基于SiC器件的交错并联双向DC-DC变换器的设计

针对传统组串式储能变流器存在的系统损耗大、输出电能质量低及整体可靠性差等问题,文中提出一种新型两相交错并联变换器拓扑,以提高系统效率及过流能力。首先给出交错并联DC-DC变换器的拓扑结构,分析两相交错并联拓扑结构工作原理,并推导相应的小信号模型,求其开环传递函数;然后以提升系统响应速度为目标,设计基于电流内环、电压外环的串级控制器,搭建基于SiC器件的10 kW样机。通过大电流实验、双脉冲实验对样机进行稳定性验证,最后对样机充放电模式分别进行效率测试。实验结果表明,基于SiC器件的两相交错并联双向DC-DC变换器能在一定程度上减小电流纹波,提高变换器功率等级,显著提升效率。     

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...     

一种高效率反激同步整流DC-DC

目前,小型机载电子设备对二次电源体积、输入电压范围、输出电压种类、功率及效率的要求越来越高。基于单端反激拓扑和辅助绕组自驱动同步整流结构,设计了一种多路输出DC-DC电路。分析了多路电源的损耗组成、影响因素和解决措施,以指导电路设计和元器件选型,最终确定系统设计方案。重点对反激变压器设计、同步整流驱动设计和同步整流轻载损耗较大的原因开展分析和研究。实验电路测试结果表明,设计的反激同步整流DC-DC电路满足指标要求。     

一种PWM/PFM自动切换的同步整流DC-DC芯片的设计

设计了一种降压式PWM/PFM自动切换的同步整流DC-DC变换器芯片,对其结构原理进行了分析,并用0.5μm n阱CMOS工艺进行模拟验证。Hspice模拟结果表明在输出负载电流为1mA,输入电源电压为3.6V,温度为25℃时,纹波电压为10mV,静态电流只有56.7μA,而待机工作模式下静态电流小于0.01μA,效率高达90%。体现其具有低功耗、低纹波、高效率的优点,且该变换器可工作在2~6V电源电压范围,可应用于各种便携式电子产品中。     

基于LM2679多路输出DC-DC变换器

发现并证明了在设计多路大电流DC-DC变换器时,如果对每个工作模块进行有效隔离可避免自激情况发生。这个发现可更好地指导设计大电流多路DC-DC变换器。文中实现了一个三路大电流DC-DC变换器,输入电压19～31 V,输出电压15 V/5 A、5 V/3 A、3.3 V/3 A。实验结果证明,文中方法达到了设计要求。     

同步整流器自驱动方式及其典型整流电路分析

低电压大电流输出是今后DC—DC变换器的一个发展趋势，基于如何减小低压大电流变换器的整流损耗．提高整流和转换效率的同步整流技术已成为其核心技术。本文结合最新的研究成果．阐述了不同同步整流器自驱动方式，并分析了其典型的整流电路工作原理及特点。     

一种用于RF供电的混合结构DC-DC变换器

设计了一种基于0.13 μm CMOS工艺的混合结构DC-DC变换器。该变换器由Buck变换器和LDO串联组成。Buck变换器输出电压可根据LDO负载电流进行调节,能有效减小LDO损耗。在负载电流为20 mA时,可将整个变换器的效率提高10.5%。LDO采用片外电容补偿。高带宽误差放大器使LDO在DC~20 MHz范围内具有较高的电源抑制比。LDO对Buck变换器开关频率处的噪声抑制达-62 dB。整个电源具有较低的输出噪声,适于为RF电路供电。     

效率最优的预测性门极驱动技术

为了克服传统的同步Buck变换器中同步整流门极驱动技术出现的不足，本文提出了一种新型的预测性门极驱动技术。基于周波原理，它减少了续流二极管的导通时间。另外，该项技术还可以根据温度、输入电压、输出电流及器件的性能进行自我调节。该项技术可以极大地提高同步Buck变换器的整体效率。根据实验数据，与传统应用技术相比，它可以减少近20％的损耗。具体的减少量要根据输出电流、换向频率、输入及输出电压来决定。     

DC-DC变换器突加负载时的动态性能研究

提出了一种能够有效改善DC-DC变换器动态性能的方案。该方案是在全桥电路基础上并联一单端正激变换电路，使变换器负载从10%轻载突加到100%满载时，其暂态过程小于1μs输出电压达到设计要求。文中对具体电路进行了详细分析，并通过仿真进行了验证。     

大功率DC-DC变换器可靠性研究与设计

利用IGBT器件作为DC-DC变换器的功率模块,设计了一套电压电流等级为330 V、30A的DC-DC变换器装置。为了提高其可靠性,采用由两台H桥变换器并联的双机热备份设计方案,并对变换器故障时的负载特性进行详细分析,从而提高系统运行稳定性。     

基于DSP控制的有源箝位双串联 LC谐振变换器研究

针对传统有源箝位正激变换器,本文提出了一种有源箝位双串联LC谐振变换器,基于功率开关管 ZVS(零电压开关),该变换器实现了DC-DC高增益和整流二极管ZCS(零电流开关),降低了损耗,同时,该变换器对负载提供全周期连续能量传递,提高 了变压器磁芯的利用率,进一步提高了效率,单变压器和无输出滤波电感的设计,配合DSP控制策略,缩小了整机的重量和体积,提高了功率密度,本文详细分析了该变换器的工作原理、控制策略和软开关条件,并通过实验验证了理论分析的正确性。     

