一种箝位软开关移相全桥电路研究

针对传统移相全桥电路存在的变压器及次级二极管电压振荡问题,提出一种在变压器初级插入一个耦合电感及箝位二极管臂的方案.该电路既能实现滞后臂开关管的零电压开通(ZVS),又能抑制变压器寄生电容和初级谐振电感产生的变压器电压振荡及伴随的次级整流二极管尖峰电压.详细阐述了电路各阶段工作过程,重点分析了耦合电感和卸能电阻的设计....     

带箝位辅助谐振支路的改进型变换器研究

移相控制零电压全桥变换器利用变压器漏感和开关管的寄身电容可实现开关管的零电压开关,为了抑制整流输出寄生振荡,可以在初级加入一个谐振电感和两个箝位二极管构成辅助谐振支路,本文将辅助谐振支路与变压器交换位置,使辅助支路与超前臂相连,不仅抑制了次级寄生振荡和电压过冲,使整流管和箝位二极管工作在软开关条件下,而且减小了箝位二极管上电流有效值,减小了次级占空比丢失和初级通态损耗。分析了改进后变换器的工作原理,并对改进前后的变换器进行了比较。实验结果验证了电路的正确性。     

移相全桥电路整流二极管电压振荡原理与抑制

在大功率场合中,移相全桥变换器应用十分广泛.该变换器可以利用谐振电感与开关管的寄生电容发生谐振来实现开关管的零电压开关(ZVS).鉴于移相全桥主电路拓扑的特点,在考虑变压器漏感和整流二极管寄生参数的基础上,建立了基于移相全桥变换器变压器次级整流桥换流时的暂态等效电路模型,并详细分析变压器次级整流桥寄生振荡的产生机理.介绍了几种常用抑制整流二极管电压振荡的方法,并利用PSIM软件进行了仿真对比验证.实验表明,在大功率场合,移相全桥变换器中采用初级二极管箝位电路加次级RCD吸收电路,能极大抑制变压器整流二极管电压尖峰和电压振荡.     

基于充电机的3kW移相全桥变换器

为了抑制输出整流二极管反向恢复引起的电压振荡,采用初级二极管箝位的电路拓扑设计移相全桥零电压开关(ZVS)变换器。通过改变移相角稳定输出电压,将开关管的结电容和外并电容与串接的电感作为谐振元件,实现开关管的ZVS。实验表明,该方案在实现软开关的同时,可以较好地抑制输出整流二极管上的电压振荡,减小输出整流二极管的电压应力。     

一种带辅助支路的移相全桥零电压开关变换器

介绍了传统移相全桥零电压开关变换器；设计出一种带箝位二极管和阻容元件的辅助谐振换流网络的移相全桥零电压开关变换器。该变换器是将一箝位二极管辅助支路置于后臂桥与变压器之间，既很好地实现了ZVS，还有效抑制了次级整流二极管上的寄生振荡，使次级整流二极管和箝位二极管均工作在软开关状态下，提高了整机效率。本文从工作原理出发，对电路进行了详细分析，设计出一台220V/10A样机，给出了主要实验波形，验证了该电路的正确性。     

280W移相全桥软开关DC/DC变换器设计

移相全桥变换器是最常用的中大功率DC/DC变换电路拓扑之一,它利用开关管的结电容和原边串联电感作为谐振元件,使开关管能进行零电压开通和关断,但传统移相全桥变换器输出整流二极管的反向恢复会引起电压振荡,二级管上存在很高的电压尖峰。280W移相全桥软开关DC/DC变换器采用了一种新的拓扑结构,在变压器原边加了2个箝位二极管,在实现开关管零电压开通和关断的同时,有效地抑制了电压振荡,消除了电压尖峰,减小了输出整流二极管的电压应力。分析了主电路的工作原理,给出了主电路参数和实验结果。     

