定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器研究

针对宽输出电压应用中传统频率控制LLC谐振变换器工作频率范围宽且存在较大循环电流的问题,提出1种定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器。根据原边侧结构的不同,所提变换器有3种拓扑结构形式,分别为半桥-半桥双LLC谐振变换器、半桥-全桥双LLC谐振变换器、全桥-全桥双LLC谐振变换器。其中,原边侧结构并联输入,2个变压器二次侧串联输出。相较于传统频率控制LLC变换器,3种拓扑形态始终在谐振频率点工作,缩小了开关频率范围;在PWM控制策略下,可以分别实现2倍电压增益、3倍电压增益和4倍电压增益以适应宽电压场合;电路中循环电流损耗低,软开关性能良好。Simulink仿真和实验结果验证了所提方案的可行性。

具有混合控制策略的宽输出双全桥LLC谐振变换器

针对宽输出电压范围应用中传统频率控制的LLC型谐振变换器存在开关频率调节范围宽、循环电流大及难实现高效运行等问题,提出1种具有定频移相-定频PWM混合控制策略的双全桥LLC型谐振变换器,以适用于较宽输出电压范围。其由2个全桥LLC型谐振变换器共用1个桥臂组合而成,输出电压通过定频移相-定频PWM混合控制进行调节,使该谐振变换器实现4倍电压增益范围以获得较宽输出电压,同时解决传统频率控制中循环电流过大及在移相控制移相角小时的软开关不能实现问题,提升系统效率。该转换器开关频率工作在谐振频率点,电压增益与负载无关且有助于磁性元件设计,在全负载范围内实现软开关。最后给出详细的电路工作原理分析并通过仿真进行验证,搭建实验平台验证了所提变换器的可行性和有效性。

新型ZCT软开关PWM变换器的研究

本文提出了一种新型的 ZCT软开关变换器 ,主管为零电流关断 ,辅助管为零电流通断 ,特别适用于 IGBT作为开关器件的高电压、大功率应用场合。通过理论分析、参数选择。

新型ZVZCT软开关PWM Boost变换器的研究

提出了一种新型的ZVZCT软开关PWM变换器──主开关管电压和电流为梯形波（4个零、4个斜坡），互相错开，辅助管为零电流通断。它特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合。通过理论分析、参数选择、电路仿真和实验结果对提出的方案加以说明。

ZCT-PWM Boost变换器的潜电路分析及其应用

在分析软开关变换器潜电路模态的过程中,首次发现这些变换器的软开关性能可以通过在原有基本工作模态的基础上,加入某些潜电路模态来实现。为了利用潜电路模态提高变换器的软开关性能,提出了应用开关布尔矩阵方法分析软开关电力电子变换器的潜电路模态,以及改进变换器性能的方法。以ZCT-PWM Boost变换器为对象,分析了ZCT-PWM Boost变换器中存在的潜电路,通过改进变换器的控制方式,在基本工作模态中加入了潜电路模态,使开关管的开通和关断都可以在零电流条件下完成,从而改善了变换器的开关条件。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。

一种改进的CHB多电平变换器PWM调制策略

级联H桥CHB(cascaded H-bridge)多电平变换器是中压大功率电机驱动系统最广泛采用的拓扑,传统LS-PWM和PS-PWM不能很好地兼顾输入、输出电流的谐波性能,对比了CHB多电平变换器在这两种调制策略下的输入和输出THD,分析了两种方法下输入、输出波形产生区别的本质原因,进而探讨了一种局部载波移相PWM调制方法。该方法吸收了两种调制方法的优点,发挥PS-PWM调制时模块功率均衡和网侧输入电流谐波低的特点以及LS-PWM输出电能质量好的特点。最后,搭建了三相七电平CHB变换器实验平台,对局部载波移相PWM调制策略进行了验证。

