基于隔离变压器的移相全桥零电压开关变频器

提出了一种新的基于隔离变压器的移相全桥零电压开关（ZVS）变频器：这种脉宽调制式;（PWM）变频器的所有开关在很宽的输入电压范围和输出负载范围内都能实现ZVS而负载周期损耗和环流最小。采用一个变压器和一个电感来实现主开关的ZVS,变压器被用来实现输出隔离,而电感则被用于存储所需的能量：两个桥臂之间相位移发生变化时变压器和电感的感应电压以相反的方向变化。此变频器的性能由一个试验原型电路得到证实。     

一种基于全桥移相ZVS-PWM直流变换器的设计

提出了一种能在全负载范围内实现零电压开关的改进型全桥移相ZVS—PWM DC/DC变换器.该电路简单高效,超前臂、滞后臂都能在很宽的范围实现软开关.介绍和分析了变换器的工作原理,最后给出了实验结果和两个主要波形,并进行了详细说明.     

一种新型ZVT PWM Buck变换器仿真研究

介绍了一种新型零电压转换（Zero Voltage Transition,简称ZVT）脉宽调制（Pulse Width Modulated,简称PWM）Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管的零电压开关（ZVS）、辅助开关管的零电流开关（ZCS）和所有无源功率器件的零电压开关（ZVS）;相对于硬开关Buck变换器,该新型Buck变换器的主开关和辅助开关的电压电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.     

变频+移相控制的双有源串联谐振DC-DC变换器的小信号建模

变频+移相双自由度控制技术能够实现双有源串联谐振DC-DC变换器在宽范围工况下的零电压开通,从而有效提升变换器的工作效率和可靠性。提出了变频+移相控制下双有源串联谐振DC-DC变换器的小信号连续域模型,为研究在该控制机制下变换器的动态特性和闭环控制器的设计提供依据。所建立的模型基于广义平均建模法,选取输出电压的直流分量和电感电流、谐振电容电压的基波分量作为状态变量,准确描述了谐振腔对变换器动态特性的影响。在此基础上设计了输出电压闭环调节器,实现了变换器在ZVS变频+移相控制下的稳定运行。理论分析通过Matlab/PLECS仿真和1台800 W原理样机进行了验证。     

一种高效大功率LED驱动器的设计

为提高大功率LED驱动器的转换效率及其稳定性,针对车载大功率照明的要求,设计了一种宽输入电压范围、高效大功率LED驱动器.驱动器采用高效率的改进BOOST型拓扑结构作为主电路,峰值电流PWM控制模式作为其控制部分,输入电压范围可达6～18 V,输出电流在0.5～1 A范围内可调,输出最大功率为50W.基于CSMC 0.5μm数模混合工艺,利用Hsim软件和Spectre软件对电路进行设计仿真验证.仿真结果表明,在输入电压为12V时,该驱动器的输出电压纹波均小于士1％,启动时间为3ms,转换效率高达94％.     

单片OEIC光接收机限幅放大器的设计

采用耗尽型PHEMT设计了限幅放大器,整个系统包括输入缓冲、两级放大、输出缓冲和失调电压补偿回路.限幅放大器采用全差分形式,运用两级输出缓冲来减少信号的上升下降时间.仿真结果表明:在1.5V的供电电压下,电路的功耗为70.8 mW;在输入Vi=10 mV到Vi=500 mV的范围内,都有500 mV的稳定输出.     

双管反激变换器占空比的拓展技术

为了克服传统双管反激变换器占空比不能大于50%的缺点，同时又保持主开关管低电压应力的优点，提出了两种宽范围双管反激变换器.在传统双管反激结构的基础上去掉一个钳位二极管，并且对两个开关的关断时序进行合理控制，使得两个主开关管分别承受输入电压和输出电压.详细分析了宽范围反激变换器的工作原理，并且从有效占空比的范围以及占空比对输入电压、输出电压的调节能力阐明了变换器的宽范围适应性.经输入电压为100～400 V，开关频率为108 kHz，功率为100 W的样机验证，这两种宽范围双管反激变换器的满载占空比范围为32％～68％，变换效率达89％，适用于宽范围高电压输入的场合.     

