一种无电解电容隔离型Cuk逆变器及其功率解耦策略

基于隔离型Cuk变换器具有电气隔离、结构简单、输入电流连续等优点,提出一种新型隔离型Cuk逆变器及其功率解耦策略。首先给出Cuk逆变器的拓扑结构及控制策略,详细分析了工作原理,该结构不需要中间母线电解电容,减小了变换器的体积,可提高功率密度与可靠性。针对输入直流侧存在二次电流纹波,进一步提出在逆变器输入端并接一个有源功率解耦单元以消除二倍频脉动电流,详细分析解耦单元工作原理、特性、关键参数设计及控制。搭建500 W的实验仿真电路,仿真结果证明了所提逆变器及其控制策略的可行性。     

基于反激电路的无电解电容光伏逆变器

为消除光伏逆变器中存在故障率较高的电解电容，论文提出一种基于反激变换器的新型电流源型（CSI）串联功率解耦方案。简言之，引入串接的能量缓冲单元有效吸收由输出和输出功率造成的差值功率，消除了传统光伏逆变器存在的两倍工频的固有功率纹波。此外，所提结构拥有器件少，结构简单等优点。最后，论文对所提结构进行了实验验证，其实验结果验证了理论分析的正确性，以及所提变换器拓扑的可行性。     

具有低纹波输出高增益DC-DC变换器

提出一种无耦合电感的交错式高升压比变换器拓扑。该结构由两个Boost电路和两个电压倍增单元组成,并以交错方式运行。所提变换器具备低电流纹波、低开关电压应力和高电压增益的特性。详细分析了变换器工作模态和电压增益特性,并与现有工作进行了对比分析。结果表明,输入电压为30 V时,输出电压高达300 V,并且开关管的电压应力仅为87 V,远低于传统变换器300 V的输出电压。最后,搭建了100 W的实验样机,实验结果验证了所提变换器的有效性。     

应用于光/蓄系统的高增益非隔离型三端口变换器

为进一步提高非隔离DC-DC变换器的增益,降低开关管的电压应力,提出了一种基于二次型Boost电路的新型三端口DC-DC变换器。该变换器可实现从输入侧向负载和电池的功率路径,同时满足能量从输入源和电池向负载的单级变换。此外,所提逆变器可根据输入电源功率和蓄电池状况调节占空比来调整最大输入功率和输出电压。同时,对所提出变换器进行小信号建模,并利用集成小信号模型的解耦网络设计了补偿器。最后,搭建了100 W的实验样机,其实验结果验证了所提出的变换器和控制方法的可行性和有效性。     

效率为98%的单相和三相单级交流-直流变换器拓扑结构

目前在电力电子技术研究领域,具有隔离和功率因数校正功能的单级AC-DC变换器,均是依赖于全桥整流的新型变换器。当前的单相AC-DC变换器是基于传统的脉宽调制(PWM)变换方法实现的,它至少包括三个不同的功率信号处理级:全桥整流器、BOOST PFC变换器和串联隔离式全桥DC-DC变换器,共用到14个开关器件和3个磁性元件,这些都对变换器的效率、尺寸和成本限制产生影响。本文所介绍的混合变换方法实现了一种新型单级AC-DC变换器拓扑结构,是一种只包括三个开关器件和一个磁性元件的非桥型PFC变换器。这种变换器具有98%左右的效率、0.999的功率因数和总共仅1.7%的谐波畸变。三相整流器包含了三个这样的单相整流器,它利用了特斯拉三相转换系统的优点,可以进行三相系统的输入功率到直流输出功率的瞬态转换,具有高频光隔离,0.999的功率因数,低谐波畸变(1.7%),较小的尺寸和成本等特点,而且效率达到了98%。     

