一种新型非谐振型软开关交错并联Boost电路

提出一种新型非谐振型交错并联Boost零电压转换(ZVT)电路。在传统交错并联Boost拓扑基础上添加了一组由一个电感、两个电容、一个开关管、四个二极管组成的辅助网络,令主开关管实现了零电压开通与关断,辅助开关管实现了零电流开通与部分零电压关断,降低了开关损耗,提升了电路变换效率。软开关可在宽工作范围内有效实现,电路工作在连续电流模式(CCM),控制方式简明易行,辅助网络的引入没有给主开关管带来额外电流应力。通过复用部分辅助元件,提高了辅助网络利用率,减少了体积与费用;降低了开关过程中的dv/dt、di/dt,抑制了开关噪声。详细分析了电路拓扑结构、工作原理,并对主要参数进行了优化选取,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

新型ZVZCT PWM直流变换器族的研究

提出了一种新型零电压零电流转换 (ZVZCT)软开关单元 ,并基于该开关单元 ,构造了BuckZVZCTPWM变换器和BoostZVZCTPWM变换器 ,形成新型ZVZCTPWM直流变换器族。详细分析了BuckZVZCTPWM变换器的工作原理 ,主开关管实现了零电压零电流开关 ,辅助开关管实现了零电流开通、零电压零电流关断 ,续流二极管实现了零电压零电流关断、零电压开通。该软开关单元不但适合于少子器件 ,而且适合于多子器件 ,同时保持PWM控制的特点。仿真分析和实验结果完全验证了理论分析的正确性     

高效率准谐振Buck变换器设计与研究

电感电流临界连续工作模式(BCM)Buck变换器,在电感电流下降到零时,输出滤波电感和开关管并联电容谐振即准谐振(Quasi Resonant)(QR)。在开关管两端电压谐振到零的时候开通开关管,则可以实现零电压零电流开通(ZVS/ZCS)。本文通过详细分析输出电感与开关管并联电容的谐振过程,得出开关管两端电压为零的时间,并且通过设计延时电路,以保证输入电压变化时依然能够实现零电压和零电流开通(ZVS/ZCS)。在开关管关断时由于开关管两端并联了谐振电容,可近似认为是零电压关断。而且Buck变换器工作于BCM模式时输出滤波电感体积小,动态响应速度变快,二极管自然关断,没有反向恢复损耗。最后设计了一台3kW的原理样机,最高效率可以达到98.7%。     

一种新型的有源软开关变换器

为实现一种结构简单,高效,高频,低的电压应力,简于控制的软开关升压变换器,提出一种有源辅助谐振换流新型软开关变换器,即通过采用简单的有源辅助谐振网络实现了主、辅开关管的软开关,主开关管实现了零电压零电流开通、零电压关断,开关管电流电压应力小,辅助开关管实现了零电压零电流关断、零电流开通,特别适用于以绝缘栅双极型晶体管(...     

有源箝位软开关全桥Boost变换器

提出一种含有源箝位辅助电路的软开关全桥Boost变换器,其利用电感与电容谐振实现主开关管的零电流开通与零电压关断。有源箝位电路即可抑制变换器工作时可能出现的电压过冲,又可将箝位电容吸收的能量返还回主电路,且箝位开关管以零电压方式开通与关断。输出端采用倍压整流,可以降低变压器匝比。最后利用硬件实验波形验证了所述变换器的有源箝位和软开关特性。     

基于软开关的Boost变换器的研究

设计了一种新型零电流脉宽调制(ZVS-PWM)Boost变换器,其中主开关管和辅助开关管均实现了零电流开通和关断,无源功率器件均实现了零电压开通和关断,减小了传统Boost变换器在开通和关断时出现的开关损耗以及主开关管的电流应力,提高了变换器的效率。该变换器适用于使用绝缘栅双极晶体管的中大功率场合。主要分析了变换器的主电路工作原理,并设计了一个工作频率为30 kHz,输入输出电压为220 V/400 V的Boost变换器,实验证明该设计可行。     

一种新型软开关双单元DC-DC变换器

提出了一种新型的软开关双单元DC -DC变换器 ,该变换器实现了主开关的零电压零电流开通及零电压关断、辅助开关的零电流开通及零电压关断以及输出整流二极管的零电流关断。分析了其工作原理 ,并进行了原理性实验     

