基于ARM控制的1KW零电压零电流全桥DC/DC变换器的设计

软开关技术是电力电子装置向高频化、高功率密度化发展的关键技术,已成为现代电力电子技术研究的热点之一。本文设计了以ARM芯片LPC2210为核心的数字化反馈控制系统,通过软件设计实现了PWM移相控制信号的输出;运用Pspice9.2软件成功地对变换器进行了仿真,分析了各参数对变换器性能的影响,并得出了变换器的优化设计参数;最后研制出基于该新型拓扑和数字化控制策略的1千瓦移相控制零电压零电流软开关电源,给出了其主电路等的设计过程,并在实验样机上测量出了实际运行时的波形。     

零电压开关变换器

本文所示的“TWitt”变换器具有一个正向变换器传递函数,并能有 效地工作在高开关频率,因为它的所有开关对所有的变换都可实现零电压开关(ZVS)(见图1)。由于它具有高开关频率能力、高效率和简单的结构,所以可以提供非常高的功率密度。另外的好处是它消除了二极管反向恢复效应,而这种效应在其他ZVS变换器中(如流行的ZVS相移调制全桥变换器)是一个问题。由于变换器具有消除反向恢复的能力,所以没有缓冲器时也可以工作。 本电路的一个缺点是它具有类似于连续方式回扫变换器的脉动输入和输出电流,但是没有回扫右半面零。增加第二个耦合电感器或回扫变压器,就可使输出电流在整个开关周期接近恒定(在短暂的开关转换期间除外)。适当地设计所加的变压器,其输出电流斜波斜率变为接近零。对于不同于额定输入电压的输入电压,其电流斜波很小,但不为零。     

电流模式控制移相全桥零电压软开关(ZVS)DC/DC功率变换器

本文介绍一种新型的高频DC／DC开关功率变换器，它采用电流模式移相PWM控制，在较大的负载范围内实现了开关器件的零电压软开关(ZVS)，并给出了仿真主电路和主要波形。     

一种新的移相全桥零电压开关PWM变换器

对于移相全桥零电压开关PWM变换器,在全负载范围内实现所有开关器件零电压开关和减少占空比丢失之间是矛盾的。如果在电路中增加一个辅助电路,根据负载情况在续流期间为滞后桥臂的零电压开关提供能量,能在全负载范围内实现所有开关器件的零电压开关和减少占空比丢失,但电路中存在严重的环流问题。文中提出新的拓扑结构通过增加一个双向开关和相应的驱动电路,有效地减少了环流带来的损耗。实例分析和仿真验证了这种拓扑的优点。     

零电流开关准谐振变换器的分析

介绍了零电流开关准谐振变换器（ＺＣＳ－ＱＲＣｓ）这类变换器的基本工作原理及其参数设计,对变换器进行了仿真分析,并将零电流谐振开关应用到基本的变换器中,得到了一族零电流开关准谐振变换器。     

移相控制零电压开关脉宽调制DC—DC变换器的拓扑分析与设计

介绍一种适用于固态雷达发射机、现代通信设备和高频焊接设备等使用的全桥移相控制，零电压开关ＰＷＭ直流－直流变换器。     

新型空间矢量调制软开关PWM变换器的分析

在空间矢量调制三相全桥移相ＺＶＳ－ＰＷＭ变换器的基础上,提出一种软开关范围较工的新型窨矢量调制变换器。该变换器既具有单位功率因数和低的输入电流谐波失真,而且电路的所有功率开关均可实现软开关。文中分析了这种电路的工作过程和工作波形,给出了工程设计的一些规则,并给出了仿真结果。     

Zero-Voltage and Zero-Current Switching Full-Bridge DC–DC Converter With Auxiliary Transformer

A novel zero-voltage and zero-current switching (ZVZCS) full-bridge phase-shifted pulsewidth modulation (PWM) converter using insulated gate bipolar transistors (IGBTs) with auxiliary transformer is proposed to improve the properties of the previously presented converters. ZVZCS for all power switches is achieved for full load range from no-load to short circuit by adding active energy recovery snubber and auxiliary circuits. The principle of operation is explained and analyzed and experimental results are presented. The features and design considerations of the converter are verified on a 3-kW, 50-kHz IGBT based experimental circuit.     

A Three-Level Full-Bridge Zero-Voltage Zero-Current Switching Converter With a Simplified Switching Scheme

Multilevel dc–dc converters making use of high-frequency transformers are suitable for integration in solid-state solutions for applications in electric power distribution systems. This paper presents a simplified switching scheme for three-level full-bridge dc–dc converters that enables zero-voltage and zero-current switching of all the main power devices. It describes the main operational modes and design equations of the converter as well as provides simulation and experimental results to demonstrate the feasibility of the proposed ideas.      

