一种Flyback软开关实现方法

提出了一种Flyback电路ZVS软开关实现方法，即通过附加一个绕组，使激磁电感电流反向，从而来创造Flyback电路主开关的ZVS软开关条件；分析了其工作原理及电路参数的设计；最后的实验结果验证了该电路的工作原理及有效性。     

Buck电路的一种软开关实现方法

提出了一种Buck电路软开关实现方法,即同步整流加上电感电流反向。根据两个开关管实现软开关的条件不同,提出了强管和弱管的概念,给出了满足软开关条件的设计方法。通过一个48V输入,19V/5A输出,开关频率为200kHz的同步Buck变换器样机,验证了上述方法的正确性,其满载效率达到了96.1%。     

Boost电路的一种软开关实现方法

提出了一种Boost电路软开关实现方法，即同步整流加上电感电流反向。根据两个开关管实现软开关的条件不同，提出了强管和弱管的概念，给出了满足软开关条件的设计方法。一个24V输入，40V／2．5A输出，开关频率为200kHz的同步Boost变换器样机进一步验证了上述方法的正确性，其满载效率达到了96．9％     

一种隔离型有源箝位交错并联Boost软开关变换器

采用原边并联/副边并联的交错结构,提出了一种新型的隔离型有源箝位交错并联Boost软开关变换器。耦合电感的漏感限制了输出二极管关断电流的下降速率,抑止了输出二极管的反向恢复,大大减小了反向恢复电流引起的损耗。由有源开关和箝位电容组成的箝位电路吸收并无损的转移了漏感能量,消除了主开关管上的电压尖峰,而两相交错并联电路只需要一组箝位电路,大大简化了电路结构。在整个开关周期内,主开关管和辅助开关管都是零电压软开关动作,大大减小了开关损耗。最后,设计了一台40 V输入、380 V输出的1 kW试验样机。试验结果表明,所有的功率器件均为软开关工作。     

中间母线变换器软开关的研究与实现

中间母线变换器(Intermediate Bus Converter,简称IBC)由于其特殊的结构和功能,对效率要求较高.本文采用一种特殊结构,利用变压器漏感与谐振电容的谐振来控制主开关管的开断,实现了初级主开关管的软开关,提高了变换器的效率.首先,通过对电路开关模态的研究,详细分析了电路工作原理,然后用Saber软件进行了仿真,最后根据理论及仿真分析设计并研制了一台输入为36～60 V,输出为8～12 V的250 W/280 kHz的原理样机.测得额定输入48V,输出9V条件下的效率高达96%.从实验和仿真波形及效率测试等几个方面验证了变换器软开关的实现.分析得出,该变换器的软开关条件与输入输出条件无关,不同于传统的软开关拓扑,易于产品化,有一定的应用价值.     

-带回馈变压器的新颖软开关推挽变换器

针对推挽变换器难于实现软开关的问题,提出了一种新颖的带回馈变压器的软开关辅助电路,使两个推挽功率开关管实现软开通和软关断。分析了电路的工作原理并推导出电路参数的计算公式。当回馈馈变压器的升压比和励磁电感满足设计条件时,可避免回馈变压器进入磁饱和状态。研制的实验样机投入实际应用,验证了电路和分析方法的正确性。     

基于双重移相控制的双有源桥DC-DC变换器的软开关

通过分析双重移相控制下双有源桥DC-DC变换器的工作模式与各桥臂IGBT实现软开关的约束条件,得出了满足软开关条件的高频变压器漏感参数设计方法与死区时间限制条件;根据变换器稳态运行各阶段电路状态数学模型的分析,实现了通过对电路参数的优化设计降低变换器开关损耗,从而提高双有源桥直流变换器的效率。最后,根据理论推导结果设计变压器漏感并试验,试验结果表明所提出的设计方法对增加软开关实现范围和提高变换器效率的有效性。     

便携式软吸收逆变焊机的研究

介绍了一种便携式软吸收逆变焊机电路拓扑.主电路采用具有无源辅助谐振网络的双管正激变换器,与普通双管正激变换器相比,功率管开关状态得到较好的改善,同时并没有增加电路的复杂性.分析了该变换器的工作过程,给出了谐振元件参数的设计方法以及对变压器激磁电感的设计要求.设计并制作了一台开关频率40kHz、最大焊接电流160A的实验样机,电路在额定工作时效率达90%.试验结果证明,该方案能有效提高效率和可靠性,可减小体积、减轻重量、节约成本.     

