一种零电压开关Zeta变换器的设计

给出了一种零电压开关Zeta变换器,这种变换器可以提高效率和减小功率开关管的电压应力.当变换器工作在连续模式时,应用谐振电容和变压器的漏感实现功率开关管的零电压导通.详细分析了变换器的工作原理,并设计了相应的电路进行验证.仿真结果表明所设计的Zeta变换器效率达92.21%,输出电压纹波为125 mV.它可被用于等离子显示屏(PDP)电源系统.     

两级式电流馈电推挽变换器的设计

与传统的两级式电压馈电推挽变换器相比,两级式电流馈电推挽变换器省去了前级降压式变换电路（BUCK）的输出电容和后级推挽的输出电感,因而在低压大电流多路输出的应用场合具有较大优势。文章介绍了该变换器的工作原理和主要参数设计,并进行了实验验证。实验表明：该变换器具有输入电压范围宽、开关管电压应力小的优点。     

三相Buck型三电平AC/AC变换器

提出三相Buck型三电平AC/AC变换器的电路拓扑结构,研究其电路工作原理,并给出控制策略以实现输出电压和飞跨电容电压的联合控制。相比于两电平变换器,三相Buck型三电平AC/AC变换器的开关管数量加倍,并增加了3个飞跨电容,但各开关管的电压应力均降低为原来的1 2,故适用于高输入电压大功率应用场合。仿真结果证明了三相Buck型三电平AC/AC变换器及其控制策略的可行性和理论分析的准确性。     

一种宽范围可调的小型DC-DC降压变换器

提出了一种小型可调压DC-DC降压变换器的结构。主电路由MOSFET管、电感器及滤波电容器构成。通过PWM波控制,由于PWM波的驱动能力较差,设计驱动电路通过与PWM发生器一同控制MOSFET管的通断。通过改变PWM波的占空比来改变输出电压以达到可调压的目的。该降压变换器设计简单、经济适用、体积较小,输出电压可调。主要由主电路和驱动电路组成。该变换器适用于较低压工作场合,输入电压在5V至20V之间,输出电压在3V至18V之间。对电路的工作原理和结构进行了深入分析,并通过实物制作验证其可行性。     

一种新型DC/DC变换器实验系统开发

为强化DC/DC变换技术的实践教学,基于多绕组变压器和反激电路原理,开发一套DC/DC变换器教学系统。设计变换器的拓扑结构,分析工作原理及控制策略,计算变换器系统参数,建立数字仿真模型,设计变换器主电路、输出电压采样电路、开关管驱动电路等来搭建变换器实验平台。实验教学应用表明,该变换器实现宽输入/输出电压范围功能的同时,能够提高学生的电力电子技术综合实践能力。     

Buck变换器在Matlab/Simulink下的仿真研究

本文首先分析了Buck变换器的工作原理,推导出Buck变换器电路参数的计算公式;然后介绍了Buck变换器的控制技术及其特点;最后在Matlab/Simulink下建立仿真模型。仿真结果验证了提高开关管的频率,可使得输出电压更平稳。     

具有低纹波输出高增益DC-DC变换器

提出一种无耦合电感的交错式高升压比变换器拓扑。该结构由两个Boost电路和两个电压倍增单元组成,并以交错方式运行。所提变换器具备低电流纹波、低开关电压应力和高电压增益的特性。详细分析了变换器工作模态和电压增益特性,并与现有工作进行了对比分析。结果表明,输入电压为30 V时,输出电压高达300 V,并且开关管的电压应力仅为87 V,远低于传统变换器300 V的输出电压。最后,搭建了100 W的实验样机,实验结果验证了所提变换器的有效性。     

采用辅助变压器的零电压零电流开关全桥直-直变换器

本文给出了一种新型的零电压零电流开关全桥移相脉宽调制变换器,该变换器采用IGBT为功率开关管,在传统变换器的基础上通过增加辅助变压器的方式提高了变换器的性能,通过增加正激能量恢复缓冲器和辅助电路,使变换器在各种负载以及短路工作状态下都能够保证所有开关管实现零电压零电流开关工作模式。介绍了变换器的工作原理并通过试验得到了较好的结果。     