一种无电解电容的新型削峰填谷电路

传统AC/DC变换器存在的电解电容与LED寿命相差甚远,而且大量存在的电解电容严重影响LED系统的稳定性。基于此,文中提出一种前级Boost型单级LED驱动器,通过增加一个选择性开关器件以优化传统填谷电路的不足。添加的开关器件在低压输入下打开,并在高压输入下关闭,以保证全载范围内达得到最优性能;同时,减小了高电压输入的开关应力。此外,该驱动器采用脉宽调制(PWM)调光技术,克服了轻载时固有的电压应力问题。本文介绍了驱动器的工作原理、设计过程以及控制策略。最后,在PSIM仿真平台和样机实验进行了验证,结果表明所提驱动器的可行性。     

隔离式低压大电流输出DC/DC变换器拓扑分析

从拓扑、应用方面论述了低压大电流变换器技术近期的发展。对隔离式DC/DC变换器原边和副边拓扑进行了分析和比较,得出了隔离式低压大电流输出DC/DC变换器的优选拓扑结构。阐述了带倍流整流的桥式拓扑、推挽正激拓扑以及改进型推挽正激拓扑的优点和工作特点。同时,介绍了能提高变换器效率的同步整流技术。     

单级功率因数校正电路的发展

传统的开关电源均存在功率因数低的问题,改善开关电源的功率因数始终是学术界的热点。文章阐述了单级功率因数校正电路的发展历史,比较了两级PFC与单级PFC电路的结构,列举了几种常用的单级功率因数校正电路,并对单级隔离式PFC变换器的控制方案做了简单探讨。     

一种基于三电平的单级PFC电路设计

通过在多电平变换技术和功率因数校正技术两者之间寻找一个应用的契合点,给出了一种零电压开关三电平单级功率因数校正电路拓扑的设计方法。该方法中的变换器由boost功率因数调节器和三电平谐振变换器组成。其中变换器控制方式由两个控制环路实现,输出电压通过控制直流变换器开关频率来进行调节;直流母线电压则通过控制boost调节器的占空比来调节。仿真分析表明,运用该拓扑的变换器的功率因数较高;并可在宽负载变化情况下提供可调节的输出电压以及一个稳定的直流母线电压。     

一种简易交错级联式多电平逆变器

多电平变换器以其输出电能质量高、谐波失真小、电磁干扰小等优点受到了广泛的关注。然而,现有多电平逆变器存在器件数量较多和电压应力较大等缺点。对此,提出一种新型简易级联式多电平逆变器拓扑结构。首先,介绍了逆变器的拓扑结构,讨论了变换器的对称和非对称形式。然后,将该拓扑结构与级联H桥变换器进行了比较分析。结果显示,该拓扑结构减少了开关数量和门驱动器数量。同时,该拓扑的峰值反向电压低于传统CHB变换器。此外,模块化是该拓扑的另一个重要特征。最后搭建一台样机进行实验,证明了所提出电路的有效性和可行性。     

基于HV9906控制器的非隔离恒流LED灯电源

HV9906是Supertex公司生产的一种离线式LED灯驱动IC。基于HV9906的恒流输出LED灯电源，可带PFC，也可不带PFC，可以是非隔离拓扑，也可以是隔离变换器，可用于驱动一个或数百个LED。文章在介绍了HV9906结构特点的基础上，给出了该器件的实际应用电路。     

基于双向直流变换器的一种直流储能系统

本文提出了一种适用于直流储能系统的新型双向直流变换器及其移相直通控制策略。该变换器整合了Z源拓扑与三电平拓扑在升降压运行中各自的优点,消除了传统变换器升压控制中的死区问题,次级侧电路开关管承压降为传统拓扑的50%。为验证所提拓扑与控制策略,设计并制造了一台实验室样机。     

一种应用于光伏系统的高升压比新型ＳＥＰＩＣ变换器

提出一种新型高升压比SPEIC变换器。该变换器具有连续输入电流的优点,可降低光伏直流侧输入电压纹波。与传统无耦合电感SEPIC变换器拓扑相比,它可以在较小的占空比下提供较高的电压增益。因此,在给定电压增益下,较小的占空比可以明显降低电感的电流纹波,降低传导损耗,并减少开关器件的电压应力。本文分析了连续导通模式和断续模式的工作原理,比较了多个相似工作。最后,搭建100W的实验样机,实验结果证明所提变换器拓扑的正确性和可行性。     

