移相全桥DC／DC变换器的设计与研究

随着电力电子技术的不断成熟,为了开关电源朝着重量轻、体积小、高频化、高效率的方向发展,文章采用软开关技术来使开关管实现零电压开通或零电流关断,从而提高了效率,减小了电磁干扰。同时发现,带饱和电感的移相全桥DC／DC变换器不仅可以更好的实现零电压开关,而且可以减小占空比的丢失。     

EIE型磁集成谐振电感器在双向LLC谐振变换器中的应用

磁性元件已经成为制约开关电源发展的主要因素之一,为满足新一代变换器高传输效率、高功率密度和能量双向流通的发展要求,针对双向LLC谐振变换器,提出一种EIE型磁集成结构,采用解耦集成的方式将原、副边谐振电感集成到一起。将EI型结构与其进行对比,仿真分析和实验表明:该结构磁密、磁位分布均匀,抗饱和能力强,电感因数大,损耗小。将其应用到双向LLC谐振变换器中,具有提升功率密度及效率高等优势。     

EIE组合磁材磁集成变压器的设计与研究

针对带有功率因素校正功能的LLC谐振变换器，提出了一种新型EIE组合磁材磁集成变压器，采用解耦集成的方式将PFC电感、LLC谐振电感以及LLC高频变压器这三个独立的磁性元件集成到一起。详细介绍了磁集成变压器设计方法，并利用ANSYS Maxwell仿真软件对EIE组合磁材磁集成变压器进行建模仿真。比较锰锌铁氧体材料与铁硅铝磁粉芯材料的特点后，为了提高变压器的抗饱和能力，选用I型磁芯材质为铁硅铝磁粉芯。最后，搭建了一台输出功率为100 W的实验样机证实了EIE组合磁材磁集成变压器设计方法的可行性。     

新型磁集成改进型Cuk变换器

提出了一种改进型Cuk变换器,在保持传统的Cuk变换器具有连续输入和输出电流优点的同时,电压增益为传统Cuk变换器的1/(1-D)倍,再通过磁集成的方式,将变换器中的3个电感进行集成.分析了磁集成改进型Cuk变换器的工作原理,推导出了变换器的电压增益、开关器件的电压应力和电流纹波的表达式,给出了电感耦合度设计准则,使变换器中3个电感电流纹波都有效减小,并给出了三电感耦合的磁件设计方案.通过仿真和实验的方式验证了理论分析的正确性.     

连续限制性脉冲序列控制开关变换器研究

针对脉冲序列控制开关变换器运行在电感电流连续导电模式下存在较大的低频振荡现象,进而影响开关变换器工作性能的问题,提出了一种连续限制性脉冲序列控制方法。以连续限制性脉冲序列控制Buck变换器为例,详细介绍了该控制方法的工作原理,阐述了其抑制开关变换器低频振荡的机理,建立了连续限制性脉冲序列控制Buck变换器在电感电流连续导电模式下的开关映射模型。通过Matlab仿真和样机实验,对比了脉冲序列控制和连续限制性脉冲序列控制下Buck变换器的输出电压和电感电流情况。研究结果表明,与脉冲序列控制方法相比,连续限制性脉冲序列控制方法通过对连续脉冲个数进行限制,有效抑制了开关变换器在电感电流连续导电模式下的低频振荡现象。     

四相交错并联变换器中耦合电感的对称化

为了提高交错并联变换器的性能,对四相交错并联双向DC/DC变换器中不对称耦合电感进行分析,推导出等效稳态电感和等效暂态电感的数学表达式。结合提出的耦合电感结构进行不对称耦合电感对称化研究。通过Saber和3D Maxwell软件进行仿真验证和样机实验,验证了理论分析和仿真结果的正确性。     

电感变换器电源

一、概述最近几年,国外报道了电感变换器电源应用在空间、计算机及其外围设备和通信等领域。电感变换器电源在特殊场合,频率达兆赫范围,从而大幅度减小了体积和重量。虽然这种变换器对磁元件的要求与一般变换器不同,对半导体器件的要求也高一些,但仍然是值得推荐的一种电源电路。目前,采用脉宽调制的开关电路从原理上大致分为三类:(1)串联开关电路;(2)并联开关电路和电感变换器(即flyb-ack converter,它包括单管、双管等型式);     

基于离散指数趋近律的开关电源模糊滑模控制

对于Buck/Boost变换器,传统的控制器如PID控制器、Ⅲ型误差放大器等存在超调量过大、响应时间过长、鲁棒性不强等问题,为克服这些缺点,提出基于离散指数趋近律的开关电源模糊滑模控制方案.首先,针对工作在电感电流连续模式(CCM)的Buck/Boost变换器采用状态空间平均法建立平均线性模型;然后设计离散指数趋近律的滑模控制器,并分析了切换参数对系统的影响;最后,为改善控制效果,设计了模糊控制器.仿真结果表明,相对于传统的控制器,指数趋近律的模糊滑模控制器有效地降低了超调量,提高了系统的响应时间,并且对外部干扰的鲁棒性较好.利用所设计的控制算法实现了对50 W高频开关电源样机的良好控制,进一步证明了所提方法的有效性.     

固定变比为1/3的双桥臂开关电容变换器的研究

摘要：开关电容变换器一直是一个重要的研究领域。近年来,随着交流场合应用的需要,AC-AC开关电容变换器在逐渐发展,主要集中在单桥臂的研究,对于双桥臂的研究较少,尤其在高频工作过程方面还有待发展。通过对各种直流、单相交流开关电容变换器的研究,发现所研究的开关电容变换器主要集中在对单桥臂实验波形、效率和等效电阻的分析,由于双桥臂的电路结构、工作过程比单桥臂要复杂,对其暂态工作过程的研究很少,而开关电容变换器的工作过程和等效电阻的研究对设计双桥臂开关电容变换器以及提高电路的稳态特性有着重要作用。为了更好的提升电路的性能和稳态特性,对1-2升压型双桥臂开关电容变换器在低频、高频的工作过程和换向过程进行了深入研究,给出了开关电容变换器的控制驱动方式,并通过高频分析进行暂态建模得到了等效内阻的表达式。最后通过仿真对分析结果进行了验证。     

1-2降压型双桥臂AC-AC开关电容变换器的研究

摘要：开关电容变换器一直是一个重要的研究领域。近年来,随着交流场合应用的需要,AC-AC开关电容变换器在逐渐发展,主要集中在单桥臂的研究,对于双桥臂的研究较少,尤其在高频工作过程方面还有待发展。通过对各种直流、单相交流开关电容变换器的研究,发现所研究的开关电容变换器主要集中在单桥臂实验波形、效率和等效电阻的分析,由于双桥臂的电路结构、工作过程比单桥臂要复杂,对其暂态工作过程的研究很少,而开关电容变换器的工作过程和等效电阻的研究对设计双桥臂开关电容变换器以及提高电路的稳态特性有着重要作用。为了更好的提升电路的性能和稳态特性,对1-2型双桥臂开关电容变换器在低频、高频的工作过程和换向过程进行了深入研究,给出了开关电容变换器的控制驱动方式,并通过高频分析进行暂态建模得到了等效内阻的表达式。最后通过仿真对分析结果进行了验证。