TinySwitch-Ⅱ系列微型单片开关电源的应用

TinySwitch—Ⅱ系列适合制作高效率、低成本、23W 以下的小型化开关电源,充电器、电源适配器、待机电源、高档家电和网络终端设备。本文介绍其典型应用及电路设计要点。

LinkSwitch系列恒压/恒流式单片开关电源的应用

由恒压/恒流式开关电源被广泛用于电池充电器中。但传统的电路设计需要使用许多元器件,不仅电路复杂,而且性能较差。介绍了一种专用的 LinkSwitch 系列恒压/恒流式单片开关电源,具有性能先进、电路简单、成本低廉等优点,适合构成4 W 以下的各种电池充电器或电源适配器。

Fairchild Power Switch在锂离子电池充电器中的应用

Fairchild Power Switch将PWM IC与Sense FET组合在同一封装内,是一种新型功率开关调节器。文章介绍了FPS的特点,及其在锂离子充电器中的应用。

基于模糊PI控制的三相六开关PFC的研究

提出了一种基于模糊PI控制器的三相六开关PFC控制策略,该方法保证在负载突变的情况下动态响应快速,电流波形过渡平稳。根据三相六开关PFC在两相旋转坐标上的数学模型、SVPWM的调制策略和电流环前馈解耦策略,采用模糊规则表调整PI控制器参数。在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型进行试验。结果显示三相六开关PFC的功率因数保持0.99,抗干扰能力强,提高了输入电网电能质量。

电动汽车非车载充电机充电模块的研制

介绍了一种采用LLC串联谐振控制的500V/25A电动汽车非车载充电机充电模块的总体设计方案,给出了该充电模块主电路、控制电路等关键电路。阐述了一种解决串联谐振变换器在空载或轻载时输出电压上升的方法,定量地给出了3种不同工作频率下充电模块的输入电压、开关频率以及输出电压等参数之间的关系式。在一台12.5kW原理样机上的实验表明,充电模块所有开关管实现了零电压开关,空载损耗低于20W,满载效率可达96%,所有性能参数完全满足电动汽车的充电要求。

大型停车场电动汽车直流充电桩用低电应力ZCS-PWM Superbuck变换器

提出一种新型大型停车场电动汽车充电设施——直流充电桩以及适用于该设施后级装置的低电应力ZCS-PWM Superbuck变换器。首先详细分析该变换器的工作机理,给出软开关实现的条件和功率管电应力;然后建立系统的CCM平均模型,得出稳态特性和动态特性;最后以320 V/50 A·h的磷酸铁锂动力电池为负载,通过一台1.8 k W/80 k Hz样机进行实验验证。研究结果表明,该直流充电桩具有低谐波污染、高效率、长寿命、低成本以及易于批量建设等优点。

一种适用于电动汽车充电机的变压器钳位DC/DC变换器

为了减小电动汽车充电机谐波对电网造成的危害,很多充电机采用了三相输入功率因数校正(PFC)技术,造成充电机直流/直流(DC/DC)变换器的直流侧电压偏高。针对上述问题,提出了2种变压器钳位DC/DC变换器,并对基于串联谐振方式的变压器钳位3电平DC/DC变换器作了详细的分析。该变换器利用变压器钳位,无需辅助元器件,每个主开关电压应力是输入电压的一半,输入分压电容上的电压自动均压,大大降低了输入分压电容的容量要求。文中对变压器的钳位原理进行了分析,并通过一个6 kW的原理样机进行了实验验证。

太阳电池充电器的MPPT与软开关综合控制方法

为提高太阳电池的利用率并减小开关损耗,提出了综合实现太阳能最大功率点跟踪(MPPT)与软开关技术的控制方法。所开发的太阳能充电器采用同步Buck结构,并在此拓扑基础上利用电感反向电流来实现软开关并对软开关的实现进行了仿真验证。为了实现MPPT与软开关的综合控制,给出了开关周期与蓄电池充电电流的一个非线性关系,并通过实验确定了其非线性系数。基于这一关系,在MPPT过程中的每一步都通过调整开关周期以获得电感反向电流来实现软开关。实验表明,所开发的充电器稳定运行于软开关下的MPPT状态。