一种新颖的次级箝位全桥移相电路

提出一种新颖的次级箝位方法。将初级的谐振电感等效到变压器次级，同时将二极管反向恢复电流反馈回初级主功率回路中去，不仅抑制了输出整流二极管的尖峰电压，还可以适当增加变压器的磁化电感，进一步扩大零电压开关的负载范围。详细分析了提出的变换器的12种工作状态和工作时序；分别给出了各个状态的等效电路。实验结果表明，提出的方法是可行的。     

基于FB-ZVZCS的移相全桥DC/DC变换器的研究

移相全桥DC/DC作为直接或间接变换器得到广泛应用,全软开关技术是变换器向高频化、高功率密度化、低噪音化发展的关键技术。全桥零电压零电流开关脉宽调制(FB-ZVZCS-PWM)技术,仅需在变换器次级增加由二极管和电容组成的谐振电路和高频变压器集成漏感,即可实现变换器超前臂ZVS开通和滞后臂ZCS关断,同时实现了整流桥二极管的电压箝位功能,次级无需增加主动控制器件。最后,通过Matlab理论分析和实物测试表明该技术可以显著减小变换器损耗和提高变换器效率。     

基于双次级无损箝位的大功率DC/DC变换器

研究了一种适用于高压大功率场合的新型双次级箝位全桥变换器拓扑,该拓扑通过移相控制实现H桥超前桥臂的零电压开关(ZVS),并通过新型低漏感高频变压器尽量减小滞后臂的损耗及对次级的影响;采用双变压器结合次级无源无损箝位吸收电路的拓扑结构,可以有效限制次级整流电压过冲、降低应力、减少损耗、提高效率并增强可靠性.理论分析和实验结果验证了该拓扑在高压大功率应用场合的优越性.     

高压直流开关电源的设计与实验研究

设计了高压直流开关电源,主电路采用两级结构,前级为具有软开关的有源功率因数校正(APFC)电路,能够降低谐波含量,提高功率因数,降低开关管损耗。后级采用在初级加箝位二极管的改进型零电压开关(ZVS)移相全桥变换器,有效抑制了次级整流桥输出振荡和电压尖峰,减少了损耗及输出纹波。对控制系统进行合理设计,提高了控制精度及开关电源性能。最后研制了一台2.4 kW实验样机,通过实验验证了电源系统设计的可行性。     

60kV高频高压变压器分布参数的研究

在高压直流开关电源中,高压高频变压器是升压、传递能量和安全隔离的关键部件,其性能好坏将直接影响原边和副边电路运行。高频高压变压器的分布参数主要是漏感和分布电容。首先分析高压高频变压器分布电容产生的机理及规律,提出了四次级高压高频变压器的等效模型。然后采用解析法根据高压高频变压器的几何参数对其分布电容进行推导,并对比两种不同绕组连接方式下高压高频变压器的动态电容。最后设计一台60 kV高压高频变压器,并对其分布电容进行测试,结果与理论相符合。     

电能计量设备防电流法窃电新技术

对单相或三相电能计量设备的电流变送器进行改进,每相增加两组高频互感线圈.高频探测信号由计量设备侧向计量电流互感器二次侧注入,用先进的ARM微处理器对耦合回路计量设备侧的高频信号进行采样和实时计算,即能准确识别计量电流互感器二次侧回路正常、开路及短路状态,从而有效防止电流法窃电.     

推挽DC／DC变换电路中高频变压器的设计

高频变压器的设计是功率变换电路设计的核心技术。详细介绍了1100W／55kHz推挽DC／DC变换电路中高频变压器的设计过程,包括变压器磁芯选取及型号的确定、绕组设计及变压器的绕制。给出了变压器原、副边电压实验波形,实验结果表明所设计的变压器工作稳定可靠,满足电路设计要求。     