一种新颖有源箝位ZVS正激变换器的研究

介绍了一种中心抽头全波整流有源箝位ZVS正激变换器的工作原理及主要参数计算。有源箝位电路由一个箝位开关管和箝位电容组成。变压器磁芯实现无损复位,励磁能量和漏感能量全部传递到负栽.磁芯利用率高,功率开关管承受电压应力降低。通过变压器漏感与开关管输出电容的谐振,主开关管与箝位开关管都可以实现ZVS开通,提高了变换器工作效率。文章首先分析了变换器工作原理,然后给出了主要参数的计算方法,最后通过样机(48V输入5V/20A输出)实验验证了该拓扑的高效性能。     

Buck型变换器的线性化小信号补偿前馈控制

为减小由输入电源扰动引起的输出电压工频纹波,改善DC/DC变换器动态性能,根据平均变量建模思想,为电压型PWM控制的Buck型变换器建立连续导电工作模式（CCM）下统一的平均变量等效电路。分析等效电路并根据前馈控制的不变性原理提出Buck型变换器针对输入电压扰动的线性化小信号补偿前馈控制原理及实现方法,采用该方法的Buck型变换器可快速补偿输入电压扰动,加快变换器在输入电压扰动时的动态调节过程,显著减小输出电压中包括工频在内的低频纹波,改善变换器的动态性能。仿真研究结果验证了文中线性化小信号补偿前馈控制原理、方法及其分析的正确性。     

A novel ZVS DC/DC converter for high power applications

This paper presents a novel zero voltage switch (ZVS) pulse-width modulation (PWM) DC/DC converter for high power, high output voltage applications. By using two active switches in the secondary side of a transformer, the proposed converter achieves not only ZVS of the active switches in the entire load ranges but also soft commutation of the output rectifier diodes. The proposed topology has simple structure and control strategy. Simulation results and experimental results of a 2.8 kW 200 kHz DC/DC converter are presented.     

Three-level LLC series resonant DC/DC converter

Paper presents a three-level soft switching LLC series resonant dc/dc converter. Zero-voltage switching (ZVS) is achieved for each main switch without any auxiliary circuit. Voltage stress of each main switch is half of input voltage. Zero-current-switching (ZCS) is achieved for rectifier diodes. Wide input/output range can be achieved under low frequency range because of two-stage resonance. Only one magnetic component is required in this converter. Efficiency is higher in high line input, so this converter is a preferable candidate for power products with the requirement of hold up time. For design convenience, relationship between dc gain and switching frequency, load resistance is deduced. Its open load characteristic and short load characteristic are exposed to provide theory basis for no load operation and over current protection. Design consideration of four dead times is presented to assure that voltage stress for main switches is within half of input voltage and ZVS for each main switch is achieved. Finally the principle of operation and the characteristics of the presented converter are verified on a 500V-700V input 54V/10A output experimental prototype, whose efficiency reaches 94.7% under rating condition.     

Analysis and design of class E isolated DC/DC converter using classE low dv/dt PWM synchronous rectifier

A class E isolated DC/DC power converter for regulating the output voltage at a fixed switching frequency is presented, analyzed and experimentally verified. It consists of class E series-resonant inverter, high-frequency transformer and class E low dv/dt pulse width modulation (PWM) synchronous rectifier. By controlling the conduction time of the controlled switch in the rectifier, high-frequency AC current is rectified and the output voltage can be controlled at the same time. The zero voltage switching (ZVS) condition of all switches can be maintained from full-loaded to open-loaded. The theoretical predictions were in good agreement with the experimental measurements and the maximum efficiency measured at a switching frequency of 1 MHz was 91.2%     

PS—FB—ZVSPWM DC／DC变换器中副边占空比丢失问题的研究

移相控制ZVSPWM DC／DC全桥变换器是变换器的一个研究热点,诸如高性能、高效率、低噪声、低污染等理论问题急待研究。副边占空比丢失是移相全桥PWM DC／DC变换器中的一个重要现象,文章以移相全桥ZVSPWM DC／IX;变换器电路模型为基础,结合变换器谐振电路的工作特点,对变换器副边占空比丢失的原因进行了详尽的分析,阐述了全桥变换器滞后臂比超前臂更难实现ZVS的原因,最终得到了移相全桥ZVSPWM DC／DC变换器死区时间和工作频率的设置条件与解决副边占空比丢失的措施。     

