ZVZCS全桥PWM DC-DC变换器的小信号建模方法

针对ZVZCS全桥PWM DCDC变换器的软开关工作,分析了变压器漏感和辅助谐振电路对变换器动态特性的影响.在PWM开关等效模型的基础上,结合变换器谐振电路的工作特点,提出了一种ZVZCS全桥PWM DC-DC变换器小信号分析方法,这种建模方法适用于不同类型的ZVZCS全桥变换器.通过对小信号传函幅频及相频特性的分析,证明了这种小信号分析方法具有物理意义清晰、计算简单等优点.应用这种小信号模型,依据变换器的动态性能指标对ZVZCS全桥PWM变换器中谐振元件的参数进行设计,可以使这种软开关变换器的性能得到进一步的提高.     

一种带辅助电路的ZCS软开关全桥直流变换器

针对零电压零电流开关(ZVZCS)全桥直流变换器在中大功率应用场合效率不高的问题,提出了一种带辅助电路的零电流开关(ZCS)全桥直流变换器。通过为全桥直流变换器的超前臂和滞后臂设计相应的辅助电路,实现了全桥直流变换器两桥臂开关管的零电流关断,即实现了ZCS。根据提出的ZCS软开关全桥直流变换器结构,试制了一台3 k W的样机。实验结果表明,ZCS软开关全桥直流变换器的超桥臂及滞后臂均工作于零电流开关状态。为验证ZCS软开关全桥直流变换器的效率性能,将其与ZVZCS全桥直流变换器进行效率方面的比较。由比较结果可知,ZCS软开关全桥直流变换器在中大功率应用场合中的效率明显优于ZVZCS全桥直流变换器,表现出良好的性能。     

小信号分析在三电平ZVZCS充电桩中的应用

电动汽车成为环保出行的主要方式之一,充电桩作为连接电网和电池的电力电子变换载体,降低谐波对电网和充电桩本身的影响是一个重要研究方向。为了减小开关器件的电压应力,提高充电桩电源转换的效率与实用性,本文采用了一种新型的零电压零电流脉宽调制（ZVZCS PWM）三电平（TL）充电桩变换器。和同类ZVZCS PWM TL 变换器相比,减少了磁性器件的使用,降低设计难度,提高了变换器的效率,可靠性更高。本文详细分析了新型 ZVZCS PWM TL 变换器的工作原理和不同时间段的等效电路结构,推导了电路的输入输出特性,以及实现软开关的条件和策略。并推导出TL ZVZCS PWM 变换器小信号模型、闭环框图和传递函数。基于上述模型对系统进行补偿设计,使系统具有良好的稳态和暂态功能。并进行了仿真与试验,验证了该方案的可行性与有效性。     

直流微电网中软开关双向DC/DC变换器的仿真研究

在光伏发电微电网中,直流双向变换器作为储能电池和直流母线之间的纽带,承担着能量管理和平衡的重要作用。提出了一种分立式缓冲型软PWM电路作为直流双向变换器,有效减少了开关损耗并能实现能量的双向流动。进行谐振元件的参数设计,运用状态空间平均法建立小信号模型,设计了补偿控制器以改善系统性能,基于PSIM软件建模与仿真,分析系统不同模式下的运行状态及动态切换过程,结果表明所研究的双向变换器能实现软开关工作。     

一种PWM结合PFM的ZVS准谐振变换器

准谐振变换器可以实现功率器件的零电压或零电流开关,但要得到稳定输出电压需采用脉冲频率调制(PFM),这给功率电路参数设计和系统稳定性带来困难,本文研究一种PFM结合PWM的控制模式来调节准谐振变换器输出电压,并实现其开关管的软开关,该控制方案与电压调节器协调工作,调节功率管驱动信号的脉宽和频率,保证了软开关条件和降低导通损耗,实现高频高效的功率变换。建立了100W升压准谐振变换器样机,实验结果验证了该控制方案的可行性。     

