新型交错并联反激变换器的研究

长久以来,单端反激变换器以其简单的电路拓扑应用于小功率场合,但其输入电流脉动大及开关管电压尖峰高的缺点限制了它的输出功率。本文提出一种新颖的交错并联反激变换器,交错的结构和箝位电容的引入使该变换器克服了传统的单端反激变换器的缺点,具有电路拓扑简单,元器件少,开关管关断电压尖峰小,输出功率较大,输入、输出电流脉动小,可靠性高等特点。文中详细分析了该变换器的工作原理,并给出了电路主要参数的选取依据。最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

反激变换器中RCD箝位电路的研究

反激变换器原边漏感对半导体器件的影响较大,通过RCD箝位电路可以降低半导体器件的关断电压尖峰.分析了RCD箝位电路在反激变换器中的工作原理,并介绍了RCD各个参数的设计方法以及RCD箝位电路的损耗分析,实验验证了RCD各参数对反激变换器的影响.     

基于DSP控制的有源箝位正反激变换器研究

提出一种基于数字信号处理(DSP)控制的有源箝位正反激变换器。该拓扑由反激变换器次级配合不对称半桥倍压整流电路构成。其变压器除了能作为反激耦合电感传递能量外,还能在主开关管开通时向次级倍压电容传递能量,提高了变压器的利用率。而且通过DSP控制,变换器的输入电压和负载改变时,均能保持稳定的电压输出。此外,初级开关管均能实现全负载范围软开关,提高了变换器效率。详细分析了变换器的工作原理及DSP控制策略的实现方式,搭建了一台300 W实验样机并证明了理论分析的正确性。     

软开关交错反激光伏并网逆变器

提出一种应用于单个光伏组件的软开关交错反激并网逆变器拓扑及其软开关控制策略。针对反激变压器漏感问题,提出漏感能量吸收回馈电路,实现了漏感能量吸收再利用,并实现了开关管漏源电压的钳位,提高了变换效率同时降低了开关管关断电压尖峰;提出基于数字处理器的反激变换器变开关频率谐振软开关控制策略,实现了开关管的零电压开通,同时改善了逆变器的电磁兼容特性;提出的交错并联反激逆变器有助于减小变压器和滤波器的体积,提高功率密度。详细分析变换器的工作原理,分析变开关频率谐振软开关控制方式的原理和实现条件,最后进行实验验证。     

基于有源箝位反激变换器机内辅助电源的稳态分析与小信号特性

研究了有源箝位反激变换器的稳态工作原理和关键电路参数设计准则。采用状态空间平均法，建立了变换器平均模型和小信号模型来预测有源箝位支路对有源箝位反激变换器小信号特性的影响。给出了变换器原理试验结果和变换器小信号特性Matlab仿真波形。应用电流控制有源箝位反激变换器设计并研制成功的高频软开关机内稳压电源具有功率密度高、变换效率高、过载与短路能力强、可靠性高等优点。     

一种全波整流有源箝位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载,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。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。     

一种交错并联反激式三电平DC-DC变换器

本文在传统反激变换器基础上,引入三电平技术,并针对传统反激三电平DC-DC变换器电源两端并联的分压电容不均压的问题,提出了一种交错并联反激式三电平DC-DC变换器。该变换器具有电路拓扑简洁,输出只需电容滤波,减小输出滤波器,提高了变换器功率密度等优点。深入分析了该变换器的工作原理及工作过程,推导了其输入输出关系,和传统的反激两电平变换器相比,可以得出该并联交错三电平反激变换器能减小输出电容,降低功率开关管电压应力等结论。最后设计了闭环控制策略,并基于saber对电路进行仿真,验证了该拓扑的正确性和输出电容小、功率开关管电压应力低等特点。     

