输出倍频级联不对称半桥三电平DC/DC变换器

提出一种新型的三电平直流变换器,它采刖器件直接串联的形式,通过两个隔直电容提供中间电平,每个开关承受的最大电压应力为U()/2.同时,通过输出倍频控制可减小输出电感体积.搭建了一套实验装置,经验证,电路工作原理正确,可以正常工作.     

高输入输出变比的两级式DC/DC变换器

两级式变换器比单级式变换器更适合应用在输入输出变比较高的DC/DC变换场合。研究了一种Buck+LLC谐振全桥的电路拓扑,阐述了LLC谐振全桥的原理和特性,在分析了这种两级变换器的稳定性基础上,通过合理选取前级Buck电路的输出电压、后级LLC谐振全桥变压器变比和谐振元件参数,提高了两级变换的效率。基于上述分析,采用该拓扑结构试制了一台功率1 kW,210～270 V输入,27 V输出的原理样机,并给出了实验结果。     

占空比移相半桥DC/DC变换器的研究

对一种采用占空比移相PWM控制方式的改进型半桥DC/DC变换器进行了研究。针对对称半桥在占空比很小时无法实现软开关和不对称半桥变压器必然存在直流磁化电流以及器件电压应力不同等问题,该控制方法引入一个附加的二极管和开关管,消除了因为漏感和寄生电容谐振引起的损耗,并实现了开关管的ZVS。在同样条件下将该控制方法与对称半桥进行了对比。实验结果证明,使用该方法可以实现变换器的高频运行,并且在宽范围的输入电压下保持较高的效率。     

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.     

不对称半桥同步整流DC／DC变换器

简要介绍了不对称半桥同步整流变换器的工作原理，对同步整流管的驱动方式进行了比较和选择，并在分析变换器的整流损耗的基础上，总结出了影响整流损耗和变换器效率的各种参数。     

单周期控制半桥DC/DC变换器研究

在论述单周期控制技术的基础上,重点讨论了单周期控制半桥DC/DC变换器的设计与实现,并给出了仿真与试验结果。研究结果表明,这类变换器具有控制简便、稳定性高、抗输入电压扰动能力强、变换效率高、工程实现容易、成本低等优点。     

LLC谐振变换器与不对称半桥变换器的对比

介绍了LLC谐振变换器和不对称半桥变换器两种不同类型的软开关拓扑。分析了它们的工作原理，分别对它们的控制方法，副边整流管的电压应力和副边的开通等进行了比较，分析结果表明，LLC谐振变换器更适合高频化和高效率的要求。     

一种新颖的数控双向DC/DC变换器拓扑

提出了一种应用于低功率场合的双向DC/DC变换器。该变换器采用初、次级隔离的形式,其初级为隔离型Boost电路,次级采用半桥倍压电路。变换器的输出端为直流母线,能量反向流动给蓄电池充电。当直流母线故障时,蓄电池通过升压来维持母线电压。实验结果表明,在相同功率器件的条件下,该变换器可以实现能量的双向流动,适用于蓄电池等功率变换系统。     

一种新的低压大电流DC/DC变换器的研究

在低压大电流DC/DC变换器的各种拓扑结构中,倍流整流结构有着良好的性能。在倍流整流结构中,由于滤波电感电流的相互抵消,而极大地减小了输出电流纹波。如果保持输出电流纹波一定,还能减小所需的滤波电感值,从而减小整个变换器的尺寸,提高变换器的功率密度。为了进一步减小输出电流纹波,利用交错并联技术在减小输出纹波方面的特性,提出了将若干个倍流整流结构交错并联的方法,并给出了相关的电路图及开关控制信号图。最后,用Pspice仿真软件对整个方案进行了仿真,并通过实验验证了方案的可行性和优异性。     

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。     

一种适用于高压输出的软开关多谐振直流变流器

将倍压整流技术和LLC多谐振变流器结合起来,构造出倍压整流LLC多谐振变流器.该变流器的变压器结构简单,副边只需要一个绕组;输出电容电压应力是输出电压的一半,无需额外的均压电路;只需要两个整流二极管,二极管的电压应力等于输出电压,电流应力等于输出电流,所以该变流器非常适合用于高压输出中小功率的DC/DC电源.另外,该变流器的所有功率半导体器件都工作于软开关状态,所以适用于高频高功率密度的场合.详细分析了该变流器的工作原理,软开关过程,输出电容的自动均压机理,并给出了关键的参数设计方法,采用该变流器技术的500V输出直流电源的实验结果验证了以上分析的正确性,满载效率达92.3%.     

