基于改进型ZVT Buck电路的IPT充电系统设计

为了避免在感应式无线电能传输系统的耦合机构中增加多余的开关器件以及额外的无源元件,同时减小系统工作在高频率、大功率时全控型开关器件存在的开关损耗,提出基于改进型ZVT Buck电路闭环控制的方法实现对电池的恒流、恒压充电,通过分析改进型ZVT Buck电路的工作模态以及对电路参数的设计,确保在整个充电过程中DC-DC变换器均工作在软开关状态,最后搭建充电电流为35 A、充电电压为370 V的实验平台验证该方法的可行性。结果表明:该方法控制简单,并且降低了系统电路结构的复杂度,传输效率相对较高,能够满足恒流恒压充电需求。

Simulation on Soft-Switching PWM Converter with High Power Factor

A new PWM converter based on soft switching is introduced. The converter uses a minimum number of devices, and requires less switching operations than conventional techniques. Switching is realized solely in a ZVS (zero voltage switching) mode, therefore the loss is reduced and EMI (electromagnetic interference) is suppressed. The paper analyzes the operation of ZVS, and discusses the methods for maintaining a unit power factor and constant DC voltage. Changing the modulation index M and the phase angle θ keeps the input current in phase with the voltage. It also keeps the current sinusoidal, and ensures a constant output voltage.

改进型ZVT-PWM Buck变换器的参数设计与实验

为了克服典型零电压转换ZVT(ZeroVoltageTransition)PWM降压型(Buck)变换器存在的辅助开关硬关断和内部循环电流的问题,提出一种改进型变换器,增加了缓冲电容和与谐振电感串联的二极管。分析了改进电路的工作原理,简要介绍了其各阶段的工作情况,设计了电路的参数,并进行了实验研究。结果证明改进措施能够使辅助开关实现近似零电压关断,同时能有效地截止原电路中存在的循环电流,提高了变换器的性能。

ZVT-PWM Buck变换器的改进

分析了零电压转换PWMBuck电路所存在的辅助开关硬关断和内部循环电流等问题。为能够实现辅助开关管的零电压关断,消除内部循环电流,提高变换器的效率,提出了一种改进电路,并讨论和分析了其工作过程。仿真与实验研究证明改进电路是可行和有效的。

宽增益高效率级联式四开关Buck-Boost LLC变换器

为了解决变频控制的桥臂共用型四开关Buck-BoostLLC级联变换器磁性元件设计和优化困难的问题,提出一种二次侧为特殊全桥整流结构的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器。通过控制二次侧开关管的交叠导通时间以拓宽变换器的电压增益。该变换器可根据不同的输入电压范围工作在交叠模式和整流模式;在不改变变换器参数的条件下将增益显著提高,能够适应更宽范围的输入电压,同时保持了变换器较高的工作效率。在两种工作模式的基础上,采用移相控制使变换器所有开关管实现零电压导通(ZVS),二极管实现零电流关断(ZCS)。结合状态平面轨迹分析法,对定频控制的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器进行模态分析,并推导两种工作模式下的输入-输出表达式和开关管的软开关实现条件。最后,通过研制一台70~280 V输入、240 W/28 V输出的实验样机,验证了理论分析的正确性。

一种改进型ZVT-PWMBuck变换器的设计

软开关技术是近年来电力电子学领域中的一个研究热点。采用软开关技术可以降低开关损耗,抑制开关产生的电磁干扰,因而有助于进一步提高开关频率。该文在分析典型Buck变换器的基础上,提出了一种改进型的ZVT-PWMBuck电路,对其拓扑结构、工作原理和电路特性等作了较深入的阐述。仿真结果证实改进型电路是可行和有效的,并提高了电路的性能。

一种新型ZVT PWM Buck变换器仿真研究

介绍了一种新型零电压转换(Zero Voltage Transition,简称ZVT)脉宽调制(Pulse Width Modulated,简称PWM)Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管的零电压开关(ZVS)、辅助开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源功率器件的零电压开关(ZVS);相对于硬开关Buck变换器,该新型Buck变换器的主开关和辅助开关的电压电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.

