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一种采用无源钳位电路的新型零电压零电流开关变换器 总被引:3,自引:5,他引:3
针对传统的全桥移相PWM零电压零电流(ZVZCS)DC-DC变换器存在的缺点,提出了一种在副边采用无源钳位电路的新型全桥移相PWMZVZCSDC-DC变换器。这种变换器可以有效实现超前桥臂开关管的零电压开关,以及滞后桥臂开关管的零电流开关。这里详细分析了此变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态,并且分析了此变换器实现软开关的条件。理论分析表明这种变换器具有副边电压应力低,实现软开关负载范围大,辅助电路损耗小等优点。通过一台0.8kW,60kHz的样机进行了实验,验证了理论分析的正确性。实验结果证明该变换器能够在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电流关断,适用于大功率应用IGBT的场合。 相似文献
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提出一种基于新颖箝位支路的零电流开关半桥PWM变换器。与传统的不对称半桥变换器相比,该变换器在变压器的副边电路中增加了一条由辅助开关管与谐振电容串联组成的辅助支路。该变换器不仅能在整个负载范围内实现主开关管和辅助开关管的零电流开关以及所有二极管的零电压开关;而且通过无源箝位支路,消除了辅助开关管和整流二极管的电压尖峰;采用对称控制,因此变压器不存在电流偏磁,且主开关管的电压应力相等。详细分析箝位支路的工作原理和变换器的工作特性,并给出实现软开关的条件,实验结果验证了该变换器的可行性。 相似文献
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零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器 总被引:7,自引:18,他引:7
该文提出一种零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器,该变换器的一个桥臂为三电平桥臂,其开关管的电压应力为输入电压的一半,可在很宽的负载范围内实现零电压开关,可以选用场效应管(MOSFET);另一个桥臂为两电平桥臂,其开关管电压应力为输入电压,可在很宽的负载范围内实现零电流开关,可以选用IGBT。该变换器的输出整流电压交流分量很小,可以减小输出滤波器,改善变换器的动态特性。其输入电流脉动很小,可以减小输入滤波器。该文详细分析该变换器的工作原理,讨论参数设计,并且给出实验结果。 相似文献
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针对LLC谐振变换器在新能源、储能、数据中心、电力电子变压器等直流配电网大功率应用场景中所存在的调压困难问题,提出了一种采用辅助变压器的可调压谐振零电压零电流开关(ZVZCS)变换器。所提变换器在传统LLC谐振变换器的基础上增加了辅助变压器和辅助半桥,通过调整辅助半桥和一次侧全桥之间的移相角可以调整辅助变压器参与升压的时间,在保证主开关管软开关的前提下实现了调压功能,同时实现了辅助开关管的零电压开通。文中详细介绍了变换器的电路结构、工作原理、参数设计过程。通过100 kW仿真模型对所提拓扑的原理以及参数设计的正确性进行验证,仿真结果表明,与传统LLC谐振变换器相比,所提变换器在大功率场景下具有更优的效率。最后,搭建了2.5 kW实验样机对所提拓扑进行了有效性验证。 相似文献
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提出了一种适用于高压输入的零电压开关双管推挽直流变压器。该拓扑用两只开关管串联代替传统推挽电路中的单只开关管,并引入了2只箝位二极管,将开关管的电压应力箝位在输入电压,利用变压器漏感和开关管的结电容实现了开关管的零电压开关。同时副边采用带箝位电容的全波整流电路,消除了采用传统全波整流时副边整流管反向恢复引起的电压尖峰和电压振荡,有效地降低了电磁干扰。该文详细分析了变换器的工作原理,讨论了变换器的输出特性、零电压开通条件和箝位电容的选取,最后在一台2kW的原理样机上进行验证,满载时效率高达95.8%。 相似文献
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不对称半桥变换器(AHB)利用变压器自身的漏感和开关管的寄生电容串联谐振,实现了开关管的零电压开通(ZVS),从而降低了损耗,提高了效率.但是其不对称的控制方法使变压器原边电压正负波形不对称,原边电流含有直流成分,容易导致变压器铁心直流磁通累加而饱和.虽然铁芯加气隙后可防止饱和,但又会增加变压器损耗.针对倍流整流式不对称半桥变换器直流偏磁的产生原因及实现软开关的开关工作过程做了理论分析,在此基础上,设计并制作了实验样机.通过对实验结果的分析,验证了倍流整流式不对称半桥变换器采用副边串联隔直电容的方法可以有效抑制变压器直流偏磁,并且实现了软开关. 相似文献
