基于磁放大器的ATX电源的设计

设计一种基于磁放大器的ATX电源,其特征是利用磁放大器实现对输出电压进行精确地调节,获得高稳定度的＋3.3V输出电压,可大大简化开关电源二次电路的设计。首先详细分析磁放大器稳压电路的基本原理及电路设计,然后介绍了145W多路输出式PC开关电源的主电路设计。     

一种高效率高压开关电源设计与实现

设计了一种高效率高压开关电源,可以应用在高电压、低电流器件中,如行波管、磁控管等。该电源电路设计主要包括全桥逆变电路、高频升压变压器、倍压整流电路以及控制电路。为了实现开关管的软开关,有效减少开关损耗,选用了一种零电压开关移相全桥变换拓扑电路。引入了计算机辅助设计,通过电路仿真优化参数,实现了开关管的软开关,缩短了设计周期。最后搭建了原理样机,在很宽负载范围内实现了零电压开关,满载时效率大于95%。     

一种单级高频AC/AC变换器

在LCD背光源、隧道照明等大功率LED照明领域,LED驱动电源需实现功率因数校正、输入输出隔离、多路恒流输出功能。为此,该文提出一种包括高频AC/AC变换模块和高频AC/DC变换模块的模块化多路输出LED驱动电源,并主要研究一种输出为高频正弦交流电压的单级高频AC/AC变换器,其内部包括功率因数校正和高频DC/AC变换两个功率变换单元。首先对单级AC/AC变换器的拓扑进行推演,然后分析其工作原理及性能特点。由于功率因数校正单元的工作原理及性能特点在以前的文献中有详细介绍,该文主要描述高频DC/AC变换单元的工作原理,并采用基波分析法对其性能进行分析。最后搭建一台输出功率为100W的单级高频AC/AC变换器实验样机,实验结果表明:在额定输入输出条件下,功率因数达到0.94,直流母线电容电压在全输入输出范围内最高为440V,满足实际应用需求。     

400Hz软开关逆变器的研究

本文以单向电压源高频链逆变技术为基础设计了一种由直流变换环节和逆变环节两级级联组成的软开关1kVA／115V／400Hz单相正弦波逆变器。前级DC／DC直流变换环节采用双管正激电路，应用零电压转换谐振技术实现软开关；后级DC／AC逆变环节采用全桥电路，应用高频脉冲直流环节逆变技术实现软开关，克服了依靠辅助谐振网络实现软开关结构复杂、控制难度大的缺陷。最后在空载、阻性负载条件下对研制的小功率逆变器样机进行了实验。实验结果表明该逆变器两级变换环节基本上实现了开关器件的零电压开关，输出电压稳定，输出波形质量较高。     

高频高压脉冲电源充电软开关技术

提出了一种用于高频高压脉冲电源充电系统中的软开关技术。该技术利用L-C谐振原理,使开关管在零电流下关断来降低关断损耗,无需附加有源辅助开关和谐振网络,使开关管能可靠运行在高频状态,避免了在高频高压脉冲电源充电过程中出现的半导体开关器件过流、过压问题。实验结果表明,软开关技术能使整个电路高效、可靠运行,并且能在较宽的负载范围内实现软开关充电,结构简单,容易控制,对高频脉冲电源的高频化具有指导意义。     

X线管驱动用高频串联谐振形直流高压发生装置及其性能评价

提出了一种串联谐振零电流软开关高频逆变器,逆变 器中含有无损缓冲辅助电感和二极管一电容梯形多倍压电 路,该逆变器能有效作为高压DCX射线电源发生器.该 直流高压发生器运用IGBT功率模块和脉冲频率调制技术, 在谐振电流断续和连续过渡模式下均能实现零电流换流的 软开关功能.由高频变压器结合多倍压回路所构成的谐振 功率变换器,应用新颖的选择变化双模态PFM控制方式 来提高其输出电压的瞬态响应,而且通过两个无损缓冲辅 助电感,在大范围给定的负载参数下能完全获得稳定的零 电流软开关换流,仿真和实验结果证明了这种应用有选择 变化的双模态PFM控制方式的简单、低成本的高压X射 线DC-DC功率变换器的有效性,详细说明了该功率变换 器输出管电压具有偏低的上升时间和无超调瞬态响应特性.     

非对称结构多路输出LLC谐振型变换器

针对有最低负载限制的多路输出电源系统，提出一种非对称结构LLC谐振型变换器。该变换器副边电路可以根据各路输出功率的大小灵活采取不同的结构。所以该结构适用于主输出功率较大，辅输出功率较小的场合。另外，该变换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。文中详细分析该变换器的非对称工作原理，软开关过程，并给出关键的参数设计方法。最后仿真和实验结果进一步验证了以上分析的正确性。     

数字EDD修复仪LLC辅助电源设计

数字式电火花堆(EDD)修复仪辅助电源需满足为焊枪电机供电、保证数字芯片工作及实现多路输出和电气隔离。传统辅助电源设计方式存在转换效率低、功率密度小、易受干扰、功率等级低等缺点。采用定频LLC谐振变换器加同步Buck两级拓扑的新式辅助电源设计方案,利用高频LLC谐振变换器的软开关能力,可缩小电源体积、提高转换效率,且能实现多路输出间电气隔离,避免相互干扰。通过与传统的辅助电源作比较,突出了所提新式辅助电源的优点,并详细分析了新式辅助电源的工作原理和控制方式,最后通过一台实验样机验证了新式辅助电源的可行性。     

一种新型谐振软开关多路稳压电源拓扑研究

研究设计了一种新型基于谐振软开关的多路稳压输出电源拓扑.该拓扑主电路采用半桥结构.谐振电容在变压器高压侧,谐振电感在低压侧.在不增加任何辅助开关和辅助元件的情况下,主电路开关和输出各路调节开关都工作在完全谐振状态,自然实现零电流软开关.各路输出采用单独电压闭环调节,可以实现各路独立稳压输出并且具有较高的输出精度.由于各路输m的谐振电感相互耦合,所以各路的动态调节过程不会影响主电路谐振状态和其它各路的谐振状态.通过一台6路输出总功率400 W开关电源验证了理论分析的正确性和该方案的可行性.经测试,各路输出误差均在0.5%以内,效率可达93%以上.     