一种零电压开关有源箝位双管正激变换器

为了解决传统双管正激变换器工作占空比不能大于50%以及零电压开关（ZVS）难于实现的问题,提出了一种ZVS有源箝位双管正激变换器.该变换器在传统双管正激变换器的基础上添加了辅助开关管和饱和电感,利用有源箝位的复位方式使高频变压器的复位条件得到改善.在分析主、辅开关管一个开关周期中工作过程的基础上,得到了变换器各工作阶段的等效电路,并推导了电路关键参数优化选择的约束条件.研究表明,该变换器克服了传统双管正激变换器的缺点,适用于宽输入电压范围的场合.变换器的变压器磁芯的复位电压可以大于输入电压,所有的开关管都实现了ZVS,在不同的负载条件下变换器都达到了较高的转换效率.     

一种新型的零电压全桥DC/DC变换器

针对传统DC/DC变换器滞后臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重及转换效率低等不足.提出了一种新型的零电压PWM全桥(ZVS PWMFB)DC/DC变换器,即在基本变换器变压器的一次侧串入1个耦合电感和2个隔直电容.利用耦合电感来实现较宽的输入电压及较大的负载范围的ZVS.由于耦合电感没有直接作为一个电感串联在负载电流支路中,所以它不会引起占空比的丢失.本文分析了此电路的工作原理.并通过仿真结果验证了它的工作原理的正确性和较高的转换效率.     

飞机全电刹车机电系统供电电源余度设计

提出了一种飞机全电刹车机电系统供电电源余度设计方法,在双有源半桥隔离双向DC-DC变换器的基础上采用PWM加移相控制方法,限制了不同输入电压下变压器漏感电流幅值,从而扩大了输入电压的波动范围。推导了输出增益公式,通过分析不同相位差下,一个周期内的漏电流,得出了不同相位差下输出平均功率和漏电流均方根值,并通过对比两者的关系,得出了相位差的最佳调制范围。通过分析该范围内的软开关情况,得出所有开关管,均可实现零电压开通。为了确保电压稳定以及漏电感两端电压平衡,设计了闭环控制方法,通过调节PWM占空比控制输出电压,利用相位差平衡了漏电感两端的电压,可抑制输出功率波动对输出电压的影响。设计了1台28 V/270 V功率1 kW的原理样机,验证了理论分析和计算的正确性。     

改进型倍流整流电路ZVS PWM全桥变换器的参数设计及优化

分析了改进型倍流整流电路ZVS PWM全桥变换器的原理,给出了参数选择了原则和优化方法,使变换器的主开关管在较宽的负载范围内实现ZVS,副边无占空比丢失,副边整流二极管实现自然换流,无尖峰电压。     

双管反激辅助电源设计

针对三相交流输入的电动汽车充电机、变频器、光伏逆变器等变换器辅助电源的问题,设计了一种基于双管反激结构的辅助电源,采用UC2844A电流型PWM控制芯片,实现了四路电压的隔离输出,5伏输出时通过LDO芯片进一步稳压。测试结果表明:该辅助电源可以输出80 W额定设计功率,效率高达84%,且纹波小;在100~800 V宽范围电压的直流输入下,能实现四路电压的稳定输出。可见,该电源是一种结构可靠、成本较低、应用广泛的高性能辅助电源。     

列车用升降压变换器的研究

设计了一种新型列车用变换器。它的输入电压在35 V-90 V之间变动,而输出电压为50 V,额定输出功率为300 W。该变换器的主电路采用Buck-Boost拓扑结构,开关管采用双管并联但互补导通的工作方式;控制器采用具有双路互补输出PWM驱动信号的SG3525芯片。运用状态空间平均法推导了电流连续模式下变换器功率级小信号模型,并写出了控制输出传递函数。利用Matlab画出了系统开环传递函数的波特图,通过分析波特图的特性设计了控制电路的双极点双零点补偿网络及参数。运用Matlab/Sim-ulink中的模块库为系统建立了仿真模型,给出了仿真结果。在输入电压变动范围内,做了一系列轻载和满载实验,验证了设计方法理论上的正确性。     

一种高电源抑制比的LDO电路设计

设计一种基于0.35μm 2P4M CMOS工艺,具有高电源抑制比、快速负载瞬态响应特性的低压差线性稳压器电路。该电路通过采用缓冲运放来驱动LDO电路的功率调整管,有效提高了LDO电路的电源抑制比和负载瞬态响应特性。该电路的输入电压为3.3V-4V,输出电压为2.8V;负载电流范围为0.5mA到100mA,当负载电流在全负载范围内瞬变时,输出端过冲电压小于1mV;在全负载范围内,低频时,电路的电源抑制比达到-89dB以上,在1MHz时,电路的电源抑制比达到-60dB以上。     