Visualization of PWM Strategy for a Direct Matrix Converter During Input and Output Voltage Periods

This paper presents a visualization of the PWM strategy of a matrix converter during input and output voltage periods. General relations for the duty cycles based on the input current references and the output voltage references are derived. Because the input current references and the output voltage references are treated as continuous values in the time domain, the PWM strategy can be extended to the input and output voltage periods from the control period treated as constant values. At a low carrier frequency compared with the actual frequency, the PWM patterns that reduce the number of commutations for switching loss reduction can be visualized. The PWM strategy can be directly evaluated by using the waveforms of the input current and the output voltage. In the transient state with change of the output voltage reference, the output voltage and input current can be visualized. The effectiveness of the visualization of the PWM strategy has been verified by comparison with the experimental waveforms.     

高可靠超低输入电压DC/DC变换器技术研究

对适用于航天飞行器设备的高可靠超低输入电压DC/DC变换器技术进行了研究,设计了一种输入电压最低1.5V的DC/DC变换器电路.其中低压启动电路给PWM在启动时供电后通过自持电路供电,主电路采用单端正激拓扑.     

高压输入串联型双管正激软开关变换器的研究

给出了适用于高压输入的串联型双管正激软开关电路的拓扑结构，分析了软开关过程的各个模态，并在此基础上进行了实验，得到了较为满意的实验结果。     

多倍压输入DC／DC变换器最优拓扑结构研究

讨论了在多倍压输入情况下,合理选择DC／DC变换器拓扑结构的方法,并进行了原理性分析。通过各种拓扑结构的分析对比,得出了多倍压输入情况下最优拓扑结构。提供了详细的试验波形,充分验证了所得结论的正确性,为后续开发者提供了参考。     

高压输入低压多路输出的两级式变换器

270V高压直流电源系统是先进飞机电源系统的优选方案。随着飞机供电容量的增加,要求航空二次电源能够提供不同等级的电压输出以满足各种机载电子设备的需求。在这种高压输入低压多路输出的应用场合中,传统的变换器常遇到占空比失控、绕组耦合不佳及交叉调整率较差等情况。提出了一种隔离式拓扑和非隔离式拓扑相结合的两级式多路输出结构,可以解决传统变换器在此类电源模块设计中存在的问题。在分析这种变换器稳定性的基础上,试制了一台200～330V输入,12V/2A、-12V/1A、3.3V/6A和5V/10A4路输出的DC/DC原理样机,给出了实验结果。     

一种交错并联控制的宽范围输入直流变换器

提出了一种新型交错并联控制策略,以根据电压输入的大小改变直流变换器在稳态时的工作方式,降低输出整流二极管的最大耐压。将其应用在宽范围输入场合,可减小变换器的传导损耗。为了验证这种控制策略的优点,还提出了一种双半桥并联结构的变换器,并采用了新的整流结构。该变换器的主要特点是减小了单个变压器的体积;减小了输出整流二极管的最大耐压;减少了传导损耗。这些优点都来自于采用了新型交错并联控制后,两路变压器次级电压输出之间产生的移相角。最后由实验模型(100kHz/500W)证明了理论分析的正确性。     

宽输入电压范围下隔离型全桥Boost变换器的高效率控制

本文提出了一族隔离型的Buck-Boost变换器以适应宽输入电压范围并要求隔离的应用场合,以全桥(Full-Bridge,FB)Boost变换器作为其典型电路之一在文中展开分析。考虑占空比的丢失,提出了基于移相控制的双沿调制策略以减小整个输入电压范围内的电感电流脉动。为实现变换器可靠高效的工作,提出了三模式双频控制策略。三模式双频控制策略下,输入电压被分为低、中、高三个电压区间,分别对应于FB-Boost变换器的Boost、FB-Boost和FB三个工作模式。由于FB-Boost模式下电感电流脉动较小,可以降低该模式下Boost单元的开关频率以减小开关损耗,进一步提高效率。为验证设计和控制策略的有效性,搭建了一台输入电压250～500V,输出电压360V,额定功率6kW的原理样机,整个输入电压范围内变换器都具有较高的效率,最高效率为97.2%。     

模块化多电平型高压DC/DC变换器的研究

模块化多电平型(modular multilevel)高压DC/DC变换器采用模块化结构,能够很容易通过子模块串联的方法得到较高的电压和功率等级,适用于高压大功率直流变压场合。该DC/DC变换器采用由两个模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)组成"面对面相连"的结构,其本身具有直流侧故障保护的功能,无需采用直流断路器进行保护,变压器的存在可实现了电气隔离。目前针对此拓扑结构的研究尚处于起步阶段,其基本运行方式仍是研究的重点和难点。本文具体描述了模块化多电平型高压DC/DC变换器的拓扑结构,并且分析了其本身具有直流侧故障保护功能的作用机理。在此基础上,从调制策略、电容电压平衡策略及功率控制策略三方面对控制器进行设计。最后,通过建立仿真模型和搭建单相结构的实验平台,验证了所提基本运行方式的有效性。