新型Buck-Boost变换器在感应加热电源中的应用

针对传统感应加热电源中直流斩波环节开关损耗大、调压范围窄的缺点,提出一种新型的Buck-Boost软斩波电路,通过增加辅助开关管和谐振元件实现了主开关、辅助开关和主续流二极管的软开通和软关断。这里以180 kHz高频感应加热电源为研究对象,逆变侧采用基于IGBT倍频的单相桥式逆变电路,使输出频率为逆变器频率的两倍,逆变器输出匹配串联谐振负载。此处详细分析了新拓扑结构的工作过程,并通过实验证明了分析和设计的正确性和可行性。     

基于TOP227Y的多输出单端反激式开关电源设计

开关电源因其功耗以及体积等方面的优势在各行各业得到了广泛应用。介绍了一种多路输出单端反激式高频输出开关电源的设计,开关电源以TOP227Y芯片和高频变压器为核心,用单端反激式作为电路主拓扑结构,调制方式为PWM调制,电路输入电压为220 V,输出为5 V和15 V两路直流电源。对于设计过程中遇到的问题进行了分析并提出切实解决方法。通过实际测试所得的数据表明,设计的开关电源能够提高电源效率,减小纹波,输出稳定直流电源。     

多路精密稳压电源的研究

在传统多路输出开关电源中,存在输出电压交叉调整率低和辅助回路稳压精度差的难题。针对此问题,详细分析了磁放大器稳压原理和基于磁放大技术的有源箝位正激变换器工作特性,提出了一种基于固定占空比、峰值控制模式、磁放大器调节的多路输出有源箝位软开关正激变换器。该拓扑电路具有成本低、结构简单、效率高、输出电压交叉调整率高的优点。研制了一台基于该技术的样机,开关频率为45 kHz,额定输入直流电压220 V,输出5 V/10 A和24 V/2 A的开关电源。该样机满载效率为88.9%,全负载范围内交叉调整率为0.5%,验证了该方案的合理性。     

开关电源磁性元件的设计

本文重点研究高频开关电源的磁性元件的设计，在高频开关电源设计过程中需要解决的一个关键问题，就是热的问题；而热主要来源是磁性元件，如何解决磁性元件的损耗及发热问题，减小磁性元件的尺寸也成为该课题的一个关键问题。所以磁性元器件的设计自然成为整个设计关节中相当重要的一环。     

高频开关电源主要磁性元件的设计

本文重点研究高频井关电源的磁性元件的设计，在高频开关电源设计过程中需要解决的一个关键问题，就是热的问题；而热主要来源是磁性元件，如何解决磁性元件的损耗及发热问题，减小磁性元件的尺寸也成为该课题的一个关键问题。所以磁性元器件的设计自然成为整个设计关节中相当重要的一环。     

软开关功率放大电路及其在高频电刀中的应用

介绍一种采用软开关技术的功率放大电路.该电路能有效地降低功率放大电路中的开关功率损耗,并在相同电源电压的情况下达到更大的输出功率.推导了该电路输出功率的近似解,给出了电路参数的设计公式,并介绍了它在高频电刀中的应用.仿真实验表明,该电路能输出较大的功率和达到较高的效率,非常适合高频电刀的应用.     

多路输出高压隔离驱动电源的研究

研究了一种具有高压隔离性能的多路输出驱动电源。利用全桥串联谐振在桥臂间形成电流型交流母线,配合高压电缆线、光纤传输实现高压隔离性能。利用磁环数目的增减可以灵活控制驱动电源输出路数。分析了该电源的适用环境、结构及其特点,分析了部分参数对驱动电源输出电压的影响并进行了仿真,验证了该驱动电源配合IGBT运用在轻型高压直流输电中的可行性。最后,制作了一台125 W/2.5 A的样机,进行了实验验证。实验证明,该驱动电源结构、控制简单,可以实现软开关,符合多路输出以及高压隔离中驱动的要求。     

基于高频开关电源的反向注入式直流平衡装置的研究及应用

为了有效抑制变压器中性点电流导致的直流偏磁现象,提出了一种新型电流抑制装置,并从结构、工作原理和参数设计方面详细介绍了该装置的运作特性。该装置根据反向注入法的基本原理,采用了高频开关电源作为注入电流源,可显著提高装置对中性点电流的响应速度,从而减小带来的损失。为防止装置发生过补偿现象,利用PLC模块作为监测控制系统,根据监测的直流电流情况,通过控制逻辑自动调节电源输出的电流,保持中性点电流小于预设的定值,达到抑制直流偏磁的目的。模拟试验和现场试运行的结果表明,装置可以很好地平衡变压器中性点直流电流,保证流入变压器的直流电流在预设范围内,无误动,可靠性能满足实际工程需要。     

能量注入式谐振型开关电源的研制

针对传统高频开关电源存在开关损耗大、易产生噪声污染等问题,提出了一种新型的能量注入式谐振型开关电源拓扑,这种新型开关电源主要应用了能量注入谐振技术,实现了开关管ZCS软开关工作模式,减小了开关损耗;同时,由于取消了大容量的滤波环节,电源的体积和成本都得到了相应减小.首先给出了电源的拓扑结构,并详细阐述了电源的工作原理,...