输出纹波最小化有源箝位正激磁集成变换器

传统的有源箝位变换器存在输出电流脉动较大的缺点。文中利用磁集成技术、将电感和变压器的交变磁通正向耦合，来减小有源箝位变换器的输出电流脉动。文中提出了磁集成有源箝位正激变换器，并对其工作原理进行详细分析。通过将零纹波点设定在0.5占空比处，使得变换器同时得到最小的输出电流纹波和最低的原边开关管的电压应力。文中给出了集成磁件的设计公式以及原边电流脉动和输出电流脉动的表达式。最后通过2台100W磁集成和传统式的有源箝位正激变换器的实验对比，验证了理论分析的正确性。实验表明，与传统的变换器相比，磁集成有源箝位变换器具有更高的变换效率和更小的输出纹波。     

临界模式混合光伏微型逆变器的特性分析

该文对临界模式(BCM)混合光伏微型逆变器的特性进行了详细分析。该新型电路拓扑为非隔离虚拟直流母线结构,一方面,继承了升压-反激变换器的低变压器匝比、低漏感量、低电压应力等优点;另一方面,还具有反激变换器的降压特性。利用混合变换器在BCM的自然谐振特性,实现了主开关管的零电压或者谷压软开关,以及整流二极管的零电流软开关。升压-反激变换器还提供了固有的无损吸收电路,使变压器的漏感能量得以利用,并实现了主开关管关断电压尖峰的钳位。上述特性使混合逆变器具有比传统的反激逆变器更小的变压器体积和更高的变换器效率。文中介绍了其工作原理,同时,推导了一种参考电流数学公式,以保证高的并网电流质量。最后,搭建一台240W实验样机,验证了理论分析的正确性和该电路拓扑的性能。     

基于次级调压的有源箝位正激变换器的研究

根据有源箝位正激变换器的工作原理和实现软开关的条件,研究了一种基于次级调压的有源箝位正激变换器。该拓扑电路初级处于固定占空比的开环工作状态,通过变压器次级的磁放大电路进行稳压。该技术解决了传统有源箝位变换器主开关管难以实现软开关的问题。此处详细分析了新型变换电路的工作过程,设计了一款25 W的电源样机。实验结果验证了该理论分析的正确性和拓扑电路的高效性,在整个负载范围内完全实现了主开关管和箝位开关管的软开关功能,且软开关实现的条件不依赖于变压器参数。     

一种新型交错式反激变换器分析与设计

提出了一种新型交错式反激变换器拓扑。利用变压器漏感与开关管并联电容、钳位电容间的谐振,实现了开关管的零电压导通(ZVS),并消除了开关管关断时所产生的电压尖峰,减小了电压应力。该变换器具有拓扑简单、实现软开关动作、输出电流纹波小以及控制简单等优点。详细分析了该变换器的稳态工作原理以及实现软开关的条件,并通过仿真和实验对上述分析进行了验证。     

一族正反激组合式双向DC-DC变换器

提出了一族正反激双向DC-DC变换器。它采用正激和反激组合的形式，在变换器的一侧绕组串联，另一侧并联。这种结构的双向变换拓扑解决了电流型一电压型组合式拓扑的开关管电压尖峰问题和启动问题。正激和反激组合式的拓扑，减小了反激变压器传递的功率，而使一部分功率以正激形式传递，为其在较大功率场合的应用提供了拓扑基础。文章以有源箝位正反激双向变换器为例，详细分析了其工作原理，着重分析了开关时序问题和软开关实现问题，并推导了其稳态工作基本关系。通过构建试验样机平台，证明正反激双向DC-DC变换器理论分析的正确性。最后，给出了一族基于正反激原理的双向DC—DC变换器。     