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本文提出一种零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器,该变换器的一个桥臂为三电平桥臂,其开关管的电压应力为输入电压的一半,可在很宽的负载范围内实现零电压开关,可以选用MOSFET;另一个桥臂为两电平桥臂,其开关管电压应力为输入电压,可在很宽的负载范围内实现零电流开关,可以选用IGBT。该变换器的输出整流电压交流分量很小,可以减小输出滤波器,改善变换器的动态特性。其输入电流脉动很小,可以减小输入滤波器。本文详细分析该变换器的工作原理,讨论参数设计,并且给出实验结果。本文还提出了其他几种零电压零电流开关PWM复合式全桥三电平变换器。 相似文献
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基于数字信号处理器控制的新型全桥移相式零电压零电流开关PWM DC-DC变换器 总被引:7,自引:7,他引:7
针对传统的全桥移相式零电压零电流开关(ZVZCS)PwM DC-DC变换器在实现滞后桥臂开关管零电流开关(ZCS)的过程中,存在着辅助谐振电路附加损耗较大、软开关实现方式复杂以及功率开关管电压和电流应力高等缺点,提出了一种通过辅助无源钳位网络来实现软开关的新型全桥ZVZCS PWM DC-DC变换器.分析了变换器的软开关实现原理,并采用TMS320F240 DSP作为控制芯片,设计了变换器数字控制系统.通过一台0.8kW,60kHz的样机验证了这种基于数字控制的软开关变换器相关理论的正确性. 相似文献
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输入串联输出并联直流变换器系统(Input-Series Output-Paralleled,ISOP converter)十分适用于高输入电压大功率场合。每个DC-DC模块输入电压均分、输出电流均流是其正常工作的关键。本文提出的一种新颖的输入均压控制方法,在确保模块输入电压均分、输出电流均流的同时,使得控制各个模块输入电压的同时不影响输出电压的调节,有利于分别独立设计输入电压控制闭环和输出电压的控制闭环。本文选择全桥(Full Bridge,FB)变换器作为基本的DC-DC模块,建立了FB-ISOP小信号数学模型,基于该控制方案将整个FB-ISOP解耦为多个单输入单输出的控制闭环。并以两个全桥输入串联输出并联为例,给出了闭环调解器的设计方法。论文最后给出了实验验证。 相似文献
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低压直流母线AC-DC电力电子变压器及其短路故障穿越方法 总被引:1,自引:0,他引:1
传统的基于半桥型模块化多电平电力电子变压器使用大量的开关器件和无源元件,限制了其功率密度和效率的提高。提出了一种组合全桥型模块化多电平换流器(MMC)和输入侧间接串联型输入串联输出并联DC-DC变换器的电力电子变压器拓扑,MMC输出等级较低的中压直流母线,可减少隔离级DC-DC模块数量,且可以实现故障时的自阻断功能。通过改变DC-DC变换器模块输入侧的串联连接方式,可有效避免中压直流端口短路时导致DC-DC变换器输入侧电容短路问题。该电力电子变压器拓扑同时具备中压和低压直流端口,且可以有效降低开关器件、无源元件、高频变压器以及DC-DC变换器模块数量,提高电力电子变压器的功率密度、效率和故障穿越能力。最后基于MATLAB/Simulink,搭建了该电力电子变压器的仿真模型,仿真结果验证了该拓扑的可行性。 相似文献
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一族正反激组合式双向DC-DC变换器 总被引:8,自引:8,他引:8
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。 相似文献
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针对电力电子变压器(PET)中输出并联双有源全桥(DAB)DC-DC变换器,分析了前级级联多电平整流器(CHB)控制策略对于DAB变换器的影响,提出一种同时适用于等效输入串联输出并联(ISOP)和等效输入独立输出并联(IIOP)DAB变换器的虚拟功率均衡控制方法,并分析了该控制策略的作用机理。搭建了以TMS320F28335+FPGA_6SLX45为控制器的三单元输出并联DAB变换器的实验平台,对所提出的虚拟功率均衡控制方法与输入电容电压平衡控制算法进行了对比验证。实验结果表明,所提方法在实现各个模块传输功率均分的基础上,可以显著提高变换器对于负载突变和输入电压突变时的响应速度。同时,也可有效地抑制变换器传输功率的暂态波动。 相似文献
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提出一种零电压零电流开关PWM组合式三电平变换器,它由半桥三电平变换器与全桥变换器组合而成。该变换器所有开关管的电压应力均为输入电压的一半;可以在很宽的负载范围内实现MOSFET的ZVS,在很宽的负载范围内实现IGBT的ZCS;输出滤波器上高频分量小,可以大大减小输出滤波器的体积;可以在三电平和两电平两种工作模式下切换工作,输出整流二极管的电压应力小。该文分析该变换器的工作原理,介绍了其特点,并给出实验结果。 相似文献