一种ZVT双PWM变换器的拓扑与实验研究

在分析比较现有几种ZVT逆变器结构的基础上,应用其中最简便的一种ZVT拓扑构造一个双PWM变换器主电路,并采用优化的SAPWM模式对该双PWM变换器的动作模式、控制策略作了理论分析和实验研究。该ZVT辅助谐振电路结构简单,控制方便,且由于辅助谐振电路仅在变换器双三相桥臂上的功率开关器件开通的前若干μs时间内进行软开关工作,其功率损耗很小,从而提高了系统的效率。采用本拓扑的双PWM变换器无论从电网输入的电流波形、功率因数,还是变流器输出的电流波形都保持着良好的性能,从而证明了本拓扑结构和控制方法的正确性。

有源钳位正激二次侧谐振PWM Buck-Boost型变换器

针对传统有源钳位正激(ACF)变换器存在输出二极管反向恢复损耗,以及轻载时不能实现软开关的问题,提出了ACF二次侧谐振(SSR)PWM(ACF-SSR-PWM)Buck-Boost型变换器,分析了ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果表明:ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器可以在全负载范围内实现主开关管、辅助开关管的零电压开通(ZVS)和输出二极管的零电流关断(ZCS),其电压传输比与负载、开关频率和占空比无关,呈现出DC-DC变压器(DCX)的工作特性。与二次侧谐振ACF变换器相比,ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器减小了辅助开关管的电流应力和主开关管的关断电流。最后,搭建了一台200V输入、50V/1.6A输出的实验装置,验证了理论分析的正确性。

Buck ZCS PWM变换器非线性动力学研究

软开关变换器是一个复杂的非线性系统,其中存在分岔和混沌等复杂的非线性现象。另一方面,由于谐振电容和电感的存在,使得变换器的非线性动力学行为变得更加复杂。以Buck ZCS PWM变换器为研究对象,详细分析了变换器中的非线性现象,研究了软开关PWM变换器的非线性动力学行为。根据Buck ZCS PWM变换器的工作原理,在PSpice中设计了Buck ZCS PWM变换器的仿真电路。分别以滤波电感,滤波电容和负载电阻为分岔参数,通过电路仿真分析了Buck ZCS PWM变换器在时域和相空间的非线性现象。基于PSpice电路仿真,研究了Buck ZCS PWM变换器复杂的非线性动力学特性,Buck ZCS PWM变换器中元器件参数的变化可能使系统进入倍周期分岔态和混沌状态,从而导致整个电路系统的输出不稳定。

升压式 ZVT-PWM 软开关变换技术研究

分析了零电压过渡脉宽调制型（ＺＶＴ－ＰＷＭ）软开关变换器基本工作原理，利用ＺＶＴ－ＰＷＭ软开关技术设计了一个升压式功率因数校正电路，给出了仿真和试验结果，证明ＺＶＴ－ＰＷＭ软开关变换技术具有开关损耗小、电源电压和负载适应范围宽、恒频控制和变换效率高等优点。

基于发展的PWM Switch模型的Buck/Boost双向直直变换器建模及分析

提出了双向功率流动场合的PWM Switch模型,同时选取典型的Buck/Boost双向变换器作为评估平台。小信号分析结果表明,Buck/Boost双向直直变换器通过仅控制Buck模式主控管可以对电池充放电模式进行切换。其提供了对变换器稳态及动态性能研究的一种快速仿真方法。基于改进PWM Switch模型及器件级电路的详尽仿真对比验证了模型的精确性。