一种基于GaN器件大功率双向DC/DC变换器

本文介绍了一种新的高功率双向隔离式DC/DC变换器。DC/DC转换器使用基于氮化镓(GaN)的功率开关器件。本文对10 kW GaN大功率DC/DC变换器的拓扑结构进行了优化,参数化和分析,并通过仿真和验证了其有效性。它由两个单相全桥电路、两个输入输出电感和一个高频变压器组成。高频变压器在实现两个全桥变换器之间的电流隔离方面起着至关重要的作用。使用MATLAB仿真软件对10 kW的变换器进行了建模。MATLAB仿真结果验证了变换器的性能适合于高功率应用并能实现轻负载条件下的零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS)。然后,设计了一个7 kW的实验原型,以验证所设计拓扑的有效性。     

A three-phase ZVS PWM DC/DC converter with asymmetrical duty cycle associated with a three-phase version of the hybridge rectifier

This paper proposes the use of a three-phase version of the hybridge rectifier in the three-phase zero-voltage switch (ZVS) DC/DC converter with asymmetrical duty cycle. The use of this new rectifier improves the efficiency of the converter because only three diodes are responsible for the conduction losses in the secondary side. The current in the secondary side of the transformer is half the output current. In addition to this, all the advantages of the three-phase DC/DC converter, i.e., the increased frequency of the output and input currents, the improved distribution of the losses, as well as the soft commutation for a wide load range, are preserved. Therefore, the resulting topology is capable of achieving high efficiency and high power density at high power levels. The theoretical analysis, simulation, and experimental results obtained from a 6-kW prototype, and also a comparison of the efficiency of this converter with the full-bridge rectifier are presented.     

一种宽输入电压范围软开关电流型DC/DC转换器

针对太阳能光伏及燃料电池等领域电源需要较宽输入电压范围的需求,提出一种通用的具有较宽输入电压范围的软开关电流型DC/DC转换器。该转换器采用了固定频率混合调制设计,可以在所有工作条件下实现半导体器件的软开关工作,并采用电流馈电技术以便适用于低电压高电流的电源。相较于传统转换器,该转换器更为通用,能够实现零电压开关和零电流开关,并且能够在输入电压和负载变化出现较大变化时控制输出电压。实验结果显示,在20-60V输入电压范围内且负载出现变化时,该转换器均表现出良好的性能。     

一种四相交错并联BoostDC／DC变换器的设计

通信电源及分布式电源主要由前级高频整流器、中间级电池组和后级DC／DC变换器组成。DC／DC变换器的输入部分通常采用大功率Boost变换器,以将前级与中间级的直流电压提升至一定的幅度,从而更方便地形成所需提供给负载的各种电压。IntelCPU广泛用于IT工业,其对电源的要求越来越严格,需要提供更低的电压、更大的电流及更快的动态响应。为了改进Buck类型电压调整模块（Voltage Regulator Module,简称VRM）的动态响应要求,广泛使用多相交错并联技术,以实现快速的动态响应且极大地降低输出电流纹波。文章以一个大功率的四相交错并联Boost变换器作为设计实例,详细说明了其工作原理及主要器件的设计与选用;论证了该项技术用于BoostDC／DC变换器的多种优点,从而证明了多相交错并联技术的先进性和实用性。     

移相全桥ZVS变换器的分析和设计

移相全桥零电压开关变换器是中大功率直直变换场合的理想拓扑之一,但其次级整流二极管反向恢复时,产生严重的寄生振荡,二极管上存在很高的尖峰电压。而文献1中的变换器通过增加一个谐振电感和两个二极管,不仅可以实现软开关,还可以消除次级整流二极管反向恢复引起的电压振荡。基于此变换器的工作原理,文中设计了一台500W移相控制零电压软开关电源,给出了主电路的设计过程和实验波形。