移相全桥零电压软开关谐振电路研究

开关电源正在向大功率、高频化方向发展,相应的功率管的开关损耗也增加了一个数量级,这就要求对开关电源传统的电路拓扑结构进行改进。针对功率MOSFET提出了一种新型的电路拓扑结构—移相全桥软开关谐振电路,并对该电路的工作原理做出了详细的分析,并从时域上详细分析了软开关的过程,分析了超前臂和滞后臂的谐振过程。通过分析得到该电路具有开关频率高,开关损耗和电磁干扰小,功率管的电压电流应力小,电源效率高。     

应用于X射线测厚技术的高压直流电源的研制

随着开关电源向大功率、高频化方向发展,功率管的开关损耗、噪声也随之相应的增加,这就要求对开关电源传统的电路拓扑结构进行改进。为了减小开关器件的开关损耗,提高开关频率,减小开关电源的体积、质量,从而提高效率,介绍了一种新型移相控制零电压开关PWM变换器,实现软开关,并研制出一台基于移相控制技术和双向倍压整流技术用于X射线测厚仪的高压直流电源样机。经测试该样机输出80 kV/350 W,可以实现开关频率高,开关损耗和电磁干扰小,电源效率高等要求。     

一种新型Buck-Boost软开关变换器的研究

针对传统斩波电路开关损耗大、调压范围窄的缺点,提出一种新型Buck-Boost软开关拓扑结构,通过增加辅助开关管和谐振元件,实现了主开关和辅助开关的软开通和软关断,电路中各续流二极管也均能实现软开关,减小了开关损耗,提高电路效率。对新拓扑结构的工作过程作了详细分析,并通过实验对分析过程进行了验证。     

高频并联谐振直流环节软开关逆变器

针对硬开关逆变器运行在高开关频率时,开关损耗较大,不利于效率提高的问题,提出一种适用于高开关频率的并联谐振直流环节软开关逆变器的拓扑结构。该拓扑结构的辅助谐振电路相对简单,通过辅助电路的谐振使直流母线电压下降到零时,逆变器的主开关可以完成零电压开关,同时辅助开关也可以在辅助谐振电路的工作过程中完成软开关,而且分压电容没有串联在逆变器的直流母线之间,因此该逆变器没有中性点电位的变化问题。依据不同工作模式下的等效电路,对其工作原理进行了分析,给出了软开关的实现条件和逆变器的控制方法,并制作了一个5 kW的实验样机。实验结果表明,逆变器的主开关和辅助开关器件都实现了软开关,该软开关逆变器能有效地降低开关损耗和提高效率。     

耦合电感式无源无损缓冲电路的优化设计

耦合电感式无源无损缓冲电路利用耦合电感的漏感与缓冲电容,在功率管开关过程中进行谐振,实现功率管的零电流开通和零电压关断。为了尽量减小开关损耗,并保证可实现软开关的较宽占空比范围,根据功率管的损耗模型并结合缓冲电路实现软开关的条件,提出一种基于该缓冲电路谐振元件参数的优化设计方法。采用该方法设计的耦合电感式无源无损缓冲电路不受最小电压应力无源无损缓冲电路中谐振元件参数的限制,拓宽了软开关的占空比范围,提高了效率。通过一台240W的带有该缓冲电路的Buck变换器原理样机,验证了理论分析和设计的正确性。     

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,...     

用于无刷直流电机驱动的谐振极软开关逆变器

用硬开关逆变器来驱动无刷直流电机会产生逆变器的开关损耗大和运行效率低的问题。为降低开关损耗,提出一种用于无刷直流电机驱动的新型谐振极软开关逆变器的拓扑结构,通过在传统硬开关逆变器的三相输出端添加辅助谐振电路,利用辅助电路中的高频变压器的等效电感与主开关并联的缓冲电容之间的谐振,实现逆变器主开关器件的零电压开关和辅助开关器件的零电流开关。依据不同工作模式下的等效电路图,分析了电路的换流过程和设计规则,并建立起了辅助谐振电路损耗的数学模型,讨论了谐振参数对辅助电路损耗的影响。制作了1台实验样机,实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关都实现了软开关。该谐振极软开关逆变器能有效改善效率,降低开关损耗。     

有源钳位开关电源中调节谐振电感实现软开关的效果分析

软开关(零电压开关)能减小开关损耗,提高开关电源效率。有源钳位技术的发展为实现软开关提供了方便有效的解决方案。本文采用调节谐振电感的方法实现软开关,并通过实验验证其效果。文中同时分析了在正激同步整流拓扑结构中采用这种方法调节软开关的具体问题,最后提出了一种能实现高效率的电源电路结构。     

有源箝位PWM技术在轮毂电机EV中的应用

电动汽车(Electric Vehicle,简称EV)开关电源升压电路的开关动作会带来诸如开关损耗、传统升压电路的升压变换比低等一系列问题.针对这些问题,提出将一种有源箝位电流馈电半桥变换器电路拓扑应用到EV中,并对该电路拓扑做了模态分析和小信号建模,以论证该电路的可靠性和可行性.对电路进行了仿真分析,并设计了一个功率变换器进行了实验.实验结果显示,该电路拓扑可以实现升压电路的软开关动作和电压的高变换比转换.     

三种BUCK谐振型PWM DC/DC变换器的比较

谐振型PWM软开关变换器具有工作频率高、效率高、电磁干扰小、控制和调节特性好等优点,已经成为软开关变换器的研究热点。以三种谐振型PWM软开关BUDK电路为例,从拓扑结构、开关损耗及电压电流应力等几方面进行分析比较。