带辅助网络的ZVS PWM全桥三电平直流变换器

提出了一种带辅助网络的ZVS PWM全桥三电平直流变换器,很好地解决了ZVS PWM移相全桥三电平变换器中滞后桥臂不容易实现软开关的问题,同时具有开关管电压应力小的特点。加入辅助网络后可以减小谐振电感,达到降低占空比丢失目的。文章分析了变换器的原理,最后通过对一个输出400V,10A的变换器的仿真进行了验证。     

基于UC3875的ZVZCS—PWM全桥变换控制器的研究

文中提出了一种新型次级箝位零电压、零电流变换器,分析了所提出的新型次级箝位ZVZCS电路拓扑的工作原理,详细论述了以UC3875为核心的控制器的设计及各参数的选择。最后给出了仿真及样机实验结果,进一步说明了控制器的设计及参数选择的合理性。     

移相控制零电压开关脉宽调制DC-DC变换器的拓扑分析与设计

介绍一种适用于固态雷达发射机、现代通信设备和高频焊接设备等使用的全桥移相控制、零电压开关PWM直流-直流变换器。先分析这种变换器一个工作周期的电路拓扑结构和工作原理,再讨论它的输出特性和主要特点;在综述一节里讨论这种变换器存在的主要问题和解决这些问题的办法;最后给出一个3kW固态发射机电源的设计方法及几个关键参数的选择依据。     

节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器

为改善以绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）作为开关器件的单相全桥逆变器的效率,提出了一种节能型单相全桥零电流开关谐振极逆变器,在每个桥臂上分别并联1组辅助电路.在工作过程中,主开关和辅助开关都能完成零电流软切换,可消除IGBT拖尾电流造成的关断损耗.分析了电路工作过程,在2kW样机上的实验结果表明开关器件实现了零电流软切换.因此,该拓扑结构可实现以IGBT作为开关器件的单相全桥逆变器的节能运行.     

Sigma-Delta调制及其在低噪声DC-DC变换器的应用

分析了传统PWM调制和Sigma-Delta调制在噪声性能方面的差异,以及它们对DC-DC变换器输出噪声的影响。在Chartered 0.35μm CMOS工艺条件下实现了一个基于二阶Sigma-Delta调制的低噪声DC-DC变换器,并对其中Sigma-Delta调制模块进行了流片验证。测试结果表明,Sigma-Delta调制模块能够将环路带宽内噪声抑制到-50 dB左右,并且未引入与开关频率有关的谐波成分。仿真结果表明,DC-DC变换器输出电压噪底能够达到-60 dB以下。     

单电感多路输出DC-DC转换器的建模与设计

建立了单电感多路输出(SIMO) DC-DC转换器的数学模型,通过Matlab验证了SIMO模型的可行性.为解决SIMO控制电路复杂以及静态工作电流大的问题,提出在电流域设计SIMO控制器的方法.该方法将SIMO多路输出电压反馈信号转换为电流信号,与基准电流信号和电感电流信号一并输入多环路PWM控制器,PWM控制器在电流域完成需要的运算及环路频率补偿.仿真结果表明,该算法可行,电路设计方法简洁,在0.13 μm CMOS工艺下,三通道SIMO的面积为0.76 mm2,静态电流为110 μA,驱动能力为200 mA.     

用于光伏发电的串联全桥DC-DC变换器

光伏发电系统中DC-DC变换器的作用是使太阳能光伏电池电压达到光伏系统逆变环节的直流母线电压的要求。其中,全桥结构具有功率开关管电压应力小、变压器利用率高、容易实现软开关的特点,现将标准的全桥DC-DC变换器重新设计成串联形式,用计算机仿真来评估其工作状况,结果表明,开关的工作峰值电流被显著地减小了,减少了损耗并提高了...     

一种新型无源软开关变换器

 为实现一种结构简单、高效、高频、低的电压应力、易于控制的软开关变换器.提出了一种新型无源软开关变换器.它通过采用简单的无源辅助谐振网络实现了开关管的软开关,开关管电压电流应力小,解决了输出二极管反向恢复问题.特别适用于以IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)作为开关器件的高电压大功率场合.该文以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理,软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其他基本的DC-DC变换器中.制作了一个使用IGBT的5kW~20kHz的实验样机,通过实验验证了该变换器的有效性.