用于电压调整模块的改进型双频Buck变换器

分析了各种电压调整模块(Voltage Regulator Module,简称VRM)拓扑电路的特点及用途,针对传统的变错并联Buck变换器和双频Buck变换器用于VRM中时出现的问题,提出了一种新的VRM电路,它采用低频电感变错并联的双频Buck变换器,结合了交错结构和双频结构各自的优势.分析了低频电感的优化方法,提出了新型VRM电路的控制策略,最后给出了实验结果,证明了珲论分析的止确性.     

1 MHz软开关同步Buck变流器的研究

实现了一种新型的软开关同步Buck电路,即采用耦合电感的方法.比较了该电路和准方波（QSW）的损耗分析.通过一台开关频率为1 MHz样机的效率测试,证明其适用于高频应用,也为两级电压调整模块（Voltage Regulator Module,简称VRM）的前级电路提供了一种候选拓扑.     

三种具有快速动态响应的VRM拓扑分析比较

本文给出了三种具有快速动态响应速度的VRM拓扑：多相交错Buck拓扑、采用步进电感的变换器拓扑、混合供电模式拓扑。并分析了它们各自的设计目标、工作原理，以及各自的优缺点。     

Buck变换器拓扑指数改进算法及脆弱性分析

基于拓扑指数的概念,考虑到Buck变换器在连续工作模式（CCM）下的开关状态和占空比,提出并计算了Buck变换器的广义拓扑指数,通过对Buck变换器拓扑指数的改进计算,量化了电路拓扑的不同支路以及变换器占空比对变换器脆弱性的影响,进而将脆弱性分析拓展到电力电子电路拓扑的结构性故障的研究。利用Matlab软件仿真分析,此方法的计算结果与仿真结果相符,从而验证了此方法的有效性。     

基于Ansoft/Maxwell的VRM磁元件集成设计

本文对现有的两种磁元件集成方法(解耦型和耦合型)及各自特点做了简要介绍。针对以Buck+Half-Bridge两级电路为拓扑的VRM，鉴于其后级电路采取固定占空比的PWM控制，经分析得出解耦型磁元件集成方案比非解耦型磁元件集成方案更为适合。在确定方案之后，再结合VRM低压大电流输出的特点，提出一种适用的磁元件集成结构。借助Ansoft/Maxwell 2D对所设计的集成磁元件进行了损耗分析，并通过比较总结了该集成磁元件在损耗和体积两方面的良好表现。     

一种新型的LED电路拓扑结构及其控制方法

针对传统的LED灯整流电路的滤波电容使整流前端的交流输入电流波形变成尖脉冲,造成功率因数低、谐波成分增加等问题,提出了一种新型的AC LED变换器拓扑电路。分别对Buck PFC功率因素校正电路和LCC电路进行了详细的分析。分析了Buck PFC电路的工作原理、开关管工作频率和电容值的大小,同时理论和仿真分析了半桥电路的工作原理和参数值的选择。最后通过实验验证了该电路拓扑结构能提高功率因数。该电路拓扑结构能克服传统整流电路由于后端电容造成控制器使用寿命和谐波成分减小等问题。     

48V输入电压调节模块的现状及未来

分析了48V输入电压调节模块(VRM)设计的难点，系统地介绍在主电路拓扑选择、同步整流器选择、输出滤波器的设计中应遵循的原则。同时简要讨论了VRM设计时在电路布局、控制环设计及变压器设计时应注意的问题。     

电压双象限Buck-Boost电路拓扑及分析

在传统全桥电路的基础上利用单象限电路研究新的电路，达到拓宽现有电路拓扑应用领域的目的。介绍了电压双象限Buck，Boost，Buck／Boost电路以及对他们的开关器件关断和开通的分析。     

带有源浮充平台的新型电压调整模块

多相交错型同步整流降压式变换器广泛地应用于微处理器电压调整模块(voltage regulator module,VRM)设计中。针对基本Buck变换器在输入、输出电压相差悬殊时,占空比过小问题,提出了一种新型电压调整模块--带有源浮充平台Buck变换器。该文对新拓扑进行了稳态和动态分析,并对拓扑结构进行了探讨。与传统两相交错型同步整流Buck变换器实验结果对比表明,由于新拓扑在基本Buck变换器中加入了有源浮充平台单元,不仅具有大变比的电压转换能力和实现电感电流的交错并联,而且无需采取任何均流措施实现自动均衡各相电感电流,简化了控制电路。同时新拓扑具有开关应力小,效率高的特点。     

新型三电平Buck型功率因数校正器

针对Buck电路输入电流不连续而限制了Buck型功率因数校正技术的应用和发展问题,并考虑多电平拓扑结构的优势,提出了一种新型的三电平Buck型功率因数校正器拓扑结构.该拓扑结构基于输入、输出共地的Buck三电平变换器,在此变换器基础上并联增加了由功率开关、补偿电感和电容构成的补偿环节.新拓扑结构有效地解决了Buck电路输入电流不连续问题.实现了单位功率因数.且开关器件承受电压应力降低一半.控制策略基于单周控制技术,控制电路简单可靠,响应速度快,精确度高.对所提出的新型拓扑结构及其工作模态和控制实现进行了详细的分析,并给出了仿真和实验结果.结果表明校正后功率因数在0.99～1.0之间,验证了所提出的拓扑结构的正确性和有效性.     

