双路交互式有源箝位PWM控制器——LM5034

讨论了交互式单端正激变换器的工作原理。介绍了交互式有源箝位正激变换PWM控制IC LM5034的内部框图及引脚功能,分析了它实现交互式单端正激变换的方式,并给出了典型的应用电路。     

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。     

升压式有源箝位ZVS正激变换器分析

本文对升压式有源箝位零电压开关正激变换器的工作过程进行了分析。讨论了利用升压式有源箝位电路实现功率变压器的对称磁复位,利用功率开关寄生电容和励磁电感谐振实现零电压开关的方法。并通过仿真试验验证了电路分析的正确性。     

基于单周控制的新型正激变换器的设计

主电路采用有源箝位单端正激电路拓扑结构,有效的降低了开关管电压应力,实现了零电压开关,减少了电磁干扰,可以在占空比大于0．5的情况下工作,此外,还可实现变压器铁芯的磁复位。详细分析了有源箝位正激变换器的基本工作状态与原理,对主电路的变压器、输出滤波电路、箝位电容电压与箝位电容等关键参数进行了详细的分析与设计。控制电路采用基于单周期控制技术的芯片IR1150作为主控芯片。分析了系统电压、电流双闭环的控制原理,并对控制系统的电流环、电压环进行了分析与设计,得出了系统的开环传递函数。研制了一台120W的实验样机,实验结果表明,该电路具有结构简单、效率高、输入电压范围宽、动态响应好等优点,而且所提出的变换器实现了零电压开关,降低了开关管的电压应力,从而验证了理论分析的正确性。     

基于LM5025高压同步整流变换器的设计与应用

对有源箝位正激变换器进行了数学分析,在此理论基础之上着重于研究有源箝位同步整流正激变换器中所出现的肖特基现象以及应用LM5025时变换器在设计时要注意的问题,辅以实际的物理样机加以论证,效率可达88%,实验效果比较满意。     

有源箝位模块电源设计

有源钳位正激拓扑非常适合中小功率的DC／DC变换器电源设计。本文给出了有源箝位正激变换器的理论分析和控制芯片的介绍,并设计出一款宽范围输入电压的模块电源,实验结果证实了理论分析的正确性。     

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。     

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。     

有源箝位正激变换器稳态分析与小信号特性

深入分析研究了有源箝位正激变换器的稳态工作原理 ,获得了功率开关实现零电压ZVS开通的方法与边界条件。采用状态空间平均法 ,建立了变换器平均模型与小信号模型来预测有源箝位支路对有源箝位正激变换器小信号特性的影响 ,并提出了改善变换器动态特性的方法。给出了变换器原理试验结果和变换器小信号特性PSPICE仿真波形。     

有源钳位正激变换器的分析与设计

本文论述了有源钳位正激变换器的原理与设计。利用有源钳位电路实现功率变压器对称磁复位,部分磁化能量用来对功率开关寄生电容放电到零,实现零电压开关。有源钳位技术增强了正激变换器性能。实验证实了理论分析的正确性。     

高频软开关充电器的研制

介绍了一种双管正激式零电压转换-脉宽调制高频软开关功率变换器的工作原理。分析了变换器的工作过程,给出了一个开关周期中的等效电路和主要的开关波形。提出了软开关实现办法,讨论了这种软开关变换器的不足,提出了改进方法。利用这种软开关技术研制了一台航空蓄电池充电器,给出了充电器的控制系统框图,介绍了充电器的工作原理。最后给出了运行波形和实验结果。     

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。     

A single-phase three-level pulsewidth modulation AC/DC converter with the function of power factor corrector and active power filter

A single-phase three-level pulsewidth modulation (PWM) AC/DC converter with the function of power factor corrector and active power filter is proposed to reduce harmonic currents flowing into the power system and to draw a nearly sinusoidal current with unity power factor. The circuit topology of the adopted three-level PWM AC/DC converter is based on a conventional two-level full-bridge rectifier and one AC power switch. The control signals of the power switches are derived from the voltage balance compensator, current controller and detected operation region of mains voltage. A three-level PWM voltage pattern on the AC side of the converter in each half cycle of mains frequency is generated. Computer simulations are implemented to confirm the operation of the adopted converter with the function of power factor corrector and active power filter.     

3kVA功率因数校正装置研制

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动或负载快速变化时,仅在一个周期内即可实现控制目标.简要分析了单周期控制Boost PFC变换器的控制机理,给出了其稳定性分析,并将这种新颖的控制方法用于Boost变换器的功率因数校正.基于IR1150研制了一台3kVA的功率因数校正实验样机,给出了设计实例和实验结果.实验结果表明,该变换器的控制方法简单、可靠且通用.     

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。     

一种单开关软切换PWM正向变流器

提出了一种单开关软切换PWM正向变流器。这种单开关软切换PWM正向变流器工作时有源开关上无电压应力,电流应力很小。此变流器及其两个派生电路可工作在接近于无损耗的切换状态,基本实现开关器件零电流切换(ZCS)导通和零电压切换(ZVS)关断,其输出电压由脉宽调制式(PWM)技术控制。对这些变流器的工作原理作了详细分析,并用仿真和实验结果加以证实。     

矩阵变换器双电压合成定理及其自动调节能力研究

矩阵变换器具有自身的一系列优点,是一种绿色变频器,是交-交变频研究的热点之一。控制策略是矩阵变换器研究的重要内容。双电压控制是最重要的控制策略之一,但双电压控制相对研究较少,已发表的研究成果具有一定的局限性。本文对已发表的成果作了进一步的研究,提出了相应定理和推论:得出了输出线电压、输入线电流的一般合成规律和统一表达式;分析了输入电压异常对输入线电流合成的影响;基于本文提出的定理,给出了该调制策略对输出线电压具有的自动调节能力的一般性证明。最后,应用MATLAB语言建立了基于该调制策略的仿真模型,仿真实验验证了所提出定理和推论的正确性。     

级联多电平高压DC/AC变换器单周控制策略

将单周控制技术用于级联多电平变换器提高其控制性能.在理论分析的基础上,建立了级联多电平DC/AC变换器单周控制模型,并建立了4个3级H桥三相级联多电平电路仿真实例.在开关频率为2 500 Hz、滤波电感为4 mH、滤波电容为14 μF、每级H桥直流侧电压为500 V并在10％范围内变化时,变换器输出交流相电压幅值为1 ...     

单周期控制Boost PFC变换器

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略，当输入电压发生扰动或负载快速变化情况时．仅在一个周期内就可实现控制目标。本文将单周期控制引入Boost变换器，实现了功率因数校正。在阐述单周期控制原理的基础上．总结了单周期控制实现的控制目标。详细给出了单周期控制Boost变换器实现功率因数校正的控制目标和实现方式。实验结果表明，单周期控制适用于Boost变换器实现功率因数校正。