宽输出LLC谐振变换器的定频PWM控制策略

传统频率控制的LLC谐振变换器不适用于宽电压范围的应用场合,且存在较大的循环电流而难以实现高转换效率。为了解决这些问题,提出一种简单的定频PWM控制策略,谐振变换器的后桥臂通过固定的开关频率控制,开关频率等于谐振频率;前桥臂采用PWM控制,将谐振网络的输入电压转换成多电平电压,谐振变换器实现2倍的电压增益调节范围。在这种控制方式中,增益范围独立于负载和励磁电感,可以简化谐振参数设计,通过设计较大的励磁电感减小电路的传导损耗和开关关断损耗,提升转换效率。仿真结果表明:谐振变换器可以实现宽输出电压,该控制策略降低了循环电流和关断电流。最后,通过实验验证了所提控制策略的可行性。

Boost ZCT-PWM变换器开关方式的改进及其仿真研究

针对Boost ZCT-PWM变换器传统控制方式和改进控制方式存在的不足,通过分析主开关电流、升压电感电流、谐振电感电流以及开关占空比之间的关系,提出一种新的开关控制方式,有效提高变换器的传输功率。仿真结果证明所提出控制方式的可行性。

适用于直流微网系统的新型双向三端口变换器及其控制策略

在传统分布式新能源并网接口中增加储能装置作为第三端口,可有效改善因分布式新能源强不确定性和随机性等特征引发的输出功率波动问题。为此提出并研究了一种适用于高升降压比直流微网系统的新型非隔离双向三端口变换器及其控制方法。通过集成双有源半桥变换器和非隔离双向Buck/Boost变换器,实现了三个端口中任意两个端口之间功率的双向传输。详细分析了所提新型变换器的工作原理、变换器输出特性以及控制策略,通过移相+脉宽调制控制方法,实现了宽范围的电压调节和各端口间功率的平滑切换。搭建了一台1 kW的试验样机,验证了所提出的新型三端口变换器及其控制方法的可行性和有效性。研究结果对于提高分布式新能源接入稳定性具有理论指导与工程实践借鉴意义。

基于Pspice的ZCT-PWM Boost变换器仿真分析

采用OrCAD/Pspice仿真软件对ZCT-PWM Boost变换器进行仿真分析。通过对电路的理论分析,使电路的开关管均工作在零电流条件下,同时对电路进行仿真分析,为确定元件参数提供了科学的理论依据。

新型HB-ZCT软开关PWM变换器的研究

提出一种新型的HB ZCT软开关PWM变换器 ,其主开关管和辅助管均能在很宽的范围内实现零电流开通和关断 ,进一步减小了变换器的开关损耗 ,有利于开关频率的提高 ,从而加快了系统的动态响应使整机性能得到改善。它特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合。通过理论分析、参数选择。

新型ZVZCT软开关PWM变换器的研究

提出一种新型的ＺＶＺＣＴ软件开关ＰＷＭ变换器，主开关管电压电流为互相错开的梯形波（４个零，４个斜坡），辅助管为零电流通新，特别适用于以ＩＧＢＴ为开关器件的高压大功率场合。通过理论分析、参数选择，电路仿真和实验结果对该变换器加以说明。

ZCT—PWM DC—DC变换器开关电流波形的优化设计

ＺＣＴ－ＰＷＭＤＣ－ＤＣ变换器，既保留了传统ＰＷＭＤＣ－ＤＣ变换器通态损耗小的优点，又吸收了零电流软件开关的长处，从而使关断损耗为零，因而是大有发展前途，但是目前的ＺＣＴＰＷＭ的开关电流波形仍具有尖峰冲激，这不仅加大了导通损耗，对于开关器件的应力也加大了，另外，为了确保零电流关断时机的可靠把握，延长零电流区间需降低辅助谐振的频率或加大冲激幅值，这样进一步加大了导通损耗和应力。