一种单级PFC半桥变换器的研究

文章讨论了一种带有ZVZCS的单级PFC半桥变换器。通过合适的参数选择,这种变换器可以软开关方式高效率地工作,同时保持简单的拓扑结构。详细分析了这种变换器的工作原理,并给出了相关设计参数。通过Matlab仿真实验,验证了该变换器工作原理的正确性。     

基于B-SIT的半桥谐振DC-DC变换器电路

本文介绍了串联谐振逆变器电路构成的零电流软件开关变换器,并描绘了其在稳态时的工作原理.对带有电压箝位二极管环路的半桥零电流谐振DC-DC变换器的性能进行了评价.实验结果表明,该变换器结构简单,成本低,效率高,容易实现软开关,且产生的开关损耗很小.     

采用移相控制全桥ZVZCS-PWM变换器的充电电源

本文阐述了用一种新型的移相全桥软开关变换器（ZVZCS－PB－PWM）组成蓄电池充电电源,对其原理及其可行性进行了分析和论述。     

LLC谐振变换器的扩展描述函数法建模

给出了LLC谐振变换器的等效电路,基于扩展描述函数法建立了该等效电路的小信号模型、得到了LLC变换器的稳态解及其直流电压增益特性。借助PSpice仿真软件得到了该变换器在不同开关频率和不同电路参数下输出变量对控制变量的频率特性曲线。分析了开关频率、输入电压、占空比、品质因数和负载等主要参数对频率特性的影响。所作的工作对变换器参数的优化设计、闭环控制及动态性能设计具有指导意义。     

基于UCC29950的LLC谐振半桥电源的设计

LLC谐振半桥变换器可以在宽电压范围内全负载条件下实现软开关,在整个工作过程中,实现初级MOSFET的零电压开关(ZVS)和次级整流二极管零电流开关(ZCS)。因此可以达到较高的效率和功率密度,而且在负载和输入电压范围变化较大的情况下,其开关频率变化较小。文中首先分析了LLC谐振半桥变换器的工作原理,并基于TI公司的UCC29950芯片设计了一种300W电源样机,该芯片集成了PFC和LLC控制器。文章重点介绍了LLC谐振半桥变换器的参数设计,实验结果表明该电源性能优良。     

A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range

This paper proposes a new variable-mode control strategy that is applicable for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range. This control strategy incorporates advantages from full-bridge LLC resonant converters, half-bridge LLC resonant converters, variable-frequency control mode, and phase-shift control mode. Under this control strategy, different input voltages determine the different operating modes of the circuit. When the input voltage is very low, it works in a full-bridge circuit and variable frequency mode (FB_VF mode). When the input voltage rises to a certain level, it shifts to a full-bridge circuit and phase-shifting control mode (FB_PS mode). When the input voltage further increases, it shifts into a half-bridge circuit and variable frequency mode (HB_VF mode). Such shifts are enabled by the digital signal processor (DSP), which means that no auxiliary circuit is needed, just a modification of the software. From light load to heavy load, the primary MOSFET for the LLC resonant converter can realize zero-voltage switching (ZVS), and the secondary rectifier diode can realize zero-current switching (ZCS). With an LLC resonant converter prototype with a 300 W rated power and a 450 V output voltage, as well as a resonant converter with 20–120 V input voltage, the experiments verified the proposed control strategy. Experimental results showed that under this control strategy, the maximum converter efficiency reaches 95.7% and the range of the input voltage expands threefold.     

