低占空比高增益Δ源DC-DC变换器

本文在传统Δ源DC-DC变换器的基础上,提出了一种低占空比高增益Δ源DC-DC变换器（I?）。为了克服传统Δ源变换器的局限性,本文所提出的电路拓扑结构不仅具有传统Δ源阻抗网络良好的升压增益和降低成本的优点,而且可在较低的占空比下实现较高电压增益,占空比的选取范围不受匝数比的限制。同时,平均磁化电流和纹波磁化电流均低于传统Δ源变换器,从而降低了磁芯损耗,减小了磁芯尺寸。其输入电流连续化,电容器的电压应力也有所减小,从而减少软起动时励磁涌流对直流电源的损害。通过对电路的拓扑结构和工作原理进行分析,详细推导了其电压增益的数学表达式。并通过仿真和实验验证了该电路拓扑的合理性和可靠性。     

一种高电压增益的DC-DC变换器

为了克服传统Z源DC-DC变换器的升压能力有限、输入电流断续和电容电压应力大等缺陷，研究了一种高增益DC-DC变换器，分析了其拓扑结构和工作原理，并推导出电压增益、电容电压表达式。与传统源DC-DC变换器相比，具有升压能力强、电容电压应力小、输入电流连续、效率高和实用性强等优点，根据拓扑结构搭建了MATLAB/Simulink仿真模型并进行仿真验证，最后搭建出基于TMS320 F28335的实验样机，仿真和实验结果共同验证了变换器的工作特性。     

一种改进型高增益Y源DC-DC升压变换器

为提升Y源变换器的升压能力提高工作效率,本文介绍了一种改进型的Y源DC-DC升压变换器拓扑结构,该结构具有输入电流连续,升压能力强等特点。与准Y源变换器相比,升压能力得到大幅度提升,适用于升压要求较高的场合。对本电路的原理和工作状态进行了分析,推导出其电压增益以及各元器件电压应力的表达式。最后利用Matlab/Simulink搭建模型分析仿真结果,通过计算机仿真和样机实验证实了该拓扑的正确性与可行性。电路拓扑不仅提升了升压能力而且降低了电容电压应力,电路的可靠性较高。     

开关电感型准Y源升压DC-DC变换器

介绍了一种新型的高增益DC-DC变换器拓扑———准Y源开关电感型DC-DC转换器(SLQY),可以改善准Y源变换 器自身的缺点,与传统准Y源变换器相比,既保留了传统准Y源变换器连续的输入电流?又提高了变换器的电压增益,由于具有连续的输入电流,其能够适用于可再生能源应用场合,进行了基本的工作原理的总结和分析,提供了MATLAB/Simulink仿真分析结果,并通过实验测试,验证了该DC/DC转换器的合理性以及高升压比。     

一种高电压增益低开关应力的DC-DC变换器

为改善传统Y源DC-DC变换器开关管电压应力高、占空比范围小等缺点,本文提出了一种改进型开关电感Y源变换器(ISLY)。该变换器升压能力明显提高,并且存在连续输入电流,与Y源、改进型Y源拓扑相比,增大了占空比的可调节范围,使电路具有更好的控制灵活性,同时减小了功率开关管的电压应力,从而提升工作效率、节约成本。本文对ISLY进行了详细的理论分析,提供了MATLAB/Simulink仿真结果与实验数据及波形,验证了该 DC-DC 变换器的合理性。     

一种新型准Z源DC-DC变换器

本文针对传统的准Z源DC-DC变换器存在的输出电压有限、稳定性较差、增益较低等问题,提出了一种新型的准Z源DC-DC变换器的电路拓扑,并对该拓扑的构成及工作原理进行理论分析。运用MATLAB/Simulink软件对电路进行仿真,验证了理论分析的正确性。与传统的准Z源DC-DC变换器的拓扑结构相比较,表明新型的拓扑具有升压比大、可靠性高等优点。最后,通过搭建实验电路,验证了新型电路拓扑的可行性及实用性。     

串联型Y源逆变器

为了克服传统Y源逆变器（YSI）输入电流不连续、电容电压应力和冲击电流大等问题,本文提出了一种串联型Y源逆变器的拓扑结构。其拓扑结构是在传统Y 源逆变器基础上将输入侧二极管和逆变桥的位置进行调换,电容极性也随之反转。串联型Y源逆变器不但实现了输入侧电流连续,电容电压应力和启动冲击电流小,还保留了传统Y源逆变器高增益的特点。首先对电路的拓扑结构和工作原理进行了分析,并通过数学公式推导证明了电容电压应力和冲击电流,然后用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,最后搭建实验样机进行了验证,仿真和实验结果均证明了电路拓扑的可靠性和优越性     