基于级联式多电平变换器的静止无功补偿器拓扑研究

电力系统实时无功补偿对提升电能质量至关重要,传统的无功功率补偿常采用大容量的电抗器、电容器,体积大、重量大、效率低。静止无功补偿器采用全控开关器件构成,具有可控,动态响应速度快,损耗低,效率高的优点。以单相H桥为级联单位串联而成的级联式多电平变换器可通过对各个H桥进行移相控制,输出多电平波形,提高输出电压正弦度,降低谐波含量,减小滤波器的体积,且具有扩展性强,适应性强,实现容易等优点。介绍了级联式多电平变换器的拓扑与工作原理及适用于该变换器的基于三角载波移相技术的PWM调制策略,通过降低开关管的开关频率,提高系统的效率。最后搭建了仿真模型验证了该拓扑与调制策略的有效性。

一种新型的BOOST ZCT-PWM变换器

针对典型的Boost ZCT-PWM变换器中存在的主开关管并非零电流开通的问题,对原有电路做了改进,提出了一种新的拓扑结构和控制方法,实现了主开关管的零电流开通和关断,改善了变换器的工作状况,降低了开通损耗。仿真结果表明,这种新型的改进电路确实达到了预期的效果。

一种ZCT PWM全软开关变换器的仿真研究

在零电流过渡(ZCT)功率变换电路中,主开关管的开通和辅助开关管的关断是工作在硬开关条件下的,其开关损耗大。文中通过对传统主电路拓扑结构及控制方法改进后,详细分析该变换器的工作原理并进行仿真验证。结果表明主开关管和辅助开关管不仅实现了软开关通断的工作方式,同时还能消除升压二极管的反向恢复问题。

三电平电流型推挽双向DC/DC变换器及工作特性分析

储能DC/DC变换器需要解决电池侧电流纹波和宽电压范围问题。本文研究了一种可用于电能路由器储能环节的三电平电流型推挽式双向DC/DC变换器,具有高增益、电流纹波小和宽输入电压范围的特征。以传输电感两端电压匹配为原则研究了采用脉冲宽度调制(PWM)加移相控制下的工作机理,深入分析了正向和反向工作模式。研究了占空比、桥间移相比和桥内移相比对功率传输的影响以及不同模式下的系统性能,以实现变换器的高效率功率传输。通过建立各功率管开通时刻的瞬态等效电路深入研究了功率管寄生电容、变压器励磁电感对实现软开关的影响。推导出开通时刻的准谐振方程,从而得到功率管实现软开关的条件,为参数优化设计奠定了基础。在3 kW实验平台上进行了实验研究,实验结果验证了理论分析的正确性。

非隔离双向直流变换器反步滑模控制方法研究

由于直流电网中直流母线电压的变化对储能系统的运行有干扰,且储能系统采用双向直流变换器调控直流母线电压时会产生严重的非线性问题,导致母线电压不稳定。因此提出非隔离双向直流变换器反步滑模控制方法,构建非隔离双向四端口直流变换器拓扑结构。该变换器采用单向和双向两种工作模式,且采用互补PWM控制方法控制双向直流变换器工作流程,并通过反步滑模变换器结构控制器,确保非隔离双向直流变换器在确定性差、非线性和外围影响状况下的稳定运行。实验验证该方法有效实现了非隔离双向直流变换器反步滑模控制,确保直流母线电压保持稳定,且方法具有较高的鲁棒性。

数字控制高频变换器的新颖PWM方法

数字化PWM调制在高频应用中存在精度受限制的问题 ,该文提出一种新的PWM技术———双调制PWM ,结合高频和低频的优势 ,解决了数字化PWM中高频与精度之间的矛盾 ,使数字化PWM可用于高频、高精度电能变换器之中 ,理论分析、仿真和实验结果均论证了这一方法的优越性。

软开关大功率全桥PWM变换器拓扑结构的对比分析

比较分析三类主要的软开关大功率全桥PWM变换器拓扑结构、主要工作特征及各自的优势与不足 ,指出大功率全桥变换器的发展趋势。介绍一种采用饱和电感与次级有源钳位相结合的FB ZVS PWM变换器 ,它能有效抑制整流管电压过冲及振荡 ,扩大软开关负载范围。给出了拓扑结构、次级钳位控制电路及实测波形 ,该拓扑已成功应用在 5kW、开关频率 10 0kHz的功率电源中。