准谐振单端反激式变换器的分析和设计

基于行波管灯丝、调制器的电源设计要求,提出了一种准谐振单端反激式变换器。准谐振变换器是通过调整开关电源波形以减少或消除电源的开关损耗,文中所讨论的准谐振变换器是在功率开关关断时开始谐振,达到零电压开启,实现软开关。文中对该电路拓扑设计、参数选择、saber电路仿真以及实验结果进行了详细描述。     

辅助电路无耦合电感的箝位谐振直流环节逆变器

为提高逆变器的效率和降低辅助谐振电路的损耗,提出一种新型箝位谐振直流环节逆变器,其辅助电路中无耦合电感,可简化电路的分析与计算。由于引入了箝位电路,逆变器直流环节最高电压被箝位在直流电源电压的1.01~1.1倍。在逆变器主开关需要切换时,通过单独开关控制辅助谐振电路,使直流环节电压波形形成零电压凹槽,逆变器的主开关能完成零电压软切换,辅助开关能完成零电流软开通和零电压软关断。基于各工作阶段的等效工作电路,分析电路工作过程,得到完成软切换的条件和参数的具体设计步骤,构造一台10k W的实验样机。从实验结果可以看出,逆变器的主开关和辅助开关实现了软开关,因此该新型箝位谐振直流环节软开关逆变器能有效降低开关损耗和改善效率。     

高频准谐振零电流开关电源

本文研究了串联谐振、并联负载的准谐振零电流开关电源。文中首先讨论了电源的工作原理，电路结构，参数设计；并用ＰＳＰＩＣＥ软件包对电源进行了计算机仿真分析；最后给出了电源的电气实验波形。     

基于串联谐振和同步整流的高效节能电源设计

针对LLC谐振电路轻载时效率偏低、电路设计复杂、电源电压输出不稳定、电磁干扰(EMI)不易控制等缺陷,提出了一种设计简单、性能可靠的新架构.以串联谐振技术(SRC)为基础,结合同步整流(SR)技术,采用零电压切换(ZVS)、调整负载工作状态(FM+PWM)等措施,实现高效稳定的电源设计,并通过实验证明了设计的可行性和优...     

一种新颖低成本ZVS型磁控管用变频电源

针对传统磁控管电源成本高、效率低以及被加热食物冷热不均、口感差等问题,研究了一种基于Class E准谐振电路的磁控管用软开关变频电源,该电源用高频变压器代替Class E电路中的谐振电感,在实现软开关的同时可以通过改变开关频率调节磁控管的输出功率。根据磁控管的伏安特性建立负载的等效模型,并结合仿真波形分析了电路的工作过程,建模推导出变换器的电压增益与开关频率间的关系,并根据两者间的关系曲线确定开关频率的工作范围。制作了一台1 k W的变频电源样机,实验结果表明该变换器可以实现零电压开关(ZVS)及对输出功率的变频控制。     

1 MHz并联型谐振逆变器锁相环设计号性能分析

提出一种实用的固态兆赫级感应加热电源锁相环设计电路,对其锁相时间、捕捉时间以及系统的稳定性能进行了验证,并利用该电路对并联谐振逆变器进行控制,使得功率MOSFET实现零电流零电压开关。逆变器的工作频率跟踪系统固有谐振频率,使该电源始终运行在负载功率因数近似于1的准谐振状态。     

临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法

针对传统LED驱动电源谐振控制方法电路控制谐波异常导致输出电流过冲、电压稳定控制效果差和时延高等问题,提出了临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法。结合PFC和LLC半桥两种方式,控制LED驱动电源谐振部分的频率变化值,选取开关恒流源,选取FSFR2100集成控制芯片作为控制芯片。在临界连续模式下,计算高功率LED驱动电源电路中电感值、滤波电容,以此为参量依据,设定电路中的电压范围与最小开关频率、输出功率等,校正PFC电路控制谐波。以PFC控制器所计算的电流与电压数据为基础,计算谐振频率值,通过谐振网络部分调整电压增益,确保LED驱动电源开关管实现零电压开关,实现临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制。实验结果表明,采用该方法进行谐振控制的LED驱动电源,工作效率和PF值分别保持在88%和0.99以上,并且开关损耗低,未出现电流过冲,输入电压与输出电流波形相同,整体控制效果较好。     