一种改进型高增益Π源DC-DC变换器

针对传统Π源DC-DC变换器输入电流不连续、升压能力不强、电路效率低等问题,提出了一种改进型Π源DC-DC变换器拓扑,在保留传统Π源DC-DC变换器所有优点的同时,新的拓扑利用由电容、电感和二极管构成的无源吸收回路来吸收漏感能量,从而抑制输出电压尖峰。该网络不仅具有更高的电压增益,而且连续的输入电流特性使其能够应用于现代能源系统。对网络的电路结构和工作原理进行分析,并用仿真和实验进行了验证,仿真和实验结果证明了该变换器的有效性及其作为高升压DC-DC转换器应用的可行性。     

基于切换线性系统的DC-DC变换器的输出能控性研究

将DC-DC变换器视为一类混杂动态系统——切换线性系统,尝试在DC-DC变换器控制系统研究中引入切换线性系统的概念,基于系统模型研究DC-DC变换器的输出能控性这一基本控制特性,为各种控制策略在DC-DC变换器中的应用奠定理论基础.研究分为三个部分:(1)引入切换线性系统,并以基本的DC-DC变换器为例,建立变换器的切换线性系统模型;(2)给出切换线性系统输出能控性的定义以及充要条件;(3)分析基本DC-DC变换器的输出能控性,并以Buck变换器为例进行仿真分析和验证验证.本文的研究还表明,分析方法也适应于其它功率变换器,甚至所有开关变换电路的输出能控性研究.     

200kW储能电池管理与控制系统设计

文中提出一种基于交错并联技术的大功率电池储能管理与控制系统。其中的电池管理系统BMS主要用于电池的SOC管理,具有电压和电流的实时监控,电池自身保护预警等功能;双向DC-DC功率变换器主要实现电池电压与电网电压的匹配以及电池充放电功率的控制功能。由于电池充放电功率变换器应用于低压大电流场合,因此采用多级交错并联的方法实现。     

宽输入电动汽车车载DC-DC电源研究

针对电动汽车车载DC-DC电源器件损耗高、稳定性差、效率低等问题,设计一种Boost变换器级联与半桥LLC变换器的车载DC-DC 电源。首先提出一种两级DC-DC变换器的主电路拓扑,结合输出功率与电压增益对其进行详细分析;其次采用基于数字信号处理器（DSP）的双环控制方式,引入母线电压可调,并给出参数设计过程,变换器最终能够满足宽输入范围要求,并使整个负载范围内的输出电压维持稳定;最后搭建实验样机,测试DC-DC电源在不同负载下的效率以及调压稳压性能。试验结果表明,该DC-DC电源能够满足宽范围输入电压,实现了宽范围的软开关,提高了整个负载范围内的传输效率。     

交叉级联正激式同步整流拓朴的实现

文章介绍使用交叉级联正激式变换器,实现高效率、高可靠DC-DC变换,达到最佳同步整流效果和目前最大的电流输出的电路拓朴。实验证明该电路拓朴在多组输出时,具有很高的电压调整率和负载调整率。     

同步降压DC/DC变换器的损耗分析

同步降压DC/DC变换器以其高效稳定的优点被广泛应用于低压、大电流的场合，其功率损耗主要包括电感损耗、功率开关管损耗、同步整流管损耗、电容损耗和控制器损耗。文中对各部分损耗的原因进行详细分析并给出计算公式，其次，搭建实验电路验证理论计算的正确性；最后，计算出不同输出条件下的各部分损耗，根据损耗占比情况优化元器件选型，合理选择变换器的工作模式。     

开关DC—DC变换器并联运行问题的研究

开关直流电源并联运行在许多场合应用。每一路电源输出阻抗的不一致性使每一路输出电流难以均衡，影响了系统的可靠性。本文提出了一种双回路ＤＣ—ＤＣ变换器的控制方案。由于采用电压环（外环）和电流环（内环）两环结构的双回路控制模式，变换器输出电流得到了有效控制，便于多个ＤＣ—ＤＣ变换器输出直接并联，从而实现了模块化，具有一定的实用性     

一种高集成低辐射的隔离DC-DC变换器

通过MEMS工艺与0.18 um BCD工艺的深度融合,设计了一种基于片上变压器的两芯片集成式隔离DCDC变换器.该隔离DC-DC变换器隔离耐压5 kVrms,输入电压为3 V-5.5 V,输出电压3.3 V/5 V,峰值效率和最大输出功率分别为29%和0.5 W,SOP-8封装,体积为7.67 mm*5.8 mm*1 mm.采用随机跳频技术,通过5-bit跳频模块控制振荡器的谐振频率在145 MHz-195 MHz范围内随机切换,从而降低其电磁辐射,测试表明辐射峰值最大降低25 dBuV.     

电动汽车用双向DC-DC变换器最优效率控制研究

针对电动汽车复合能源系统中隔离双向DC-DC变换器采用传统单移相控制峰值电流和功率损耗过大的缺陷,提出一种基于双重移相控制的最优效率控制策略。首先分析了双重移相控制工作原理,建立了隔离双向DC-DC变换器功率损耗模型,然后分析推导了隔离双向DC-DC变换器功率损耗最小的条件及最优效率控制的实现方案,使双向DC-DC变换器工作在功率损耗最小状态,从而使系统效率实现最大化。最后通过实验验证了最优效率控制的正确性和优越性。