基于Si9122A的同步整流输出DC/DC变换器

研制了半桥结构的DC/DC变换器.采用带同步整流驱动输出的新型半桥控制芯片Si9122A实现了对变换器中初级开关管和次级同步整流管的PWM控制.该变换器电路结构简洁,控制调整方便.由于输出整流电路中采用低导通电阻的同步整流MOSFET替代了肖特基二极管,芯片自带同步整流管驱动信号,解决了自驱动方式信号差和外驱动方式电路复杂的问题.最后给出了实验结果.     

一种采用倍流整流电路的ZVS-ZCS三电平DC/DC变换器的研究

三电平DC/DC变换器多采用移相ZVS控制,而常规的移相ZVS控制的变换器,滞后臂较难实现ZVS,同时换流时的环流也会降低变换器的效率.另外,传统的输出全波整流设计,其大电流增加了输出滤波电感和变压器的体积以及整流管上的电压应力,这不利于用在低压大电流输出场合.为此,本文采用倍流整流电路的ZVS-ZCS三电平DC/DC变换器,提出把实现滞后臂ZCS的谐振电容设计在副边的倍流整流电路中,有效地克服了环流的影响和降低整流管的电压应力,同时相应地减小了流过变压器副边和输出滤波电感的电流.理论分析和实验验证了方案的正确性.     

倍流整流移相全桥DC/DC变换器模糊PI控制

提出了一种构建倍流整流移相全桥DC/DC变换器小信号模型的方法。该方法将倍流整流等效成全波整流,改变移相全桥全波整流DC/DC变换器小信号等效电路中的滤波电感和变压器匝比,就能得到倍流整流移相全桥DC/DC变换器的小信号模型。应用该模型设计了模糊自整定PI控制系统,并对设计的系统进行实验。用TMS3202808作为控制芯片制作了80 kHz,400 W的实验样机,实验结果表明系统工作稳定并且动、静态性能均较好。     

基于移相全桥的同步整流DC/DC变换器设计

本文详细分析了基于移相全桥的同步整流DC/DC变换器工作原理,结合软开关的实现对其中主要元器件进行了设计和选型,采用Matlab建模对变换器仿真研究,最后通过采用TMS320F28335芯片对变换器驱动信号和控制程序进行了软件设计。样机实验结果表明,成功实现了软开关和同步整流,减少了变换器的开关损耗和开通损耗,符合设计要求。     

一种新型双向DC/DC变换器的研究

针对电动车辆的车载电源设计了一种新型双向DC/DC变换器,降压采用移相全桥式ZVS-PWM功率变换,升压采用一种基于同步整流技术的DC/DCBoost功率变换。针对升压电路容易产生偏磁的问题,在线路设计过程中采用在变压器次级(高压侧)加隔直电容和采用电流控制方式来解决升压电路的偏磁问题。在此基础上研制出一台实验样机,测得的实验波形验证了该拓扑结构的可行性。     

基于PFF控制的双向DC/DC变换器的研究

以推挽全桥双向DC/DC变换器为研究对象,分析了其能量可双向流动的可行性,重点介绍了比例-前馈(PFF)控制算法在推挽全桥双向DC/DC变换器中的应用,并与PI控制算法进行了对比分析。根据推挽全桥双向DC/DC变换器的硬件条件,采用了同步整流技术。针对变换器的升压软起动问题,提出了一种根据电感电流控制占空比的升压软起动方法,仿真结果证明其能够有效防止升压起动时电感饱和的问题。最后,通过实验验证了所提控制方案的正确性和可行性。     

有源箝位同步整流正激变换器的优化设计

目前电源技术的发展趋势为高频、高效率、高密度。介绍了专为有源箝位变换器设计的芯片UCC2897以及实现ZVS有源箝位的工作原理。同时,详细介绍了一款18～36V输入、5V/50W输出,工作频率为300kHz,基于UCC2897的有源箝位同步整流DC/DC变换器的电路设计,并对关键器件进行损耗分析,最后进行了实验验证。结果表明,该变换器可以很好地实现主辅开关管的ZVS开通,满载效率可达90%。     