基于软开关的串联电池组均衡拓扑

电动汽车动力电池组的均衡管理对提高电池的一致性具有重要的应用价值。针对基于硬开关的串联电池组电容型均衡拓扑开关损耗较大的缺点,提出一种基于软开关的串联电池组均衡拓扑。该拓扑利用准谐振技术,通过选取开关频率等于谐振频率,使电路处于准谐振状态,实现开关管的零电流切换,以达到降低开关损耗的目的。仿真和实验结果表明,该拓扑在均衡过程中电池电压趋于一致,并且可实现开关管的零电流切换,达到了预期的均衡效果。     

电除尘高频电源谐振电流过零信号的检测设计

描述了电除尘器高频电源串联谐振电路中零电流谐振开关技术,分析电流互感器的设计,并设计了谐振电流过零检测电路,给出了实验结果与实验波形.     

基于半桥LLC谐振变换器的多路输出辅助电源设计

根据辅助电源高可靠性、高稳定性、低电磁干扰的要求,详细介绍了基于半桥LLC谐振变换器的多路输出辅助电源关键参数以及驱动和启动电路设计。主电路采用零电压准谐振变换器控制芯片UC3863控制。实验结果验证了设计的正确性。     

零电压开关准谐振半桥变换器的系统建模和研究

分析了零电压开关准谐振半桥ＤＣ／ＤＣ 变换器的工作原理和主电路谐振元件参数的计算方法, 推出了以ＭＣ３４０６７ 芯片为控制核心的系统闭环模型, 通过原理样机的实验验证, 表明计算方法和系统模型是合理正确的, 为相关变换器的研究打下了良好的基础。     

移相控制ZVSPWM开关电源的设计

介绍了一种零电压开关PWM开关电源,简述了工作原理,讨论了主回路器件的参数设计问题,并给出实验结果。     

应用于水处理的高频数字化电源

高频电源可实现高频功率输出,其后再加特定装置产生磁场,用以研究高频磁场下水的特性变化。为了在宽功率范围实现移相全桥的零电压开关ZVS （zero-voltage-switching）,提高整机效率,在Boost-PWM与移相PWM双自由度控制的基础上提出一种基于模型前馈的控制方法。通过建立输出功率模型,加以模型前馈控制,结合闭环PI控制,不但可以保证输出功率满足要求和全功率范围内实现ZVS,还能够提高对于负载突变时的动态性能。首先提出该高频变换器的拓扑结构,再详细分析其工作原理和运行状态,得到精确的基于负载输出功率数学模型,给出相对应的输出功率范围和ZVS软开关范围,最终设计基于DSP和碳化硅（SiC） MOS管的电源样机。实验结果验证了所提理论的正确性,且该电源可以满足水处理实验的基本要求。     

300VZVZCS直流稳压电源设计

为克服零电压开关(ZVS)变换器自身存在的初级环流较大,以及滞后臂开关实现ZVS受负载电流限制等缺点,利用零电压零电流(ZVZCS)全桥变换器设计了一种用于某新型金属表面处理工艺的300V直流稳压电源。它能在很宽的负载范围内实现ZVZCS。为满足工艺对该电源的要求,在电源中采用了峰值电流型控制模式,提高了电源的快速动态响应性能。实验结果验证了该电源设计方案的可行性。     

