三相四线制软开关SiC逆变器软开关工况分析

逆变电源的开关频率上限受到功率器件的动态损耗限制,导致较大的输出滤波元件的体积。零电压开关正弦脉宽调制(ZVS-SPWM)三相四线制逆变器电路只需引入1个辅助开关和2个较小的无源元件,就可以实现电路中所有开关器件的零电压开关。重点分析了SiC MOSFET寄生电容对零电压开关实现的影响,并在此基础上探讨了等效寄生电容值的提取方法,修正了零电压开关条件和功率器件电流、电压应力的计算值。最后在10 kW SiC MOSFET三相四线制零电压开关逆变器实验平台进行了验证。     

一种新型的升压式功率因数校正电路

在单相单开关连续电流工作状态升压式整流电路的基础上，通过增加一个贮能电感的方法，使开关具有较小的通态电流和零电压关断特性。仿真和实验结果证明，该电路具有高功率因数并使工作条件得以改进。     

一种零电压转换PWM直－直变换器的设计及优化

介绍了一种新型的零电压转换软开关技术在大升压比ＰＷＭ直－直变换器上的应用。通过优化电路结构设计和元件参数，使主、辅管均为零电压、零电流开关，且电应力较小，显著地降低了换流电路的损耗     

一种零电压转换PWM直—直变换器的设计及优化

介绍了一种新型的零电压转换软开关技术在大升压比ＰＷＭ直－直变换器上的应用，通过优化电路结构设计和元件参数，使主、辅管均为零电压、零电流开关，且电应力较小，显著地降低了换流电路的损耗。     

一种高效倍压升压型软开关功率因数校正电路

提出一种高效零电压转换倍压升压型变换器的功率因数校正电路。新型软开关技术可以实现整流器主开关和无源开关零电压转换,而辅助开关零电流通断。所述软开关技术没有增加电路主开关的电压和电流应力。由于所用电路主电路导通流经更少的半导体功率器件,因此具有较少的器件导通损耗。该电路结构适合低压输入和中高功率应用场合。计算机仿真和实验样机验证了理论预期。该样机实现转换效率高达97%,功率因数为0.992。     

3kW移相全桥变换器ZVS的研究

针对移相全桥变换器滞后桥臂较难实现零电压开关(TqS)的情况,提出了添加辅助电路的方案,通过分析对比,设计了一台3 kW硬件电路。该电路可实现超前桥臂和滞后桥臂ZVS,设计简单,软开关效果明显,电路纹波较小,各元件实验波形符合设计。实验结果验证了该电路分析的正确性和设计的可行性。     

一种新颖的并联谐振直流环节软开关逆变器

提出了一种新型的并联谐振直流环节电压源逆变器电路。该电路中所有开关器件均工作在零电压开关或零电流开关条件下。该电路开关器件少,只有1个主开关器件和1个辅助开关器件,控制简单且不依赖于负载电流的大小。过渡过程所需时间可以自由选择。直流母线零电压的持续时间与负载电流无关。在此给出了该电路详细的工作模式,理论分析,进行了实验验证,结果证实了所提出电路的正确性和有效性。     

基于零电压开关的超级电容均压技术

为了减少超级电容均压过程中开关器件的开关损耗,提高能量利用率和均压效率,提出了一种新型的基于零电压开关(ZVS)的超级电容均压电路。分析了电路在不同开关状态下的工作原理,推导了其不同工作阶段中电压电流的关系,建立了电路的时域电压电流模型,并分析了不同参数对电路工作特性的影响,得出了新型均压电路关键参数的设计原则,通过计算得出可以实现零电压开关的条件,利用图示法表示零电压区域。仿真和实验结果证明该方法真正实现了零电压开关,均压效率超过80%,开关损耗减少75%,显著降低了开关损耗,适用于储能系统中串联超级电容器或者蓄电池的均压。并且可以基于该均压电路为基本拓扑进行扩展,便于应用在电力系统、新能源发电中的大规模储能系统,具有较高的应用价值和较好的发展前景。     

辅助电路无耦合电感的箝位谐振直流环节逆变器

为提高逆变器的效率和降低辅助谐振电路的损耗,提出一种新型箝位谐振直流环节逆变器,其辅助电路中无耦合电感,可简化电路的分析与计算。由于引入了箝位电路,逆变器直流环节最高电压被箝位在直流电源电压的1.01~1.1倍。在逆变器主开关需要切换时,通过单独开关控制辅助谐振电路,使直流环节电压波形形成零电压凹槽,逆变器的主开关能完成零电压软切换,辅助开关能完成零电流软开通和零电压软关断。基于各工作阶段的等效工作电路,分析电路工作过程,得到完成软切换的条件和参数的具体设计步骤,构造一台10k W的实验样机。从实验结果可以看出,逆变器的主开关和辅助开关实现了软开关,因此该新型箝位谐振直流环节软开关逆变器能有效降低开关损耗和改善效率。     

单开关谐振逆变器的分析

单开关谐振逆变器由于具有电路简单、零电压开通、无直通回路且效率高的特点，因此可应用于电磁灶和工件热处理。文中给出了该逆变器的电路分析、零电压开通条件、逆变器设计曲线，最后给出了实验结果。