含耦合电感的高增益准Z源DC/DC变换器

针对传统Z源变换器输出电压低、输入电流断续的缺点,提出了一种含耦合电感的高增益准Z源DC/DC变换器拓扑。该变换器是以传统准Z源网络为基本架构,引入耦合电感电容单元,可以对占空比和耦合电感匝数比进行双向调控,共同提高变换器的电压增益。合理的利用准Z源网络的二极管和电容形成无源吸收回路,重新吸收了漏感能量,不仅提升了变换器的效率,而且还削减了开关器件的电压及其尖峰。详细给出了变换器在不同工作模态下的运行原理,分析了处于稳态时的工作特性。最后,搭建了一台140W的实验样机,验证了该变换器可应用在大升压比场合的良好特性。     

双向功率流电压型准Z源DC-DC变换器研究

为克服传统双向DC-DC变换器的不足,对一种新型的双向功率流电压型准Z源DC-DC变换器进行研究。该变换器是基于准Z源变换器的思想,其中双向功率开关由两个面对面连接的IGBT模块构成,通过PWM波形控制双向功率开关导通占空比,实现在单一拓扑结构下双向功率流传输的目的。该拓扑结构的优点是可以实现双向的升/降压输出,并且具有较宽的调压范围。首先应用saber软件对电路进行了仿真验证,然后进行实验验证,其结果证实了该电路拓扑的合理性和优越性。     

Z源逆变器拓扑对比研究

针对传统Z源逆变器存在的一些缺陷，有文献研究了Z源逆变器拓扑的改进问题，目前存在两种改进的Z源逆变器拓扑。其中一种将输入电源插入到Z源网络中，带来的优点是输入电流连续，并可以减小其中一个电容的耐压；另一种输入电源与负载位于同一侧，可以减小Z源电容的电压，并可以实现变换器的软启动。本文在分析改进拓扑稳态工作原理的基础上，对三种拓扑进行了对比分析，并给出了仿真和实验研究的结果，验证了理论分析的正确性。     

几种Z源全桥DC-DC变换器的比较研究

Z源全桥DC-DC变换器有较高的可靠性,但同时也具有电容电压应力较大,存在启动冲击等问题。准Z源网络和开关电感型Z源网络是在Z源网络的基础上改进得到,但也只能改善Z源网络存在的部分问题,这就导致使用者无法准确选择合适的电路拓扑。为此,本文对这三种全桥变换器拓扑进行了理论分析和仿真研究,从应用场合、性能优劣等方面进行了区分,为使用者提供参考。     

一种采用无源辅助网络的ZVZCS三电平DC-DC变换器

提出一种采用无源辅助网络的零电压零电流开关(ZVZCS)三电平DC-DC;变换器拓扑,其中各开关管电压应力为输入电压的一半,并且能够在宽负载范围内实现各开关管的软开关.副边的无源辅助网络不仅能为滞后管创造零电流关断条件,而且还可抑制变压器副边整流后电压的过冲.本文详细分析了此变换器的工作原理及开关管实现软开关的条件,并通过实验样机验证了理论分析的正确性及此拓扑的可行性.     

基于RC滤波融合二次方运算的Boost-PFC变换器研究

为减少开关变换器电流谐波对电网的污染,降低变换器输出电压超调,提高变换器的稳定性,以单相Boost型拓扑结构功率因数校正（PFC）变换器为研究对象,对变换器原理及其工作模态等效电路进行分析。基于平均电流控制方式,提出一种RC滤波融合二次方运算的输入电压采样方案,在输入电压采样支路增加一个RC滤波电路和一个二次方运算电路,更精确地对输入电压进行采样,从而减少变换器电流谐波、提高变换器稳定性。在Matlab/Simulink软件中搭建仿真电路,同时设计了实验样机进行验证。结果表明,与传统功率因数校正电路相比,该方案有效减少了变换器电流谐波,抑制了变换器输出电压尖峰,同时提高了变换器的输出稳定性。     

不同负载条件下光伏接口MPPT变换器的小信号建模及实验验证

在分布式光伏发电系统中,光伏电池一般通过DC-DC变换器与后级相连,以实现输出最大功率跟踪（MPPT）.由于光伏电池的本质电流源特性,使得输入电压反馈控制光伏接口MPPT变换器为电流源变换器,会呈现出与常见电压源变换器截然不同的动态特性.以前置电容Boost变换器为研究对象,重点探讨电流源MPPT变换器的频率响应特性.首先,建立了开环和输入电压闭环两种控制方式下系统的小信号模型,并揭示不同负载类型对于系统频率响应的影响;其次,对MPPT变换器的端口阻抗进行了建模分析,指出影响闭环输入、输出阻抗特性的重要因素,为接口电路的后续稳定性设计提供理论指导;最后,搭建实验室电路样机,通过频域和时域测试结果验证了理论分析的正确性.     