基于PIC16C73B的电动自行车充电器的设计

随着电动自行车的日益普及,电动自行车充电器的性能有待完善和发展。所研究的充电器为专用36 V电动自行车铅酸蓄电池智能脉冲充电器,他主要由高频开关充电电源和单片机2部分组成。整个充电过程中的5个状态预充电、快充电、补充充电、涓流充电和停充是由单片机PIC16C73B控制而自动实现转换的,并且设置了温度补偿控制,避免了电池出现过充和充电不足现象。

3kW车载充电机的研究与实现

电动汽车以其显著的节能减排优势成为全球汽车工业的主要发展方向之一。车载充电机是电动汽车的重要组成部分,作为电动汽车动力电池与电网之间的接口,高效率是其最重要的技术指标,同时还应减小其对电网的谐波污染。设计的车载充电机采用AC/DC到DC/DC的两级隔离式电路结构:前级采用基于单周期控制的单相Boost-APFC电路,后级是移相全桥ZVZCS变换器,同时副边辅助电路采用由电容和二极管组成的新拓扑结构,可以进一步提高系统效率。另外,提出单-双环充电切换的控制方法,来满足蓄电池的恒压-恒流充电要求。为验证理论分析的正确性,在Matlab/Simulink环境下对整个系统进行仿真,并采用TMS320F2812控制芯片完成3 k W的样机实验。

基于ATmega16单片机的智能快速充电机设计与研究

介绍了利用产生定频PWM脉冲的集成芯片SG3525AN作为电源核心驱动芯片,外加ATmega16单片机扩展外设的智能快速充电机。该充电机采用国内先进的高频开关电源技术及智能充电技术,弥补了工频充电机的缺点,主电路采用进口功率MOSFET管,保证了整机的可靠性和稳定性,大大延长了蓄电池的寿命,并且完全做到了免人值守的自动工作状态。

车载充电PWM软开关DC-DC变换器研究综述

作为车载充电机的关键部分,DC-DC变换器直接影响其运行效率,近年来,众多学者围绕PWM软开关DC-DC变换器开展研究并已取得可供借鉴的研究成果,旨在实现DC-DC变换器在整个充电过程中的高效运行。针对车载充电系统,首先指出DC-DC变换器设计要求,并分析传统原边移相控制全桥DC-DC变换器固有的不足,再从主电路拓扑、驱动方式和控制策略三个方面,详述车载充电机中PWM软开关DC-DC变换器研究进展。最后,剖析现有PWM软开关DC-DC变换器技术方案的优势与不足,并指出未来工作方向以实现DC-DC变换器系统效率全面提升。

一种新型RCC式开关电源及应用

介绍了一种新型RCC式开关电源的工作原理及设计方法,与普通RCC电源由采样电阻实现自激振荡不同,本文所提出的新型RCC电路结构通过对电容充放电来实现自激振荡,可以使功耗降低,性能更稳定。该电路只需要少量电阻、电容、三极管等普通分立原件就可以得到优良的稳压输出性能,其电路结构简单,成本低,高效可靠。该新型RCC电源电路,被应用于一手机充电器的设计中,得到了实际的验证。

电动汽车车载充电DC/DC变换器研究

针对电动汽车车载充电电源的DC/DC变换器存在滞后臂零电压开关(ZVS)丢失、输出整流管电压振荡和导通损耗较大等问题,将箝位二极管引入传统移相全桥(PSFB)DC/DC变换器,同时在变压器副边采用同步整流(SR)技术。分析加入箝位二极管后,对变压器副边整流管电压振荡的抑制过程。同步整流管采用或驱动逻辑,降低整流管的导通损耗。对主电路进行损耗计算,结果表明,采用软开关同步整流技术比硬开关二极管整流技术效率高8%。仿真和实验结果表明,该DC/DC变换器抑制了变压器副边整流管的电压振荡,实现了宽负载范围的软开关,且具有很好的动态性能和抗干扰能力;当负载高于10%额定负载时,系统效率高于95%。