倍流整流半桥变换器高效同步整流控制驱动

提出了一种新的基于UC3525芯片及其外围电路的电压控制驱动方法，保证倍流整流半桥式DC／DC变换器两个主开关管的驱动信号之间存有一定的死区，避免了出现连通短路现象，保证了在死区期间，两个同步整流管同时导通．因而减少了整流损耗。文中提供了实例控制电路的有关设计特点。理论分析和实验结果表明，该方法不仅能使变换器的整流损耗降到近乎最小，提高了效率，而且控制简单，易于实现。     

同步整流技术应用于零电流DC/DC变换器的可行性研究

本文简述了零电流DC/DC变换器中的电流电压函数关系和基本原理,深入讨论了同步整流技术应用于零电流DC/DC变换器存在的困难,以及实现的可行性,提出了初步的解决方案。     

基于微控制器的全数字双向DC／DC变换器的研制

提出了一种新颖的双向DC/DC变换器。该变换器采用全数字控制,并应用同步整流技术,使得整个设计具有高效率、高控制性能、能量可双向流动等特点。该变换器的控制核心为PHILIPS公司出品的基于ARM7内核的LPC2119微控制器。介绍了系统的基本构成,分析了电路的工作原理和主要元器件的选取方法,并给出了最终的实验结果。     

新型ZVZCS-PWM混合全桥变换器拓扑结构

ZVZCS-PWM全桥变换器广泛应用于中大功率场合。提出了一种基于两个独立变压器串联的高效新型ZVZCS混合全桥变换器,利用MOSFET实现超前臂的ZVS,而用IGBT实现滞后臂的ZCS。通过一台840W样机在100kHz下的测试,对提出的拓扑结构进行了验证,给出了实际工作波形和不同负载情况下的效率曲线。     

Implementation of a Soft Switching Converter with High Input Voltage

This paper presents an interleaved zero voltage switching (ZVS) DC/DC converter with high input voltage applications. In order to reduce the voltage stress of MOSFETs, two half‐bridge zeta converters are connected in series at high voltage side. Thus, the voltage stress of MOSFETs can be clamped at one‐half of input voltage. Asymmetric pulse‐width modulation (APWM) is adopted to control power switches. With the resonant behavior by the leakage inductance of transformer and the output capacitance of MOSFET at the transition interval, MOSFETs can be turned on at ZVS. For each half‐bridge zeta converter, two series transformers are connected in series at the primary side and in parallel at the secondary side in order to reduce the current stress of secondary windings for high load current applications. Interleaved PWM scheme is used to control two half‐bridge converters in order to reduce the size of output filter inductor and capacitor due to the partial ripple current cancellation. Experimental results, taken from a laboratory prototype rated at 1 kW, are presented to demonstrate the converter performance. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

A novel low‐loss control strategy for bidirectional DC–DC converter

Bidirectional DC–DC converter with phase‐shift control is commonly used for hybrid electric vehicle and fuel‐cell vehicle applications. This converter is characterized by simple circuit topology and soft‐switching implementation without additional devices. Despite these advantages, the efficiency is poor at light load condition because of high switching and conduction losses caused by high RMS inductor current. To achieve zero‐voltage switching (ZVS) for all power MOSFETs, a constant offset inductor current is maintained to conduct the antiparallel body diodes before MOSFETs turn on. A control strategy of combining duty ratio and phase‐shift modulation is proposed to reach the constant offset current. By reaching the constant offset current, the RMS inductor current can be reduced significantly, and ZVS can be achieved in all load variation ranges, resulting in high efficiency. A 2.5‐kW prototype is implemented to verify the control scheme, and a minimum efficiency of 97.3% is achieved at light load condition. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种新型高效电动汽车双向DC-DC变换器