基于磁路耦合的电力电子变压器直流变换技术

针对模块串联型电力电子变压器中变压器数量多、绝缘要求高的问题,设计了一种基于磁路耦合变压器的多有源桥直流变换器结构,能够提高模块化程度和减少高频变压器端口数目,提升系统功率密度。该变换器采用多磁芯高频变压器,变压器原边具有多绕组结构,对应多模块的串联,以满足输入高电压等级的要求;副边则采用单一绕组,对应全桥或多个全桥电路的并联,以承受副边较大的电流应力。改进的变换器在高压侧保持模块化结构,并且将变压器的磁芯和原边绕组集成到高压模块中,而低压侧使用统一的绕组和变换器,降低了高频变压器的设计难度。最后给出了该拓扑的等效模型和工作原理,并通过实验验证了所提变换器结构的可行性。     

High-Frequency Soft-Switching PWM DC-DC Converter with Active Output Rectifier Operating as a Current Source for Arc Welding Applications

This paper introduces a high-frequency soft-switching pulse-width modulation DC-DC power converter with secondary active rectifier tested as a DC current source for arc welding applications. The soft-switching DC-DC converter consists of a high-frequency full-bridge inverter, high-frequency power transformer, and a controlled output rectifier with new secondary energy recovery turn-off snubber. Circulating currents in the converter are reduced by using active rectifier, and RMS values of the currents in primary and secondary switches are decreased by utilizing a novel control algorithm. The experimental results of a 4.5 kW DC-DC converter working at switching frequency of 100 kHz are presented.     

绕击雷侵入波下1 100 kV电气设备的绝缘配合研究

用电气几何模型(A-W theory)和EMTP程序定量研究了中国特高压变电站设备的绝缘配合问题。与出厂雷电冲击试验电压波形不同,由绕击雷电侵入波在主变压器上产生的电压波形在波头有高频振荡且波尾时间长。考虑多重雷的绕击雷电侵入波,在线路入口安装瓷柱式避雷器和罐式避雷器可以更好地保护断路器和高抗。     

主保护消除死区的方法探讨

旁路开关代主变开关运行时，常用的做法是将变压器的差动电流回路被切换到主变的套管电流互感器二次电流回路，这样就形成了一段无主保护的死区，该文提出了两种解决方案一是将旁路电流互感器再启用一备用绕组切换到主变差动保护电流回路。将死区纳人差动的保护范围；二是采用将旁路保护的距离保护投人跳闸位置，而高频保护、零序保护、综合重合闸等退出，一旦发生死区内故障，保护出口跳旁路开关，并比较了它们的优缺点。     

一种基于NCP1014的反激式开关电源设计研究

介绍了反激式开关电源的原理,给出了基于NCP1014芯片的电源设计方案,高频变压器初次级匝数以及临界电感计算方法,研究了反激式开关电源电压质量与MOSFET开断的关系,给出了解决方案。实验结果表明,该设计方案具有电压及负载调整率好,效率高,电压纹波小等优越性能。     

电容式电压互感器的高频暂态特性仿真分析

传统概念认为电容式电压互感器(CVT)的高频传变性能差,不能满足暂态行波信号的传变要求.本文通过借鉴变压器的波过程理论,构建CVT的仿真模型,并对CVT的高频暂态特性进行仿真分析.结果表明CVT能够有效传变高频暂态信号的波头部分,其二次侧信号可用于行波定位.     

Transients during 138-kV SF6 breaker switching of low inductivecurrents

The authors discusses the effects of switching low inductive currents with 138 kV SF₆ breakers in a petrochemical plant. Switching transients are believed to have contributed to the failure of a 13.8 kV PT and a 13.8 kV air magnetic circuit breaker. The high-frequency transient surge can transfer across a transformer due to transformer capacitances between the high- and low-voltage windings. The electromagnetic transient program system (ETPS) model and different case studies are discussed with the effect of different transformer winding capacitances. The interruption mechanism of low inductive currents is also described. This analysis demonstrates the need to conduct switching transient studies and the need for surge arresters on transformer secondary terminals under certain system conditions