一种新型软开关双单元DC/DC变换器

在分析现有双单元DC/DC 变换器的基础上,提出一种新型软开关双单元DC/DC 变换器,分析了该变换器的工作原理和主要特点,给出了用于功率因数校正电路的实验结果。该变换器实现了主开关的零电压、零电流开通和零电压关断,辅助开关的零电流开通和零电压关断,以及输出整流二极管的零电流关断。     

一种新颖的ZVT Boost变换器

脉宽调制（Pulse Width Modulation,简称PWM）Boost变换器被广泛用作DC/DC变换器和功率因数校正装置。提出了一种新颖的零电压转换（Zero Voltage Transition,简称ZVT）Boost变换器,利用能量反馈辅助电路实现了升压管的ZVT和升压二极管的软开关。辅助电路由辅助开关管、耦合电感（反激变压器）和反馈二极管构成。辅助开关管实现了零电流开通和近似零电压关断,变换器的效率较高,电磁干扰低。在辅助开关管关断时,耦合电感将谐振电路中的能量馈送至电源端,功率器件的电压电流应力较低,辅助电路的传导损耗较小。详细分析了该变换器的工作原理,并通过样机进行了验证。     

移相控制全桥ZVS-PWM变换器的分析与设计

阐述了零电压开关技术(ZVS)在移相全桥变换器电路中的应用。分析了电路原理和各工作模态,给出了实验结果。着重分析了主开关管和辅助开关管的零电压开通和关断的过程及实现条件。并且提出了相关的应用领域和今后的发展方向。     

An improved full-bridge zero-voltage-transition PWM DC/DC converterwith zero-voltage/zero-current switching of the auxiliary switches

In this paper, a novel full-bridge (FB) zero-voltage-transition (ZVT) pulsewidth modulation (PWM) DC/DC converter topology is proposed. The proposed FB-ZVT PWM DC/DC converter has zero-voltage switching (ZVS) of main switches for the entire line and load range and an advantage of achieving ZVS and zero-current switching of the auxiliary switches using the auxiliary network. The auxiliary network is simply composed of a saturable inductor, auxiliary capacitors, and auxiliary diodes. With the help of the proposed auxiliary network, the improved FB-ZVT PWM DC/DC converter has such characteristics as higher overall system efficiency and better utilization of the auxiliary switches compared with the conventional FB-ZVT PWM DC/DC converter. The operation principles are explained in detail and the several interesting simulation and experimental results verify the validity of the proposed circuit with an 83 kHz 1 kW prototype converter using insulated gate bipolar transistors     

Non-isolated high step-up dual-input DC-DC converter with zero-voltage transition

In this paper, a non-isolated dual-input DC-DC converter with zero-voltage transition (ZVT) is proposed for renewable energy systems. The proposed converter has high step-up conversion gain without using any transformer or coupled inductors. The proposed structure consists of two boost cells, one diode-capacitor multiplier cell, and one ZVT auxiliary circuit. The main switches turn on and off under zero voltage condition and the auxiliary switch turns on under zero current condition and turns off under zero current and zero voltage conditions. Soft switching conditions, high efficiency, continuous current of input sources, low-voltage stress on switches, and returning the energy of the auxiliary circuit to the boost cell connected to the lower-voltage input are the main advantages of the proposed converter. The steady-state analysis of the converter and operation intervals are discussed. A 160-W prototype of the proposed converter is designed and implemented. Experimental results confirm the theoretical analysis. The efficiency reaches 96.7% at the nominal load by providing soft-switching for all switches. The proposed topology can be extended for multi-input applications by expanding the number of diode-capacitor multiplier and input boost cells.     

一种适用于光伏并网发电系统的高增益ZVT交错并联Boost变换器

本文提出了一种新型的有源交错并联ZVT软开关电路，该电路是在普通交错并联Boost变换器的基础上增加耦合电感绕组和有源箝位辅助单元形成。耦合电感绕组的引入扩展了变换器的电压增益和减小了开关管的电压应力，因此减小了开关管导通损耗。耦合电感的漏感限制了输出二极管关断电流的下降率，抑止了二极管的反向恢复，大大减小了反向恢复电流引起的损耗。有源辅助开关和吸收电容组成的辅助电路吸收并无损的转移了漏感能量，消除了主开关管上的电压尖峰。在整个开关周期内，主管和辅助管都是零电压开关，大大减小了开关损耗。最后，设计了一台40V输入、380V输出的1kW试验样机。仿真和试验结果表明，所有的功率器件均为软开关工作，本电路特别适用于光伏发电系统中低电压输入、高电压输出的前段变换。     