具有低电压应力的单开关、高升压比DC-DC变换器

提出一种适用于可再生能源应用场景的单开关、高升压、非隔离式DC-DC变换器。所提变换器由耦合电感、无源钳位电路、开关电容和升压电路组成。无源钳位电路可回收耦合电感的漏感能量,并限制开关管上的电压尖峰。此外,无源钳位和开关电容电路的有效整合增加了电压增益。简言之,宽连续导通模式(CCM)工作范围、耦合电感的低匝数比、开关上的低电压应力、近似零电流开关(ZCS)、二极管上的低电压应力、漏电感能量回收、和低占空比下的高电压增益是该变换器的优点。讨论和分析了变换器在连续导通模式(CCM)和非连续导通模式(DCM)下的稳态运行。最后,搭建了200 W的实验样机来验证所提变换器理论分析的正确性和可行性。     

一种新型高增益零纹波DC/DC变换器

在传统Boost电路基础上引入倍压单元和无源零纹波单元,通过拓扑推导,得到一种新型高增益零纹波DC/DC变换器,倍压单元的使用不仅提高了变换器的升压能力,而且降低了续流二极管的电压应力,无源零纹波单元的引入使变换器可以在不受占空比的限制下实现输入电流零纹波,提高了变换器的灵活性,同时利用电感集成方法,使耦合电感使用数量得到减少,降低了变换器体积,提高了功率密度,此外,该变换器仅使用一个开关管,控制简单,成本低, 最后,通过实验验证变换器的可行性。     

一种基于GaN器件大功率双向DC/DC变换器

本文介绍了一种新的高功率双向隔离式DC/DC变换器。DC/DC转换器使用基于氮化镓(GaN)的功率开关器件。本文对10 kW GaN大功率DC/DC变换器的拓扑结构进行了优化,参数化和分析,并通过仿真和验证了其有效性。它由两个单相全桥电路、两个输入输出电感和一个高频变压器组成。高频变压器在实现两个全桥变换器之间的电流隔离方面起着至关重要的作用。使用MATLAB仿真软件对10 kW的变换器进行了建模。MATLAB仿真结果验证了变换器的性能适合于高功率应用并能实现轻负载条件下的零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS)。然后,设计了一个7 kW的实验原型,以验证所设计拓扑的有效性。     

基于GreenChip技术的LED灯驱动方案

SSL2129A提供以每瓦兼容度为测{量依据的一流调光性能,用于单级主流型LED驱动器应用。该器件设计为与外部MOSFET一同使用,可配置为降压（非隔离）或返驰（隔离）拓扑,用于100到120V和230V的市电电源电压。     

一种基于Cuk的单级无变压器光伏并网逆变器

单相无变压器型逆变器体积小、效率高、造价低。鉴于此，提出一种基于cuk电路的具有升降压能力的单相单级无变压器逆变器拓扑，以及调制策略。所提逆变器拓扑的输入负端直接与电网中性点相连，消除了泄漏电流，使其非常适合太阳能光伏并网应用。此外，通过多级整合，仅有一个电感用于实现电网电压正、负极性变换；该优化也有效消除了直流电流注入电网。同时，该结构仅5个开关管，其中两个以工频运行；可拥有较低的开关损耗。文中详细分析了电路的工作模态，设计了一种适用于该逆变器的控制策略。最后，搭建了200W的实验原理样机，验证了所提结构的有效性和正确性。     

基于对偶变换的新型单级PFC变换器研究

通过常用的buck-boost变换器级联电路的对偶变换，可以导出一种带有单级功率因数校正的新型变换器拓扑电路。对设计公式进行分析，可以得到元件参数值和电流应力之间的关系。仿真和实验结果验证了该电路的运行特点和其功率因数校正能力。     

基于HV9931的单位功率因数LED驱动器设计

HVV9931是一个设计用于驱动专利单级单开关非隔离拓扑,级联一个输入PFC降压-升压级和输出降压变换器级的固定频率PWM控制器.它可以从85～264 Vac的输入驱动单个高亮度LED灯,无需电源变压器,并获得单位功率因数和非常高的降压比.