适用于宽输入电压范围的变拓扑变流器

针对宽输入电压范围应用场合下的全电压范围内效率优化问题,提出变拓扑变流器的思想方法及其基本概念和主要性质,该变拓扑变流器不但兼顾了各种应用环境下变流器的综合性能,而且有效减小了变流器元器件总数、降低了成本并节省设计流程,从而达到电源模块标准化的既定要求.通过对拓扑对偶和同构性质的研究,提出变拓扑变流器的子电路寻求方式,并研究了最简切换实现电路的数学模型和切换策略.以2个应用在宽输入电压范围场合的变拓扑变流器样机为例,说明了变拓扑变流器概念和理论的正确性和有效性,验证了变拓扑变流器在宽输入电压范围下的性能提升以及在器件、控制策略兼容等方面所拥有的诸多实际益处.     

一款低电压高精度CMOS运算放大器设计

设计了一种采用0.6um CMOS工艺的低电压高精度的运算放大器电路。在设计中输入级采用两对跨导器件rail-to-rail的电路结构,从而实现输入级的跨导在整个共模输入范围内保持恒定。输出级采用AB类rail-to-rail推挽结构,达到高驱动能力和低谐波失真的目的。此运放可提供1.5V电压降,采用适当的输出负载,闭环电压增益,单位增益带宽和相位裕度分别达到了80dB,832kHz和64°。     

基于DSP控制的新型全桥ZVS PWM DC-DC变换器

针对传统全桥ZVS PWM DC-DC变换器零电压开关范围窄、占空比丢失严重,转换效率较低等缺点,提出了一种新型的全桥ZVS PWM DC-DC变换器.在一次侧串入耦合电感和隔直电容,使变换器实现了较宽的输入电压和较大的带负载能力.分析了这种变换器的工作原理、零电压开关的实现,推导了耦合电感的选择依据.并且采用TMS320F240 DSP作为控制芯片,设计了变换器数字控制系统.通过一台功率为48 W,工作频率为100 kHz的样机验证了这种基于数字控制的新型PWM DC-DC变换器相关理论的正确性.     

脉冲频率调制LLC串联谐振X光机电源

为了满足X光机电源输出电压调节范围宽的要求,提出了一种全桥LLC串联谐振高频高压电源,并利用仿真软件设计其控制电路,使设计方法更加简单.主电路采用全桥LLC串联谐振、高压变压器、单相双向对称倍压整流电路,从理论上分析系统的工作原理,并建立了LLC谐振变换器的基波等效模型,对主电路的参数进行了设计;在控制电路设计中,借助仿真软件得到补偿前系统近似的开环传递函数,再进行控制器的设计.仿真结果表明,输出电压可以在40~120 kV范围内连续可调,输出电压上升时间短、纹波小,在输出电压跳变过程中,动态调节时间很短,证明了所提出的拓扑和控制电路设计方法的正确性和可靠性.     

面向过程输出质量与输入参数的集成诊断方法

为了诊断导致加工过程质量失控的具体输入参数, 提出了一种面向多输入多输出制造过程的输出质量特征和输入参数集成诊断方法. 克服了传统质量诊断方法仅仅能够诊断输出质量的不足, 能够同时对引起输出质量失控的具体质量特征和对该质量特征有影响作用的加工过程输入参数进行诊断. 通过建立残差T2控制图对过程的输出质量进行监控, 当发现过程失控时, 利用BN-MYT分解法对T2统计量进行分解, 找出导致过程失控的输出变量; 通过该输出变量与输入参数所对应的神经网络模型, 读取神经元权值和阀值, 带入灵敏度计算公式求解出灵敏度矩阵; 比较灵敏度大小, 找出对失控变量影响最大的输入变量. 该方法克服了传统诊断方法仅能对输出质量特性进行诊断的不足, 实现了同时对输出质量及引起输出质量变异的输入参数的诊断.     

Boost变换器混杂系统建模与仿真

为了得到Boost变换器在负载和输入电压扰动下稳定的输出电压,针对Boost变换器的混杂动态系统特性提出了一种新的控制算法.首先根据混合动态系统理论建立变换器的混杂自动机模型,从而将控制算法的设计问题转换为混杂自动机切换条件的选取.然后通过对电感电流连续模式及电感电流断续模式工作过程的分析,采用电路理论法计算得到切换条件.最后采用MATLAB的Simulink和Stateflow工具箱对控制算法进行了仿真.结果表明设计的控制算法可以实现Boost变换器全范围的稳定运行,同时对负载和输入电压扰动都有很好的抑制效果.