宽增益高效率CLLLC变换器的变频双移相调制策略

在输入电压宽范围变化时,变频调制CLLLC变换器存在开关频率变化范围宽的问题,而移相调制CLLLC变换器难以实现宽范围零电压导通（ZVS）。为了实现宽输入电压CLLLC变换器的高效率,该文提出一种变频双移相调制方法。通过同时调节开关频率、一次侧全桥和二次侧全桥之间的移相角,拓宽CLLLC变换器的增益并提高其效率。采用时域分析法求解变频双移相调制CLLLC变换器的电压增益与谐振电感电流有效值,并分析频率以及移相角对电压增益和谐振电感电流有效值的影响。最后,通过搭建一台100～300 V输入、48 V/400 W输出的实验样机,验证了理论分析的正确性。     

平均电流模式控制软开关移相全桥DC/DC变换器

本文研制了一种24V输入,300V输出的DC DC变换器,该变换器采用了带辅助谐振网络的全桥变换器拓扑结构,仿真和实验结果表明,变换器中的超前桥臂和滞后桥臂在较宽的负载条件下都可实现零电压开关(ZVS)条件,降低了变换器的开关损耗。另外,也可以明显降低变压器副边的占空比丢失,提高了变换器的效率和输出电压的调节范围。本文还采用了平均电流模式的控制方式,实现了输出电压和输出电流的双闭环控制,所设计的移相全桥DC DC变换器具有较好的动态性能和控制精度。     

基于移相全桥的两级式交错并联DC/DC拓扑研究

针对电动汽车的快速、安全、高效充电等热点问题,提出了并联型DC/DC全桥与降压型变换器拓扑相结合的控制策略,利用移相全桥控制技术和交错并联控制技术,实现高频磁隔离功能,提高电流控制性能,提升整个系统效率.详细介绍了两级式DC/DC变换器的拓扑结构和工作原理,前级移相全桥电路通过移相控制实现软开关功能,并降低开关损耗,而后级降压电路可以实现闭环控制,输出固定电压.由此表明交错并联技术能够使输出电流纹波得到有效抑制,从而输出更高功率.本系统基于TMS28335进行软件设计,研制出一台最大输入电压为700 V,输出电压为250～550V的5 kW变换器,验证了所提出控制策略的可行性.     

液晶显示器DC/DC变换器电路分析与维修(上)

一、PHILIPS 170B4液晶显示器DC/DC变换器电路分析PHILIPS 170B4液晶显示器DC/DC变换器电路如图1所示。(1)3.3V电压产生电路3.3V电压产生电路以7001(L5972)为核心构成。L5972是输出电流为2A的开关型DC/DC变换器,输入电压范围为4.4～36V,输出电压为1.235～35V可调,设有电流保护、温度保护等完善的保护电路。L5972的引脚功能如表1所示。电路的工作过程如下:由开关电源输出的12V电压加到L5972的⑧脚,L5972的⑧脚(输入脚)、①脚(输出     

BUCK电流全桥拓扑研究与设计

详细分析了buck电流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,阐述了全桥功率管开关电流和电压变化情况.拓扑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开关管吸收电路、PWM控制电路、隔离电路等.通过实验验证全桥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.     

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。     

低压大电流脉冲水处理变换器实验研究

为了提高电絮凝技术处理污水的效率,改善电极极化和阳极钝化问题,应用三相二极管整流器、全桥逆变器、高频变压器和全波整流器作为主电路,采取输出并联及多模块并联的方案提高电路的电流输出能力.采用具有峰值电流控制的UC3846芯片生成脉宽调制(PWM)控制绝缘栅双极型晶体管(IGBT)通断,使得输出电压呈现脉冲形式.研制了一台380 V交流输入,具有0～12V恒压输出或0～2000 A恒流输出的可调直流脉冲污水处理电源变换器,实验验证了变换器的大电流输出能力且输出波形为脉冲形式.     