一种新型的高效率Boost PWM变换器的研究

传统的Boost ZVT PWM变换器的主开关管实现了软开关,但是辅助开关管是在硬开关下关断。因此,变换器的效率低。提出了一种新型的Boost ZVT PWM变换器,详细分析它的工作原理及实现软开关的条件。实验结果证明了所提出的Boost变换器的有源开关管和二极管均实现了软开关,并且在满载时效率可达到94％左右。新型的Boost ZVT PWM变换器的思想也可以扩展到其它的基本变换器拓扑中得到新型零电压转换PWM变换器。     

一种用于电机驱动的极谐振ZVT-PWM三相逆变器

提出了一种驱动大功率交流电机的极谐振零电压过渡脉宽调制（RP ZVT－PWM）逆变器的改进电路,并对该电路的ZVT工作过程进行了详细的理论分析。在该电路中,通过辅助开关的控制,使得谐振只发生在主开关状态过渡的瞬间,谐振电容既作为主开关关断时的吸收电容,又在主开关开勇时和谐振电感构成谐振回路,为其提供一个ZVT条件。仿真分析和实验结果验证了逆变桥上主开关的ZVT工作过程及本文所提电路的正确性和可行性。     

一种新型的高效率Boost PWM变换器的研究

传统的Boost ZVT PWM变换器的主开关管实现了软开关,但是辅助开关管是在硬开关下关断。因此,变换器的效率低。提出了一种新型的Boost ZVT PWM变换器,详细分析它的工作原理及实现软开关的条件。实验结果证明了所提出的Boost变换器的有源开关管和二极管均实现了软开关,并且在满载时效率可达到94％左右。新型的Boost ZVT PWM变换器的思想也可以扩展到其它的基本变换器拓扑中得到新型零电压转换PWM变换器。     

一种新型的高效率Boost PWM变换器的研究

传统的BoostZVTPWM变换器的主开关管实现了软开关 ,但是辅助开关管是在硬开关下关断。因此 ,变换器的效率低。提出了一种新型的BoostZVTPWM变换器 ,详细分析它的工作原理及实现软开关的条件。实验结果证明了所提出的Boost变换器的有源开关管和二极管均实现了软开关 ,并且在满载时效率可达到 94 %左右。新型的BoostZVTPWM变换器的思想也可以扩展到其它的基本变换器拓扑中得到新型零电压转换PWM变换器     

一种新型的有源交错并联Boost软开关电路

重点研究了有源交错并联Boost的软开关技术，提出了一种新型的有源交错并联的Boost软开关电路。在Boost主开关两端并联一个由有源辅助开关和关断缓冲吸收电容组成的有源缓冲吸收支路，：Boost的主开关管可以实现零电流导通和零电压关断，二极管的反向恢复电流带来的能量损耗能够大大减少。并且，在整个开关周期期间，附加的辅助开关管都是零电压开关。最后，设计试制了一台1．2kW实验样机。结果表明，该电路的所有功率器件均实现了软开关。     

A novel active auxiliary circuit for efficiency enhancement integrated with synchronous buck converter

In this paper, a novel auxiliary circuit is introduced for the synchronous buck converter. This auxiliary circuit provides zero‐current, zero‐voltage switching conditions for the main and synchronous switches while providing zero‐current condition for the auxiliary switch and diodes. The proposed active auxiliary circuit integrated with synchronous buck converter that emanates to zero‐voltage transition (ZVT)–zero‐current transition (ZCT) pulse width‐modulated (PWM) synchronous buck converter is analyzed, and its operating modes are presented. The additional voltage and current stresses on main, synchronous and auxiliary switches get decimated because of the resonance of the auxiliary circuit that acts for a small segment of time in the proposed converter. The important design feature of soft‐switching converters is the placement of resonant components that mollifies the switching and conduction losses. With the advent of ZVT–ZCT switching, there is an increase in the switching frequency that declines the resonant component values in the converters and also constricts the switching losses. The characteristics of the proposed converter are verified with the simulation in the Power Sim (PSIM) software co‐simulated with MATLAB/SIMULINK environment and implemented experimentally. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.