一种软开关电流馈推挽变换器

提出一种软开关的三管电流馈推挽变换器,由传统的电流馈推挽变换器串接一个开关管改进而成。外加开关管的开关频率是其余开关管的两倍。使用本文提出的控制方式,该拓扑中的各个开关管可以实现软开关。本文详细分析了电路的各个工作阶段,讨论了电压增益与电路关键参数的设计准则以及各个开关管软开关的条件。最后制作了一台额定功率为500W,输出电压180V,输入电压90～110V的样机。实验结果验证了该变换器工作原理的有效性。     

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。     

控制型软开关变换器的实现策略

该文明确了控制型软开关的定义，总结和归纳出控制型软开关的5个特征。然后用现有的控制型软开关变换器检验了这5个特征理论。接着应用5个特征理论推导和构造出Buck、Boost，Buck—boost、Cuk、Zeta、Sepic、Flyback、Forward等一系列拓扑的控制型软开关的实现方法。一个48V输入，19V／5A输出，开关频率为200KHz的同步Buck变换器样机进一步验证了控制型软开关5个特征理论的正确性，其满载效率达到了96．1％     

一种新型结合的软开关电路研究

简要分析了一种新型BoostPFC与Flyback结合的软开关电路。采用简单方法和常用元器件对其进行了有效的控制。研制了一台148kHz样机,其Boost变换器的输出为400V/175W,Flyback的输出为12V/36W,整机功率为212W,最高效率达93.7%,并对其进行了综合性能评价。证实了所提控制方法简单有效,说明了该软开关电路可实现所有开关的软开关,具有一定的应用价值。     

软开关同步升降压变换器的研究

研究了一种软开关同步升降压变换器。该升降压变换器的滤波电感设计得比较小，使得电感上电流可以反向，分别通过正向电流和反向电流对两个同步整流管的结电容进行充放电，为软开关创造条件。此方法适用于较低压输出、较高功率密度的场合。根据两个开关管实现软开关的务件不同，提出了强管和弱管的概念，给出了满足软开关条件的设计方法。并以一个输入28V、输出20V／3A、开关频率为200kHz的软开关同步升降压变换器的样机进一步验证了上述方法的正确性，其满载效率达到了94．2％。     

医用小功率高压直流电源的数字控制研究

LCC谐振变换器克服了高压变压器寄生参数的影响,并能够在宽负载范围内实现开关管的软开关,逐渐成为高压直流电源主流拓扑。分析了该变换器的电压增益特性,给出一种数字变频控制方案,硬件电路简单,可以实现宽负载范围内的软开关。通过一台输入20 V,输出1 000 V/5 mA的原理样机验证了方案的可行性。     

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.     

小功率开关电源原理分析及其低待机损耗应用

介绍了小功率反激式Flyback变换器的工作原理；给出了变换器电路拓扑及在不同模式时，变压器原、副边电感的电流波形图。在大功率电源应用场合，将Flyback变换器与主电路类似并联，使得该电路拓扑结构具有低待机损耗、高效率、快速负载动态响应等优点。给出了试验结果并证实了其可行性。     

软开关隔离型Boost变换器研究

隔离型Boost变换器具有变压器结构简单、输入电流纹波小、效率高等优点,适合于低压大电流输入应用,但该变换器存在着开关管关断电压尖峰很大、两开关管不能同时关断以及启动冲击电流很大等问题.采用附加RCD吸收电路可以减轻上述问题的影响,但不利于变换器整机效率的提高.提出了一种软开关的隔离型Boost变换器,利用LCD电路实现功率管的软关断,并将储能电感设计为反激变压器型式以限制启动冲击电流.分析了电路的工作原理,给出了电路的参数设计原则.28V输入、48V输出、300W实验样机效率达到了92.4%.     

基于软开关的双向DC-DC变换电源研究

用较少的开关器件构成一个双向的DC—DC电源变换电路，能将24V蓄电池电压提升至300V，或将300V直流电压变换成24V。电路中使用简单、新颖的开关控制策略，使该电路具有软开关功能。在对电源系统的工作原理进行理论分析的基础上，对其进行仿真和实验，证明系统具有结构简单、工作可靠、转换效率高等特性。     

DCM-CRM Boost-Flyback单级PFC变换器

为了实现功率因数校正(PFC)功能,单级Boost-Flyback变换器的前级Boost变换器通常工作在断续导电模式(DCM),为了实现高效率,通过控制使后级Flyback变换器工作在临界连续导电模式(CRM)。详细分析了变换器的工作原理和功率因数、中间储能电容电压、开关频率等相关工作特性,并搭建了60 W的实验样机,验证了此变换器能够仅使用1个开关管和1个峰值电流模控制器,同时实现PFC功能和恒定输出电压,且相比DCM-DCM,DCM-CRM Boost-Flyback单级PFC变换器在保持相同功率因数的前提下,提高了变换器的效率。     

对称控制全桥谐振PWM软开关变换器

针对传统对称控制全桥变换器不能实现软开关而导致变换器效率较低的现状,提出了对称控制全桥谐振PWM(FB-RPWM)变换器,详细分析了FB-RPWM变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果表明:FB-RPWM变换器虽然采用对称控制,却仍在全负载范围内实现了所有桥臂开关管的零电压开通(ZVS)和输出二极管的零电流关断(ZCS),且其输入输出电压传输比与负载、开关频率和占空比无关,呈现出直-直变压器(DCX)的工作特性。与移相全桥(PSFB)变换器相比,FB-RPWM变换器减小了两个开关管的关断电流,且变压器一次侧采用隔直电容,实现了励磁电感电流的零直流偏量,降低了变压器损耗,进一步提高了变换器的效率。最后,搭建了一台400V输入、50V/10A输出的实验装置,验证了理论分析的正确性。