不对称控制全桥副边双谐振DC-DC变换器

提出一种全桥副边双谐振(full-bridge secondary-dual-resonance,FB-SDR)DC-DC变换器。变换器无需添加辅助电路即可在全负载范围内实现开关管的零电压开关和副边整流二极管的零电流关断,减小了开通损耗和反向恢复损耗;同时,采用不对称控制策略,消除了传统移相全桥变换器的环流损耗,提高了变换器的效率;有效抑制了整流二极管的电压尖峰和振荡,将整流二极管电压箝位在输出电压,减小了电压应力,进一步提高了变换器的性能。详细研究FB-SDR变换器的工作原理及稳态特性,并对电路关键参数进行设计。最后,通过搭建一台1 kW、400 V/48 V的实验样机,验证理论分析的正确性。     

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.     

高输入输出变比的两级式DC/DC变换器

两级式变换器比单级式变换器更适合应用在输入输出变比较高的DC/DC变换场合。研究了一种Buck+LLC谐振全桥的电路拓扑,阐述了LLC谐振全桥的原理和特性,在分析了这种两级变换器的稳定性基础上,通过合理选取前级Buck电路的输出电压、后级LLC谐振全桥变压器变比和谐振元件参数,提高了两级变换的效率。基于上述分析,采用该拓扑结构试制了一台功率1 kW,210～270 V输入,27 V输出的原理样机,并给出了实验结果。     

基于交错并联Buck变换器新型驱动电路的研究

传统的电压源驱动MOSFET的方式,开关损耗会随着开关频率的增加而显著增加。交错并联技术能够以较低的开关频率实现高频输出电压波动,具有纹波互消、相间分流等优点。在此将一种新型的电流源驱动电路应用于交错并联技术的Buck主电路,在对电路损耗进行详细分析的基础上,设计了在开关频率1 MHz、输入5 V条件下,实现输出1.3 V/20A的电路拓扑,达到了较小电压纹波输出和较高装置效率的要求。     

适用于激光器脉冲驱动系统的低纹波交错并联Boost变换器

设计了一种适用于激光器脉冲驱动系统的低纹波交错并联boost变换器,采用多路交错并联结构有效降低了系统重载下的输出电压纹波,理论空载最大输出电压120 V,最大输出功率119.2 W,重载下电压纹波低于5 mV。分析了交错并联Boost变换器的并联路数和每路电感放电时间间隔等参数对输出电压纹波的影响,并提出利用单路Boost变换器输出参数估算多路电压纹波的方法,可为交错并联Boost变换器并联路数的确定提供依据。     

新型磁集成倍流整流电路的分析与设计

比较了几种磁集成倍流整流电路（IM-CDR）的优缺点,以有源箝位正反激变换器为例分析了新型IM-CDR的工作模态。并给出该集成方式的设计步骤。在完成48V输入,5V/100W输出有源箝位正反激变换器的样机基础上,测试了输出电流纹波。     

基于TOP245Y芯片的反激式多路开关电源设计

设计出一款三路输出为5V/5A、12V/1A、-12V/1A的反激式开关电源。采用美国PI公司生产的TOP245Y单片开关电源芯片,配合TL431、LTV817组成的反馈系统,并对电源外围电路进行分析和设计。完成了样机的制作和电源性能测试,实验结果表明,该电源效率、纹波、输出精度满足设计要求。     

变占空比控制二次型Boost功率因数校正变换器

与传统电流断续模式(DCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器相比,定占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的输出电压纹波明显减小,然而,其功率因数(PF)低于传统DCM Boost PFC变换器,并随输入电压的增大而下降。针对此问题,提出了变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器,研究了其PF和输出电压纹波的表达式,通过占空比的拟合,给出了相应的控制电路。在90~220V输入电压范围内,变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的PF均接近于1,且具有较小的输入电感电流纹波和较低的输出电压纹波,实现了高功率因数与低输出电压纹波特性。实验结果验证了理论分析的正确性。     

A systematic approach to designing a wide‐current range,MOS capacitor‐based switched‐capacitor DC‐DC converter with an augmenting LDO