一种新颖的升压型电压调整器-两相交错并联耦合电感BOOST变换器

单体蓄电池的使用寿命高于串联使用的蓄电池组,但是单体蓄电池普遍存在电压偏低的问题。针对这一问题选用一种新型的升压电路结构,即两相交错并联耦合电感BOOST变换器,通过改变耦合电感匝比来获得不同的输出电压。在传统两相交错并联BOOST变换器中,当输入输出电压增益较高时,电路的占空比调节范围较小。通过采用耦合电感的方法可以扩展电路的占空比,但由于漏感能量的存在会造成开关管上较大的电压尖峰。该文提出一种在两相交错并联耦合电感结构的变换器中利用相邻相开关管作为钳位管的方法,该方法只需增加一个电容元件即可实现电路的有源钳位功能。理论分析和实验结果均表明该变换器对抑制开关管电压尖峰有很好的效果。     

SPWM控制的交叉反激变换器设计

设计的SPWM控制的交叉反激变换器,结合了交叉反激变换器的优点与SPWM响应速度快、稳定性高的特性,具有拓扑简单、输出纹波小、稳定性高、关断电压尖峰小等优点。介绍了SPWM波控制交叉反激电路输出互补实现直流正弦半波变换的原理;分析了DSP生成SPWM波的原理和方法;实验验证了设计的合理性不仅提高了电路的整体性能,且没有增加硬件电路设计的负担。     

An active‐clamping zero‐voltage‐switching flyback converter with integrated transformer

This paper proposes an active‐clamping flyback converter using an integrated transformer. The proposed converter is composed of two active‐clamp flyback converters. The presented converter can balance the total load current between secondary sides of two transformers so that the rectifier diode conduction loss is reduced. Also, the main switch of one converter is the auxiliary switch for the other converter, so that only two switches are required and both can achieve zero‐voltage‐switching operation. The two transformers are integrated into one magnetic core; therefore, the volume and copper loss of transformer can be reduced. Detailed analysis and design of this integrated magnetic active‐clamping flyback converter are described. Experimental results are recorded for a prototype converter with an AC input voltage ranging from 85 to 135 V, an output voltage of 24 V and an output current of 5 A, operating at a switching frequency of 100 kHz. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

隔离型三绕组耦合电感交错式DC/DC变换器

讨论了四种隔离型交错式DC/DC变换器结构的特点,并在交错式Flyback变换器的基础上,引入三绕组耦合电感概念,实现了Flyback型变换器到Boost型或Buck型变换器的转换.然后,在三绕组耦合电感演绎出的一次侧并联/二次侧串联Flyback-Boost变换器上,采用有源钳位软开关电路,不仅实现了主开关管和辅助开关管的零电压软开关特性,而且只需要一组钳位软开关电路就无损地吸收了两相交错电路的漏感能量、抑制了主开关管的关断电压尖峰.三绕组耦合电感的漏感限制了输出二极管关断电流的下降速率,有效地抑制了二极管的反向恢复电流.最后,设计了一台40V输入、760V输出1kW的三绕组耦合电感实现的一次侧并联/二次侧串联交错式有源钳位软开关Flyback-Boost变换器的试验样机.实验结果验证了理论分析的正确性.     

反激式隔离型高增益DC/DC变换器

提出了一种反激式隔离型高增益DC/DC变换器.该变换器利用反激变压器的变比和开关电容来提高输出电压增益,满足输入输出的电气隔离.开关电容的引入,使得反激变压器副边绕组在开关管闭合时给倍压电容充电,在开关管断开时给负载供电,提高了变压器绕组的利用率,还解决了反激变换器输出二极管与漏感的谐振问题.由于变压器漏感的原因使得所...     

基于MPPMSG及混合式3L变流器的新型风电变换系统的设计和比较

在MW级大功率直驱风电系统中,发电机出口电压等级经常采用较低的690V,因此额定电流等级比较高,这对于全功率变流器设计是不利的.常规的解决方案是采用传统的两电平变流器并联来分摊容量,但是这是一种效率不高的解决方案.相比之下,多电平变流器具有较高的效率以及优越的谐波性能,只是在低压应用中半导体成本很高,而且还存在电容电压...