电动汽车与电网端的能量传递过程受到广泛研究。以电动汽车用CLLC式双向DC-DC变换器为基础,在电动汽车端增加了超级电容交错并联倍流储能放能回路,提出一种新型高效双向DC-DC变换器。对新型高效双向DC-DC变换器的正向和反向工作过程进行分析,研究了增益特性,提出了开关管实现零电压开关（ZVS）的条件,对开关管电应力进行分析。制作了800 W试验样机,样机测试结果验证了新型双向DC-DC变换器中开关管能实现ZVS,开关管峰值电流小,与传统双向DC-DC变换器相比,效率得到提升。     

直接驱动倍流同步整流ZVS三电平直流变换器

提出了直接驱动倍流同步整流零电压开关(ZVS)三电平直流变换器,它利用滤波电感的能量可在宽负载范围内实现主开关的ZVS。在这种驱动方式下,同步整流管也能顺利地实现ZVS。详细分析了其原理,并通过一台100kHz输出24V/30A样机验证了该变换器原理及可行性,最后给出了实验波形。     

非对称ZVS Zeta变换器及其驱动控制电路研究

针对一种非对称零电压开关(ZVS)Zeta变换器,通过分析它在连续导电模式(CCM)模式下的各工作状态,论述了其获得ZVS特性的原理,并进行了稳态公式的推导。在此基础上,提出了一种适用于该变换器特点的新型驱动控制电路,包括互补PWM信号产生电路、功率MOS管栅浮置驱动电路、适用于高压输出的采样反馈电路。将该变换器及其控制驱动电路应用于200 V/1.5 A输出的实际电源中,测试结果很好地验证了所述内容的正确性和可行性。     

新型微波炉电源中ZVS高频变换器的设计及实现

研究了一种应用于新型微波炉电源的ZVS高频变换器;基于谐振变换的交流等效电路以及微波炉负载类型,推导出准谐振电路关键部分即谐振电容和电感的值,并对电路的其他的参数进行了设计。根据所计算出的参数试制了样机,实验结果表明,所设计的变换器实现了对微波炉磁控管的软开关控制,达到了预期设计要求。     

一种新型三电平双向DC-DC变换器

三电平桥式电路中开关管承受的电应力比普通桥式电路中开关管承受的电应力减小一半,结合三电平电路结构的优点,省去了传统三电平双向DC-DC变换器中的一对飞跨电容,提出了一种新型三电平双向DC-DC变换器。该新型三电平双向DC-DC变换器使电路中开关管电应力减小,谐波成分降低。利用交错移相的控制策略进行控制,使得新型变换器中所有开关管均能实现零电压开关(ZVS)。通过2.4 kW的样机试验验证,提出的新型三电平双向DC-DC变换器性能优良,与传统的双向DC-DC变换器相比,效率有了显著提升。     

PWM加相移控制的双向DC/DC变换器

该文提出了一种PWM加相移控制的双向DC／DC变换器。该变换器结合了PWM和相移这两种控制技术优点，不但可以减小变换器的电流应力和通态损耗，而且可以拓宽零电压开关的范围。该文详细地介绍和分析了变换器的工作原理，给出零电压开关的条件，最后给出了实验结果。     

LLC resonant DC–DC converter with series‐connected primary windings of transformer

This paper proposes a zero‐voltage switching (ZVS) LLC resonant step up DC–DC converter with series‐connected primary windings of the transformer. The series resonant inverter in the proposed topology has two power switches (MOSFETs), two resonant capacitors, two resonant inductors, and only one transformer with center‐tapped primary windings. The power switches are connected in the form of a half‐bridge network. Resonant capacitors and inductors along with the primary windings of the transformer form two series resonant circuits. The series resonant circuits are fed alternately by operating the power switches with an interleaved half switching cycle. The secondary winding of transformer is connected to a bridge rectifier circuit to rectify the output voltage. The converter operates within a narrow frequency range below the resonance frequency to achieve ZVS, and its output power is regulated by pulse frequency modulation. The converter has lower conduction and switching losses and therefore higher efficiency. The experimental results of a 500‐W prototype of proposed converter are presented. The results confirm the good operation and performance of the converter. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.