双向全桥DC-DC变换器单移相闭环控制研究

针对基于传统单移相控制的双向全桥DC-DC变换器存在效率低的问题,提出了一种基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器设计方案;分析了双向全桥DC-DC变换器稳态特性,详细介绍了基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器的建模实现。仿真与实验结果表明,基于单移相闭环控制的双向全桥DC-DC变换器效率高、损耗小。     

Design of PWM with four transistor comparator for DC–DC boost converters

The DC-DC converter is used for different applications which needs higher voltages when compared to the input source. The boost converter is one of the most efficient methods to choose DC-DC Converter in different ways. The purpose of the proposed method is to reduce the area of VLSI design logic and power consumption. Boost converter topology is difficult because it has a large component. The proposed work of four transistor comparator based PWM (Pulse width Modulator) that can be used in DC-DC boost converter, which reduces the area, and power consumption of the entire system. This proposed work calculates the parameters of boost converter and the simulation performed using different duty cycle and parameters. Simulation results shows different duty cycles with different resistance and inductance parameters using boost converter. In addition to this the result carries out four transistor comparator output which is used to reduce the boost converter circuit design. PWM is based on the proposed four transistor comparator, which is used in the Cadence Virtuoso software using conventional CMOS technology.     

次级采用箝位网络的移相全桥ZVSZCS变换器

提出了一种次级加箝位网络的移相全桥ZVSZCS变换器,该变换器实现了超前桥臂的零电压开关和滞后桥臂的零电流开关,减少了续流状态时的初级环游。本文分析了变换器的工作原理和参数设计,并给出了实验结果。     

基于DSP的移相控制改进型全桥变换器的研究

分析了移相控制全桥(FB)ZVS-PWM变换器改进型拓扑电路的工作情况,给出了以DSP为控制核心的驱动信号产生方法,通过对输出电压信号和变压器原边电流反馈信号的采样,完成全桥移相变换器电压和电流的双闭环控制.实验验证了前、后桥臂开关管通过利用电感电容的谐振实现零电压开关,减少了在两桥臂之间实现ZVS的差别,限制了占空比的损失,消除了二极管的反向恢复时间.该变换器全负载下效率达93.5%,具有一定实用的价值.     

一种新型软开关Buck变换器的研究

针对传统ZVT-PWM变换器的辅助开关硬关断的不足,提出了一种新型PWM控制的软开关Buck变换器方案,详细介绍了该新型软开关Buck变换器的拓扑结构及工作原理,并给出了具体的设计过程。新型软开关Buck变换器的辅助电路使主开关工作在零电压状态,所有的半导体器件均工作在软开关条件下,从而减小了开关损耗。仿真结果证明了该新型软开关Buck变换器方案的有效性。     

移相全桥变换器的模糊PID预测控制

为进一步提高移相全桥ZVS PWM变换器的动态性能,提出一种模糊PID预测控制策略.该文利用移相全桥ZVS PWM变换器源于BUCK变换器的事实,建立了移相全桥变换器的小信号模型.在变换器小信号模型的基础上提出模糊PID预测控制策略,采用MATLAB软件进行了控制策略的仿真验证.仿真结果表明,模糊PID预测控制策略极大地改善了控制系统的动态性能.这种控制策略具有控制算法简单和控制过程易于实现的优点,不失为一种实用的数字控制方法.     

基于次级箝位ZVZCS-PWM变换器的开关电源设计

基于新型次级箝位ZVZCS-PWM变换器的工作原理,研制出一台1千瓦移相控制零电压、零电流软开关电源的工程样机,给出了其主电路的设计过程及电路主要参数设计及主要器件选择。并在实验样机上测量出实际运行时的波形及变换器效率。实验结果证明该变换器拓扑能在1/3负载以上范围内实现超前桥臂的零电压开关,在任意负载下实现滞后桥臂的零电流开关;在很宽的负载范围内都具有高效率。     

A new approach to time domain analysis of perturbed PWM push-pull DC-DC converter

In this paper,an analytical technique is presented for time domain analysis(transient and steady-state response) of perturbed PWM push-pull DC-DC converter using interesting corollary on Kharitonov’s theorem.The main advantage of the proposed analysis is that even though the transfer function model of a PWM push-pull DC-DC converter is perturbed,the complete analysis has been done on a linear transfer function model of a PWM push-pull DC-DC converter. The proposed analysis is verified using MATLAB simulation.This analysis will be very much useful to power electronics engineers,since the technique is very simple and computationally efficient and easily applicable in precise applications such as aerospace applications.