基于精确反馈线性化的Buck开关变换器定频PWM滑模控制

基于非线性微分几何理论,提出了一种基于精确反馈线性化的定频PWM滑模变结构控制策略。应用脉冲波形积分法建立电感电流连续(CCM)开关变换器的仿射非线性系统模型;在满足精确反馈线性化条件下,采用状态反馈精确线性化方法,推导了非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,实现了变换器的线性化。以线性化后的布鲁诺标准型为新被控对象,采用指数趋近律设计了滑模控制器。仿真结果表明:该方法不但比传统PI控制具有更好的稳态特性、更快的响应速度、更强的抗干扰能力,而且优于基于微分几何的最优控制策略。

基于Boost ZVT-PWM变换器的单相功率因数校正

针对传统单相Boost功率因数校正变换器开关管工作在硬开关状态时存在较大开关损耗的缺点,设计了一款平均电流控制型单相Boost ZVT-PWM变换器.在剖析了该变换器工作原理的基础上,对其主电路中谐振网络及控制电路的关键参数进行了分析与设计,并利用Saber软件对该电路系统的性能进行了仿真验证.结果表明,文中所提Boost ZVT-PWM变换器可有效地提高电路系统的功率因数、降低开关损耗,同时可较好地解决功率开关管中电流和电压的交叠问题.

单相ZVT—PWM软开关变换技术

零电压过渡（ＺＶＴ）ＰＷＭ软开关变换技术，代表了变换器技术的最新发展。主要介绍单相（ＺＶＴ－ＰＷＭ）软开关变换技术基本工作原理，并对国内外此项技术的研究现状进行了总结。

ZVT PWM软开关功率变换器的改进及仿真分析

基本的零电压过渡软开关电路 (ZVTPWM )有高效可靠的优点 ,但其辅助开关管关断损耗较大的缺点限制了其进一步应用。本文作者提出一种在辅助支路上串联电容的改进方法 ,易于实现 。

一种改进型ZCS PWM Buck变换器仿真研究

介绍了一种改进型零电流开关(Zero Current Switching,简称ZCS)脉宽调制(Pulse Width Modulated,简称PWM)Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源功率器件的零电压开关(ZVS),而且通过无源钳位电路彻底地消除了所有开关管的电压尖峰,并使得所有开关管的电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.

改进软开关Buck ZCT-PWM开关电路设计及其Pspice仿真

介绍了典型的零电流转换ZCT(Zero Current Transition)PWM直流变换器的基本工作原理,分析了其存在的主开关电流应力大和辅开关硬关断的问题,提出了一种改进型开关电路。对其拓扑结构和工作原理进行了详细分析,设计了电路参数,并对其进行了Pspice仿真。结果证明此改进能够使辅助开关近似零电流关断,提高了变换器的性能。

一种改进的ZVT-PWM-CUK电路

软开关技术能够有效改善功率开关管的工作环境,降低开关损耗,提高变换器的效率。传统ZVT-PWM变换器的辅助开关是硬关断,关断损耗很大。本文介绍了一种新型的ZVT-PWM-CUK改进电路,它通过在辅助支路串联电容和并联二极管,实现了辅助开关的零电流关断,从而使所有开关器件的软开关。文章对这种新型的ZVT-PWM-CUK改进电路的九种工作模式进行了详细的分析,并通过仿真实验证明了理论分析的正确性。

一种新型降压型ZVT-PWM变换器的研究

研究软开关技术能够有效改善功率,降低开关损耗,提高变换器的效率。为了减少电路的整体能耗,提出采用降压型ZVT-PWM变换器。把谐振元件从主功率通道中移开,利用并联的辅助开关回路,使主开关管在开通之前两端电压降为0,实现零电压开通。谐振元件不通过负载电流,使负载对谐振过程的影响减到最小,大大降低了开关损耗。同时,辅助开关管实现零电流关断,二极管的反向恢复也受到控制,减少了电路中谐振回路通态损耗。对电路一个周期内的每个工作模态进行了详细的分析,并进行仿真,证明了电路的可行性和分析的正确性。