Switched‐capacitor DC‐DC converters (SC DC‐DC) are analyzed for loss sources, voltage regulation integrity, start‐up latency, and ripple size, while the trade‐offs between these metrics are derived. These analyses are used to design a SC DC‐DC that achieves high efficiency in a wide load current range. Four‐way interleaving was employed to reduce the output ripple and efficiency loss due to this ripple. The design can be reconfigured to achieve gains of 1/3 and 2/5 for inputs ranging between 1.4 and 3.6 V to generate output voltage range of 0.4 to 1.27 V and can supply peak load current of 22 mA. It uses thin‐oxide MOS capacitors for their high density and achieves 75.4% peak efficiency with an input frequency of 100 MHz and a load capacitor of 10 nF. An augmenting LDO that only regulates during sudden load transients helps the converter respond fast to these transients. The chip was implemented using a 65‐nm standard CMOS process.     

Buck变换器轻载时三种工作模式原理及应用

降压型Buck变换器在轻载时有突发模式、跳脉冲模式和强迫连续模式3种工作模式.详细阐述了这3种模式的工作原理,同时介绍了它们的优缺点.突发模式通过滞洄比较器监控输出电压,其开关管工作的时间短,效率高,纹波最大;强迫连续模式电感的电流双向流动,其效率最低,纹波最小;跳脉冲模式工作在非连续电流模式(DCM)下,并跳去一些脉冲,其效率和纹波介于上述两种模式之间.给出了3.3V到2.5V的Buck变换器的设计和测试结果方法.     

一种电动汽车充电系统单相整流有源滤波方法

提出了一种应用于电动汽车一体化充电系统中的单相PWM整流有源滤波的控制方法,以抑制充电中单相整流电路的直流电压二次纹波。在单相电网电压充电时,这种控制方法能通过控制电机驱动器电路,复用其中的两相同时进行单相整流和有源滤波,在实现整流器单位功率因数运行、稳定输出直流电压的同时,减小直流侧电压的二次纹波,减小网侧输入电流的总谐波畸变率。对单相整流直流侧电压二次纹波的产生机理、有源滤波电路的拓扑结构、单相整流和有源滤波的控制原理和方法进行了详细地分析。最后搭建输入电压峰值110 V,输出直流电压220 V,负载等效电阻100Ω的仿真模型,通过仿真和实验结果验证了所提控制方法的可行性。     

高性能升压型DC-DC电源变换器的设计与实现*

利用STM32F103RBT6单片机为主控芯片,采用推挽式拓扑结构及脉冲宽度调制技术,设计制作了一款高性能升压型DC DC电源变换器。该电源变换器的直流输入电压范围为15~25 V,直流输出电压可调范围为30~36 V,最大输出电流为1 A。实验测试结果表明,设计的电源变换器具有较好的负载调整率和电压调整率,输出电压波纹较低,转换效率高,并且具有输出电压的步进调整和测量、显示以及过流、过压保护等功能,在中小型升压型开关电源中具有较好的应用价值和发展前景。     

Analysis and design of a two‐transformer active‐clamping forward converter with parallel‐connected current doubler rectifiers

A new two‐transformer active‐clamping forward converter with parallel‐connected current doubler rectifiers (CDRs) is proposed in this paper. The presented DC–DC converter is mainly composed of two active‐clamping forward converters with secondary CDRs. Only two switches are required and each one is the auxiliary switch for the other. The circuit complexity and cost are thus reduced. The leakage inductance of the transformer or an additional resonant inductance is employed to achieve zero‐voltage‐switching (ZVS) during the dead times. Two CDRs at the secondary side are connected in parallel to reduce the current stresses of the secondary windings and the ripple current at the output side. Accordingly, the smaller output chokes and capacitors decrease the converter volume and increase the power density. Detailed analysis and design of the presented two‐transformer active‐clamping forward converter are described. Experimental results are recorded for a prototype converter with a DC input voltage of 130??180V, an output voltage of 5 V and an output current of 40 A, operating at a switching frequency of 100 kHz. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.