并联谐振倍压变换器的三种工作模式

并联谐振变换器与倍压整流电路的结合组成一种性能良好的高压电源电路拓扑—并联谐振倍压变换器(PRDVCS)，本文对该电路进行详细分析，指出电路的三种工作模式及模式之间的转换条件，并且从中得出一些有价值的结论。通过计算机仿真，证实了这些结论的正确性。     

高压直流电源与谐振倍压变换器

本文详细介绍了实现高压直流电源的三种方案——串联谐振倍压变换器(SRDVCs)、并联谐振倍压变换器(PRDVCs)和串并联谐振倍压变换器(SPRDVCs)，分析了三者的工作特性，并利用MATALB给出了仿真图形。最后，利用并联谐振倍压变换器实现了一个5000V/50mA的高压直流电源，并给出了实际电路实验波形。     

一种新型无源交错并联Boost软开关变换器

给出了一种新型无源交错并联Boost软开关变换器的拓扑结构,对其工作原理进行了详细分析。该拓扑结构简单,在传统交错并联Boost变换器中加入了一个对称的无源辅助电路,实现了开关管的零电压开通和关断。分析了该变换器各阶段工作模态的等效电路和实现软开关的条件,给出了辅助谐振电路的设计,并对主电路进行了仿真研究,仿真结果验证了电路分析的正确性和可行性。     

移相式并联谐振变换器的分析与仿真

为使电路输出电压完全可控,设计了一种适用于输出稳定高压直流的拓扑结构,对并联谐振变换器进行了稳态计算和仿真研究.以图形和计算方式给出了电路参数的确定方法.提出了一种适合于相控调压的工作模式和控制方法,阐述了电路主要特点和应用场合.仿真和实验证明该拓扑可满足设计要求.     

一种新颖的并联谐振倍压变换器

提出了一种适合于高压小电流的功率变换器——并联谐振倍压变换器PRDVC)。文中对PRDVCs的工作原理进行了详细分析,给出了该电路的一个应用实例,即5kV/50m A 高压电源。此外还给出了实验波形。     

基于航空交流电网的Boost/半桥组合式软开关谐振PFC变换器

研究一种采用Boost变换器和半桥变换器级联所构成的功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器拓扑,其工作在电流连续模式(continue current mode,CCM)模式下,仅在半桥变换器输出端使用储能电容补偿瞬时输入输出功率的不平衡.半桥变换器桥臂电容作为Boost变换器输出端电容.通过适当的控制策略,降低了容值,无需高耐压等级的电解电容,提高了电路工作的可靠性.变压器漏感参与谐振,实现了半桥变换器功率管的软开关.分析PFC变换器的电路拓扑,给出前后级的控制逻辑关系,讨论软开关实现的条件以及减小电容规格的可行性,给出仿真及实验结果,证明该变换器具有良好的性能,满足GJB181A的要求.     

输入并联输出并联半桥变换器均流分析和试验

以半桥变换器为基本单元,提出了一种适合于低电压、大电流的输入并联输出并联半桥组合变换器。该结构利用单个半桥变换器本身的电容作为输入均压电容,无需另加输入均压电容;拓扑结构中各模块共用一对电容桥臂,这样减少了主电路中电容的数量,结构简单。对变换器进行了统一建模,分析了其特点和规律,并对不均流因素进行了探讨。提出了相应的均流控制方案,同时引进了交错控制技术。仿真和试验结果表明,具有很好的均流效果和输出特性,证明了该拓扑结构及其相应控制策略的正确性。     

同步整流式三端口半桥变换器

提出一种适用于独立新能源供电系统的同步整流式三端口变换器拓扑。该拓扑形式与同步整流半桥变换器相同,蓄电池并联于分压电容,变压器同时用作储能电感,同步整流支路为此电感一变压器的电流提供续流回路;原边两开关管相互独立控制,实现三个端口之间的功率控制,并且任意两端口之间均为单级功率变换;详细分析变换器的工作状态、原理和电路模态,实验验证了拓扑及理论分析的正确性。将拓扑构成和控制思想推广,进一步提出其它形式的三端口和多端口半桥变换器。     