准方波整流在电压调整模块（VRM）中的应用

电压调整模块(VRM)是针对微处理器等典型数据处理电路开发的电源模块。对VRM现在常用的拓扑进行了回顾，指出了其存在的缺陷，从而引入准方波整流电路，应用交错并联技术的多通道交措并联准方波拓扑在输入电压等于两倍输出电压时具有最优的性能。但低输入电压引入了输入滤波器过大等系统设计问题。为此给出了高输入电压、隔离式准方波电路的设计思路。分析表明，在结合成集成技术后，这些隔离式准方波拓扑具有相当的应用价值。     

全桥Buck型并网逆变器的分析与实现

分析研究了非隔离全桥Buck型并网逆变器的电路拓扑、电流瞬时值单极性SPWM反馈控制策略、稳态工作原理和关键电路参数设计。非隔离并网逆变器因没有变压器,因此体积小、重量轻、成本低,是并网逆变器电路拓扑的发展趋势。采用电流瞬时值单极性SPWM反馈控制策略的全桥Buck型并网逆变器具有较好的动、静态性能,控制简单、鲁棒性强。在理论分析的基础上,给出了仿真实例并进行了具体的原理试验,仿真波形和原理试验结果验证了全桥Buck型并网逆变器的正确性和可行性。     

Buck电流馈电全桥拓扑的研究与设计

详细分析了Buck电流馈电全桥变换器的工作原理及其与Buck电压型全桥变换器的不同点,分析了全桥功率管开关的电流和电压变化情况.该拓扑的全桥变换器的晶体管由于零电压关断而没有关断损耗,而且与变压器漏感串联零压导通,所以导通损耗也很小.设计了Buck电流型全桥主电路、Buck开关管的吸收电路、PWM控制电路及隔离驱动等电路.通过实验验证了该变换器很适合大功率、高电压输出的场合,具有一定适用性和可靠性.     

开关电源整流电路功率因数校正的研究

详细分析了整流电路输入电流与输入电压之间存在相位差和功率因数低的原因。通过在整流输出端与电容之间增加一个Buck电路,分析了Buck型PFC拓扑电路的工作原理及电感电流的工作模式,通过控制该电路的开关管占空比大小的方法,使整流输出端呈阻性负载,迫使输入电流去跟随输入电压的相位。理论分析Buck电路的工作原理,仿真和试验验证了通过改变开关管的占空比能有效地实现功率因数校正。     

一种Buck／Boost单级逆变器的研究

提出了一种新颖的Buck／Boost单级逆变器主电路拓扑,它在输出电压峰值高于输入电压时也能实现逆变。详细分析了电路的工作原理,给出了采用固定开关频率瞬时电流控制策略时的控制方案。Buck／Boost单级逆变器运行于半周期模式,主电路中不存在环流。仿真和实验表明了Buck／Boost单级逆变器实现升压逆变的可行性。     

基于双Buck电路的改进MMC变换器研究

模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)在高压大功率场合具有广泛应用前景,但其拓扑结构中存在桥臂直通导致的电容短路等隐患。设计了一种基于双Buck电路的MMC变换器,即以双Buck电路而非桥式电路作为MMC变换器的基本单元。基于双Buck电路的MMC变换器消除了桥臂直通和体二极管反向恢复问题。对该拓扑的工作原理及运行方式进行了分析,给出一种基于最大(小)值电容排序投切的控制方法,以实现电容电压的均衡控制,并在Saber平台上进行了建模仿真,仿真结果与理论分析相符,提高了系统的稳定性。     

低电压应力Buck/Boost PFC的开关器件损耗分析

单相有源功率因数校正电路(Power factor Correction,PFC)的拓扑常选择升压式Boost电路,电压可升可降的拓扑如Cuk、SEPIC、Zeta等开关电压应力大、损耗大.分析了一种低电压应力的双开关管的Buck/Boost拓扑,分析其在3种工作电路方案下的开关电压应力和功率损耗,应用MathCAD进行数学建模并分析计算结果.     

数字控制电压调整器模块的建模分析

近年来,数字控制电压调整模块(VRM)因相比于传统的模拟控制电压调整模块有不少优势而得到青睐。但仍存在诸多不足,如量化效应、延时效应等。其中的延时环节多在数字控制器内部,难以知道其确切的模型。本文介绍了一种数字控制12V零电压开关的自驱电压调整模块的小信号模型,分别对主电路、数字控制电路各组成部分进行建模,最后统一成一个完整的小信号模型,并依此对控制电路进行设计。这个模型同样适用于Buck电路和多相交错并联的Buck电路。此外,通过这种方法设计了一个可以实现自适应电压定位(AVP)的数字控制器。文章最后给出了仿真和实验结论,用以证明提出的小信号模型的正确性。     

基于定频PWM控制器HV9931的单级PFC LED灯电源设计

HV9931是利用单级PFC Buck Boost-buck拓扑控制高亮度LED串设计的固定频率PWM控制器IC。重点介绍了基于HV9931的单级PFC LED灯驱动器电路工作原理及设计方法。     

高压宽范围输入两级DC/DC变换器设计

针对机载设备供电中高压宽范围输入转低压大电流输出的应用需求,设计了两级DC/DC变换结构。介绍了两级电路整体工作原理和各级电路拓扑结构,提出了断续模式下Buck电路开关节点防止振荡的措施。对传统半桥结构进行了改进,以使其适合第二级,并着重分析了改进后的电流馈电半桥工作过程。样机试验结果验证了Buck+改进型电流馈电半桥的两级变换方案的可行性。