电子镇流器的可靠性,实现了电子镇流器在高强度放电(High Intensity Discharging,简称HID)灯中应用的一些关键技术。最终研制出一套300W的样机用于验证所提电路拓扑和控制方法的正确性。

基于FSFA2100的DC-DC转换器设计

随着电力电子技术的迅速发展,对高性能、高效率、小型化和轻量化的DC-DC转换器的需求日益增长。现针对含有PFC电路的开关电源设计了一种降压型DC-DC转换器,该设计主要采用半桥式变压器开关电源拓扑结构,将PFC电路输出电压变换成高频交流电,经过高频变压器进行降压,采用全波整流滤波成直流电,通过光耦加KA431反馈控制实现稳定电压输出,同时引入FSFA2100控制芯片实现零电压开关(ZVS)来提高效率。实验表明,该DC-DC转换器实现了体积小、效率高和稳定性好的设计要求。