一种新型高压变换器拓扑的分析与仿真

提出了一种新型的高压变换器拓扑——有源箝位推挽倍压变换器(Active Clamping Push-Pull current-fed Dual Voltage Convert)，该电路实现了开关管的零压开通，适用于要求低电压输入、高电压输出、高效率的开关电源。文章对该变换器的稳态工作过程进行了分析和推导，并利用PSPICE软件对其进行了仿真，给出了仿真结果。     

一种新型有源箝位推挽倍压变换器分析与设计

提出了一种新型高压变换器拓扑--有源箝位推挽倍压变换器(Active Clamping Push-Pull Dual Voltage Converter,简称ACPDVC).该电路实现了开关管的零电压开通,适用于要求低电压输入、高电压输出、高效率的开关电源.在此,对该变换器的稳态过程及工作特性进行了分析和推导,给出了实验验证.     

IGBT直接串联高压变频器

对常见的几种高压变频器主电路拓扑结构进行了简单分析 ,着重介绍了IGBT直接串联高压变频器的主电路结构及高速功率器件直接串联技术、正弦波技术、抗共模电压技术等三项关键核心技术 ,并对几种高压变频器的性能进行了较为详细的比较     

新型并联谐振直流环节软开关逆变器

提出了一种新型并联谐振直流环节软开关电压源逆变器的拓扑结构。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥开关器件在零电压条件下完成切换,且辅助开关器件承受的电压不超过直流电源电压;通过控制辅助开关器件,可以减小直流分压电容存在的电压偏差,对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图。通过5kW的样机试验,结果验证了该谐振直流环节逆变器的有效性。     

高压直流LCC谐振变换器的分析与设计

设计了一种基于LCC串并联谐振电路的高压直流电源。通过对LCC谐振电路的详细分析 ,绘出了电路工作于主模式的状态轨迹图 ,并推导了其稳态时的解析表达式 ,根据此解析表达式画出了LCC谐振电路的负载曲线 ,为LCC谐振电路的参数设计提供了一种有效的设计方法。最后 ,根据此曲线设计了实验参数 ,给出了实验结果。     

Series resonant high‐voltage DC–DC converter with reduced component count

This paper proposes a novel zero‐current‐switching series resonant high‐voltage DC–DC converter with reduced component count. The series resonant inverter in the proposed topology has two power switches (insulated‐gate bipolar transistors, IGBTs), two resonant capacitors, and only one high‐voltage transformer (HVT) with center‐tapped primary windings. The power switches are connected in the form of a half‐bridge network. The leakage inductances of the transformer's primary windings together with the resonant capacitors form two series resonant circuits. The series resonant circuits are fed alternately by operating the power switches with interleaved half switching cycle. The secondary winding of the HVT is connected to a bridge rectifier circuit to rectify the secondary voltage. The converter operates in the discontinuous conduction mode (DCM) and its output voltage is regulated by pulse frequency modulation. Therefore, all the power switches turn on and off at the zero‐current switching condition. The main features of the proposed converter are its lower core loss, lower cost, and smaller size compared to previously proposed double series resonant high voltage DC–DC converters. The experimental results of a 130‐W prototype of the proposed converter are presented. The results confirm the excellent operation and performance of the converter. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于碳化硅MOSFET的99.2%高效率功率因数校正器

半桥功率因数校正PFC(power factor correction)拓扑由于其具有较少的电流回路器件数,因而导通损耗小、效率高。但是,该拓扑中开关器件电压应力大,因此如果选用高压的IGBT作为开关器件,则开关损耗很大。新型的碳化硅MOSFET由于兼顾了高耐压与低通态电阻,其具有较小的开关损耗,可以降低开关损耗,尤其是关断损耗。但由于高频工作时其开通损耗仍然较大,严重制约变换器效率的提高。因此,利用碳化硅MOSFET优良的开关特性,采用电感电流三角波模式(TCM)的控制方式,使器件工作在零电压开通状态下,进一步降低开关损耗。针对这种控制方式,详细叙述了各个关键参数的计算,并设计搭建了一台1 100 W的全碳化硅半桥功率因数校正变换器,其达到了较高的效率,峰值效率达到了99.2%。     

