直接驱动倍流同步整流ZVS三电平直流变换器

提出了直接驱动倍流同步整流零电压开关(ZVS)三电平直流变换器,它利用滤波电感的能量可在宽负载范围内实现主开关的ZVS。在这种驱动方式下,同步整流管也能顺利地实现ZVS。详细分析了其原理,并通过一台100kHz输出24V/30A样机验证了该变换器原理及可行性,最后给出了实验波形。     

基于DSP的移相全桥变换器的研究

研究了以全桥变换器作为主电路拓扑、以TMS320LF240x系列DSP作主控芯片、以移相控制方式作为控制方案的移相全桥软开关DC-DC变换器.由DSP发出移相控制信号并经芯片IR2110驱动放大,在移相驱动信号的控制下可以实现全桥变换器主功率开关的ZVS.进行了系统软件和硬件的设计,并安装了实验样机,实验结果表明设计方案正确,软开关效果良好.     

基于SiC MOSFET的移相全桥ZVS变换器

移相全桥ZVS变换器通过软开关技术,显著地减小了开关损耗,并进一步提高装置的效率,得到了广泛应用,但传统移相全桥ZVS变换器在低压大电流情况下整流二极管导通损耗较大。首先采用同步整流技术,降低了次级整流管的导通损耗;然后采用在原边加箝位二极管的方法抑制了副边整流管两端的电压尖峰;并且采用在原边串联隔直电容的方法抑制直流分量;最后用Saber搭建SiC MOSFET半桥模块的仿真模型,通过MATLAB和Saber协同仿真来验证高频下SiC MOSFET的工作特性。     

基于DSP带钳位二极管的移相全桥ZVS变换器研究

针对移相全桥ZVS变换器中整流二极管容易出现电压尖峰的情况,设计了基于DSP控制且主电路带有钳位二极管的移相全桥ZVS变换器。分析了带有钳位二极管的移相全桥ZVS变换器的工作原理,对主电路参数以及反馈控制系统进行设计,并对变换器进行测试。结果表明:所设计的变换器输出电压纹波较小,能够较好地实现软开关并对原边电压尖峰有明显的抑制作用。     

混合控制ZVS PWM三电平半桥直流变换器

提出一种新型混合控制倍流整流方式ZVS PWM三电平半桥直流变换器,它具有以下特点:①原边四只开关管分为两组,同一组中的开关管的驱动信号相差180℃,而与另一组的驱动信号互补;②它利用输出滤波电感的能量可以在很宽的负载范围内实现原边开关管的ZVS;③输出整流二极管自然换流,避免了因为反向恢复所造成的电压振荡和电压尖峰。④提出的变换器能方便实现同步整流管的自驱动。分析了这种变换器的工作原理,给出了仿真结果。     

尖峰抑制器在ZVZCS变换器中的应用与设计

输出整流二极管反向恢复带来电压尖峰和电磁干扰(EMI);全桥(FB)移相(PS)零电压开关(ZVS)变换器滞后臂ZVS范围太窄、次级占空比丢失严重。此处提出了使用尖峰抑制器的解决方法,分析了尖峰抑制器抑制二极管反向恢复和提高全桥变换器软开关范围的工作原理,推导了尖峰抑制器设计公式。在设计的4.5 kW电源样机上通过实验表明:尖峰抑制器很好地消除了整流管反向恢复电压尖峰;提高了有限双极性FB零电压零电流开关(ZVZCS)变换器的软开关范围,减少了使用谐振电感带来的占空比丢失。     

基于Si9122A的同步整流输出DC/DC变换器

研制了半桥结构的DC/DC变换器.采用带同步整流驱动输出的新型半桥控制芯片Si9122A实现了对变换器中初级开关管和次级同步整流管的PWM控制.该变换器电路结构简洁,控制调整方便.由于输出整流电路中采用低导通电阻的同步整流MOSFET替代了肖特基二极管,芯片自带同步整流管驱动信号,解决了自驱动方式信号差和外驱动方式电路复杂的问题.最后给出了实验结果.     

大功率智能充电机控制系统研制

通过研制UCC3895控制的大功率移相全桥充电机,分析了该变换器的工作原理,IGBT驱动电路和系统的稳态特性,给出了实现软开关的条件和吸收电路等主要元件参数的设计方法.试验样机的工作证实了本系统能够很好地实现ZVS,具有较好的转换效率和稳定的输出控制.     

双重移相控制与传统移相控制相结合的双有源桥式DC-DC变换器优化控制策略

为减小双有源桥式DC-DC变换器的功率损耗,提出一种双重移相加传统移相控制的优化控制策略,保证漏感电流有效值最小,同时使得所有开关管实现零电压开通(ZVS)软开关。首先分析变换器在传统移相和双重移相下的传输功率特性和软开关范围。在此基础上,通过建立漏感电流有效值、传输功率及软开关条件的数学模型,得出一条最优控制轨迹。该轨迹确保变换器工作于最小电流有效值状态且可以实现ZVS软开关,从而显著减小系统的导通损耗和开关损耗,实现了双有源桥变换器的优化控制。实验结果验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。     

寄生电容对移相全桥变换器ZVS软开关过程的影响研究

针对大功率低压大电流应用的同步整流移相全桥变换器的工作状态,提出了开关管寄生电容对移相全桥变换器实现ZVS软开关存在不可忽略的影响。通过开关暂态过程和数学推导定量确定了寄生电容导致超前桥臂关断电流的跌落量,并分析了其对滞后桥臂ZVS软开关条件的具体影响。最后提出了变压器励磁电流补偿方案,在设计的2.5kW低压大电流移相全桥样机上验证了分析结果。     