基于ZVZCS的大功率屏蔽门驱动电源的研究

屏蔽门是轨道交通系统中的关键设备之一。多台门机同时动作时,要求直流供电系统瞬时提供较大的功率输出,且供电电压不能有太大波动,这对供电电源提出较高要求。基于零电压零电流开关ZVZCS（zero-voltage zero-current switching）全桥变换拓扑,设计了一类大功率直流供电模块,分析开关ZVZCS全桥变换器在周期内的开关模态及关键波形,根据超前臂并联谐振电容在换流时的充放电过程,确定超前臂实现零电压开关ZVS（zero-voltage switching）的条件,综合零电流开关ZCS（zero-current switching）条件下开关管耐压值及原边电流复位时间,推导隔直电容的取值范围。给出最大有效占空比计算公式,详细分析了超前、滞后臂的开关损耗。根据设计参数,制作了1台2.2 kW实验样机。实验结果表明,所设计的直流电源模块在各种负载状态下实现软开关,提高了供电效率,有着良好的动态特性。     

三相四线制软开关SiC逆变器软开关工况分析

逆变电源的开关频率上限受到功率器件的动态损耗限制,导致较大的输出滤波元件的体积。零电压开关正弦脉宽调制(ZVS-SPWM)三相四线制逆变器电路只需引入1个辅助开关和2个较小的无源元件,就可以实现电路中所有开关器件的零电压开关。重点分析了SiC MOSFET寄生电容对零电压开关实现的影响,并在此基础上探讨了等效寄生电容值的提取方法,修正了零电压开关条件和功率器件电流、电压应力的计算值。最后在10 kW SiC MOSFET三相四线制零电压开关逆变器实验平台进行了验证。     

一种基于DSP新型三相逆变器谐振电路的控制方法

本文阐述了一种新型基于DSP三相DC-AC逆变器零电压开关(ZVS)拓扑电路的工作原理及其谐振控制方法，并就该控制方法中的问题及其对ZVS的影响作了详细分析，同时给出了相应的仿真波形与实验结果。     

LCC谐振变换器非对称移相控制及效率优化方法

提出一种LCC谐振变换器的非对称移相控制方法。该方法采用PWM移相混合调制方式,有两个控制变量,实现了更高的控制自由度。分析LCC谐振变换器的稳态特性,包括输出功率特性、软开关特性以及谐振电流特性。分析结果表明,不同的控制变量组合能够实现同一输出功率,但会导致软开关及谐振电流特性发生变化。在此基础上提出一种效率优化策略,使谐振变换器在输出功率不变的情况下谐振电流降至最低,同时保证了软开关的实现。所提出的方法能够进一步提升LCC谐振变换器的效率。通过仿真及1.9k W样机验证了理论分析及所提控制方法的可行性和有效性。     

高功率密度碳化硅MOSFET软开关三相逆变器损耗分析

相比硅IGBT,碳化硅MOSFET拥有更快的开关速度和更低的开关损耗。碳化硅MOSFET应用于高开关频率场合时其开关损耗随着开关频率的增加亦快速增长。为进一步提升碳化硅MOSFET逆变器的功率密度,探讨了采用软开关技术的碳化硅MOSFET逆变器。比较了不同开关频率下的零电压开关三相逆变器及硬开关三相逆变器的损耗分布和关键无源元件的体积,讨论了逆变器效率和关键无源元件体积与开关频率之间的关系。随着开关频率从数十kHz逐渐提升至数百kHz,软开关逆变器不仅能够维持较高的转换效率,还能取得更高的功率密度。最后,在1台9 kW软开关三相逆变器和1台9 kW硬开关逆变器上进行了实验验证。     

一种实用新型小功率DC-DC变换器

针对微波功率模块中灯丝电源的特殊要求,作者在ORCAD10．5PSPICE仿真的基础上,设计了一种实用新型软开关反激变换器以及主、辅开关管的驱动电路。实现了主电路MOSFET开关管的零电压开关（ZVS）。阐述了ZVS工作原理和谐振元件参数的计算方法。实验证明该变换器具有小型化、高效率和实用性强的优点。和原来的硬开关电路相比,整机效率提高8．8％,满载效率达到91％。