Zero-current Switching Series Resonant High-voltage DC-DC Converter with Series-connected Primary Windings of Center-tapped Transformer

Abstract—This article proposes a novel zero-current switching series resonant inverter-fed voltage multiplier based high-voltage DC-DC converter. The series resonant inverter in the proposed topology has two power switches (insulated-gate bipolar transistors), two resonant capacitors, and only one high-voltage transformer with center-tapped primary windings. The power switches are connected in the form of a half-bridge network. The leakage inductances of the transformer's primary windings together with resonant capacitors form two series resonant circuits. The series resonant circuits are fed alternately by operating power switches with an interleaved half-switching cycle. The secondary winding of the high-voltage transformer is connected to a voltage multiplier circuit to rectify and boost the voltage. The converter operates in discontinuous conduction mode, and its output voltage is regulated by pulse-frequency modulation. Therefore, all the power switches turn ON and OFF at the zero-current switching condition. The main features of the proposed converter are lower power loss, less cost, and smaller size compared to previously proposed series resonant high-voltage DC-DC converters. The experimental results of a 130-W prototype of the proposed converter are presented both for dynamic and steady-state operation. The results confirm the excellent operation and performance of the converter.     

临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法

针对传统LED驱动电源谐振控制方法电路控制谐波异常导致输出电流过冲、电压稳定控制效果差和时延高等问题,提出了临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法。结合PFC和LLC半桥两种方式,控制LED驱动电源谐振部分的频率变化值,选取开关恒流源,选取FSFR2100集成控制芯片作为控制芯片。在临界连续模式下,计算高功率LED驱动电源电路中电感值、滤波电容,以此为参量依据,设定电路中的电压范围与最小开关频率、输出功率等,校正PFC电路控制谐波。以PFC控制器所计算的电流与电压数据为基础,计算谐振频率值,通过谐振网络部分调整电压增益,确保LED驱动电源开关管实现零电压开关,实现临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制。实验结果表明,采用该方法进行谐振控制的LED驱动电源,工作效率和PF值分别保持在88%和0.99以上,并且开关损耗低,未出现电流过冲,输入电压与输出电流波形相同,整体控制效果较好。     

寄生电容对串联谐振电容器充电电源特性的影响

软开关串联谐振电容器拓扑因其在较宽的电压范围内具有平均充电电流恒定和抗短路能力强的特点而用于对高压电容器充电。但开关频率固定的串联谐振充电电源的恒流特性因直流母线电压的波动和高压变压器以及整流单元的分布电容的影响，其充电电流并不是恒流。该文分析了理想和实际的串联谐振充电电源的充电电流特性。提出了采用图表法对串联谐振电源进行参数设计和调试，克服了以往高压脉冲电源设计和调试时的盲目性，具有重要的工程实用价值。     

高功率密度单相变换器的直流有源滤波器研究

单相变换器系统会产生二次脉动功率,使直流母线电压出现二次脉动,危害整个系统。一般采用在直流侧并联大电容或LC谐振电路的方法来抑制直流母线电压的二次脉动,但增加了系统的体积和重量,功率密度较低。为提高系统的功率密度,采用了一种能量双向流动的Buck有源滤波器来抑制直流母线电压的二次脉动。推导滤波器完全补偿脉动功率时电容电压和电流方程,并在此基础上针对高压大功率场合提出双闭环无差拍加重复的控制策略。无差拍控制可提高系统阻尼,重复控制可增加稳态精度。从脉动能量存储、控制带宽两方面讨论APF的参数设计。仿真和实验证明了所提方案能显著减小直流侧滤波电容,提高系统功率密度。