同步整流式电源变换器的设计

同步整流技术是采用通态电阻极低的功率MOSFET来取代整流二极管,因此能大大降低整流器的损耗,提高DC/DC变换器的效率,满足低压、大电流整流的需要。首先介绍同步整流的基本原理,然后重点阐述同步整流式DC/DC电源变换器的设计。     

LLC直流变压器同步整流与临界连续过谐振控制

采用固定开关频率的LLC谐振式直流变压器已广泛应用于各类隔离式两级结构拓扑中。针对应用于宽电压输入、大电流输出、工作于完全谐振状态且采用同步整流的LLC直流变压器,分析了其副边受同步整流管寄生结电容的影响而无法实现临界导通模式CCM的现象与原因,提出了无需额外传感器的同步整流数字控制计算方法;利用LLC直流变压器输出电压不控的特点,提出了基于效率优化的临界连续过谐振控制策略,分析了该控制策略在轻载时优于传统的完全谐振开环控制策略的原因;最后,搭建了1台实验样机,验证了该控制策略的正确性和可行性。     

在线式大功率UPS中高频整流器充电控制策略研究

阐述了传统不间断电源充电环节所存在的不足。采用PWM整流器取代传统UPS中的整流、充电以及PFC三个电路模块,并通过对PWM整流器的控制来实现三段式充电的充电方式,同时为了实现各充电阶段的平滑切换,采用基于同步旋转坐标系下的电流闭环滑模控制策略。仿真结果表明,该控制策略具有较好的直流侧充电电压跟踪能力,且响应平滑,鲁棒性强。     

混合动力城市客车车载DC/DC辅助电源设计

主要讨论了一种采用新型SiC器件及全桥拓扑的混合动力城市客车车载DC/DC辅助电源的总体设计方案。针对城市客车车载电源低压大电流的应用场合,阐述了一种基于倍流整流电路的DC/DC变换器的原理及工作模式,研究了其主电路参数的设计方法,控制策略及其数字化实现。研制了3 kW工业样机,并进行实验。实验结果表明,该DC/DC电源实现了全桥移相控制,满载效率达96%,所有性能参数完全满足混合动力城市客车DC/DC辅助电源的要求。     

High‐efficiency current‐doubler rectifier with low output current ripple and high step‐down voltage ratio

This paper presents a current‐doubler rectifier with low output current ripple and high step‐down voltage ratio. In the proposed rectifier, two extra inductors are introduced to extend the duty ratio of the switches, which in turn reduces the peak current through the isolation transformer as well as the output current ripple; two extra diodes are used to provide discharge paths for the two extra inductors. To highlight the merits of the proposed rectifier, its performance indexes, such as voltage gain function, secondary winding peak current of the isolation transformer, and output current ripple, are analyzed and compared with the conventional current‐doubler rectifier. In this paper, a zero‐voltage‐switching phase‐shift full‐bridge converter with the proposed rectifier with an input voltage of 400 V, output voltage of 12 V, and full load power of 500 W has been implemented and verified, and experimental results have shown that 90% conversion efficiency could be achieved at full load. © 2013 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

可逆直流电机双闭环调速系统的设计

为了能够使轧机在轧制过程中加、减速恒定、反向启动快,提出了可逆双闭环调速系统的设计.整流系统采用晶闸管触发的三相桥式全控整流电路,为了抑制谐波干扰,采用连接的整流变压器.建立电流环和转速环的数学模型,分别按照I型、Ⅱ型系统,采用PI控制算法,设计出电流环控制器和转速环控制器.在MATLAB中建立该系统的Simulink...     

峰值电流控制软开关电力操作电源的设计

设计了1kW电力操作电源模块,主电路采用移相控制的全桥零电压零电流开关变换电路,整流电路采用倍流整流方式;变换电路所有功率器件都工作在软开关状态,并有较大的软开关范围.控制电路采用电压、电流双闭环控制技术及峰值电流控制模式,并利用最大电流均流法,自动均衡电源模块间输出电流.给出了相应的实验结果.     

基于DSP的同步整流Buck-Boost变换器控制策略的研究

提出一种基子DSP控制的四开美单电感Buck-Boost结构的DC-DC控制方案,设计了一种数字电源的系统结构,分析了系统整体性能及其应用场合,对同步整流Buck-Boost拓扑的工作原理、驱动方案和控制策略做了具体的分析,推导出输入与输出电压关系式和电感电流纹波理论值.设计并制作出样机,经实验证明理论分析的正确性,并...     

两种隔离式DC／DC变换器次级整流电路的比较

简要介绍两种隔离式DC／DC变换器次级整流电路的电路特点。以半桥拓扑作为初级电路,从输出电流纹波、滤波电感损耗以及变压器损耗等方面对中心抽头电路和倍流整流电路进行详细比较,总结各自的优缺点。得出中心抽头电路适用于输出电流较低的场合,倍流整流电路适用于低压大电流的场合。     

基于双SG3525的半桥同步整流电路

分析了常见同步整流管驱动电路的不足，介绍了一种基于双SG3525的半桥同步整流电路。用实验验证了该控制方法，并详细分析了同步整流管的损耗。