逐级投入式充电控制方法在光伏电源中的应用

根据光伏阵列的特点,通过对各种充电方法的比较和分析,提出了采用逐级投入式充电控制方法使光伏发电系统效率提高、使用寿命延长。详细阐述了逐级投入式充电控制方法在一种光伏电源中的具体实现,同时探讨了实用光伏电源对充电控制的特殊要求和必备附属功能。

电动自行车快速充电器的研究

由于传统的蓄电池充电方式一般没有去极化措施,这会影响蓄电池的充电时间、容量和使用寿命,针对这些问题设计了一种具有定电压正负电流脉冲输出的开关式蓄电池快速充电器。而这种充电技术对开关变换器的稳定性提出了更高的要求,需要设计合理的控制器及补偿网络。此设计的主电路采用双管正激变换电路。针对正激电路在连续工作模式下的两种工作状态,建立了小信号模型,并根据得到的Bode图设计了控制环路的反馈补偿网络。最后,通过Matlab仿真和实际测试证实了设计的合理性。该设计基本能够解决电动自行车快速充电器所存在的问题。

开关型免维护铅酸蓄电池智能充电器

该充电器是基于专用集成电路芯片UC3906与UC3823设计的。UC3906基准电压的大小随环境的温度而变化,且变化规律与铅酸蓄电池的温度特性一致,充电器可保证电池在很宽的温度范围内精确充电,延长电池的使用寿命;采用UC3823PWM控制电路进行脉冲充电,可以消除充电过程中的极化现象,提高充电效率。

基于快充技术的开关电源设计

为提升智能手机充电速度,缩短充电等待时间,改善目前智能手机续航能力低下的问题,设计了一种能满足快充技术标准的反激式开关电源。描述了系统各关键电路模块和器件(如变压器、RCD吸收电路及开关器件)的设计过程,给出了系统电路原理图,制作了实验样机,并对实验样机进行实际测试。测试结果表明:该电源纹波小、环路响应快、稳压性能优良。同时该系统具有体积小、重量轻、使用元器件少、电路结构紧凑等诸多优点。

激光电容半桥串联谐振充电电源研究

在重复率脉冲固体激光器中,由于储能电容需要频繁的充放电,通常采用谐振充电电路以适应其负载的大范围变化。为此研制了开关频率为20kHz,充电电流为2.1A,最高充电电压为1.86kV的半桥串联谐振充电电路。该电路工作于电流断续模式,开关管的开通和关断均为软开关。通过对周期电压、电流递推公式的分析,表明该工作模式中每个周期的平均充电电流均为恒定。应用递推公式计算稳态和暂态谐振电容电压和电流,结果显示暂态最大工作电压是稳态最大电压的2倍,暂态最大电流为稳态最大峰值电流的1.5倍,为谐振电容和开关管的选取提供了依据。

一种三相高功率ZCS-Buck型电动汽车车载充电器研究

提出了一种基于交错并联技术和Buck型三相单开关整流电路的零电流软开关ZCS(zero-currentswitching)电动汽车车载充电电路。采用多谐振结构保证Buck电路中的IGBT实现ZCS,续流二极管实现零电压软开关ZVS(zero-voltage-switching),满足车载充电器OBC(onboard charger)大功率、高效率、高功率密度的需求。首先分析了电路的工作原理,重点研究了电池负载情况下的ZCS实现条件;然后根据理论分析进行了硬件参数设计;最后,设计试制了一台8.5 k W样机进行了实验研究。利用电阻负载模拟电池特性,通过切换负载阻值模拟了三段式充电过程,结果表明所设计的OBC系统在整个三段式充电过程均能实现ZCS,且能够实现3个充电阶段的自动切换,满足蓄电池充电需求。