一种新型软开关DC-DC PWM升压变换器设计

为提高转换效率并降低电源开关的电流应力,提出一种基于新型有源缓冲电路的PWM DC-DC升压变换器。该有源缓冲电路使用ZVT—ZCT软开关技术,分别提供了总开关ZVT开启及ZCT闭合、辅助开关ZCS开启及ZCT闭合。消除了总开关额外的电流及电压应力,消除了辅助开关电压应力,且有源缓冲电路的耦合电感降低了电流应力。另外,通过连续将二极管添加到辅助开关电路,防止来自共振电路的输入电流应力进入总开关。实验结果表明,相比传统的PWM变换器,新的DC-DC PWM升压变换器在满负荷时电流应力降低且总体效率能达到98.7%。     

双闭环反馈控制半桥DC-DC变换器设计

桥式拓扑广泛用于直流供电电压高于晶体管的安全耐压值的离线式变换器中,针对双闭环反馈控制半桥DC-DC变换器电路,为了得到稳定的直流电压、电流输出,采用电压闭环回路和电流闭环回路的反馈放大最终实现对半桥开关PWM波信号的控制,进而影响半桥变换器的轮流导通MOS开关管的导通占空比的方法,通过闭环网络仿真实验和硬件电路功率实验,验证了双闭环反馈控制可以满足半桥电路3.6 kW功率输出的要求.     

新型准Z源级联升压变换器

在准Z源升压变换器的基础上提出一种新型的准阻抗源级联DC-DC变换电路,在开关管占空比和输入电压相同的情况下,具有范围更广的实用输出电压并且效率更高。电路拓扑由大升压比阻抗网络依序级联构成,大升压比阻抗网络是由储能电感L1和依序级联的两个相同的SLCC型二端口阻抗网络单元串联构成。用MATLAB/Simulink对电路仿真,最后在仿真结果的基础上用TMS320F2812搭建出实验电路,实验结果和系统仿真结果共同验证了电路结构的可靠性和正确性。     

三相电压型准阻抗源AC～AC变换器

摘要：为了克服传统三相斩控式交流调压器的不足,提出了一种三相电压型准阻抗源变换器电路拓扑。研究了其拓扑结构和工作原理,推导了输出电压与占空比的定量关系。运用matlab对电路进行了仿真,并根据仿真结果建立了实验电路,采用脉冲宽度调制法（PWM）对电路进行总体控制,得到占空比为0.2与0.8时的三相电压波形。实验结果验证了三相电压型准阻抗源电压调节的的可靠性和可行性。     

准Z源在三相AC/AC变换器中的应用研究

对于传统三相斩控式交流调压器的缺点和不足,提出了 3种新型三相准Z源AC/AC变换器电路拓扑,研究并分析了 其中一种电路的基本结构和工作原理,运用伏秒平衡原理计算出了占空比和输出电压的关系,利用MATLAB/Simulink仿真环境对新型电路拓扑进行仿真,并采用脉冲宽度调制方法(PWM)来控制占空比来调节输出电压。最后根据仿真来搭建实验电路,得出的实验结果验证了新型三相准Z源AC/AC变换器电路的可靠性和可行性。     

应用于光/蓄系统的高增益非隔离型三端口变换器

为进一步提高非隔离DC-DC变换器的增益,降低开关管的电压应力,提出了一种基于二次型Boost电路的新型三端口DC-DC变换器。该变换器可实现从输入侧向负载和电池的功率路径,同时满足能量从输入源和电池向负载的单级变换。此外,所提逆变器可根据输入电源功率和蓄电池状况调节占空比来调整最大输入功率和输出电压。同时,对所提出变换器进行小信号建模,并利用集成小信号模型的解耦网络设计了补偿器。最后,搭建了100 W的实验样机,其实验结果验证了所提出的变换器和控制方法的可行性和有效性。