一种新颖的无源无损缓冲电路的分析与工程设计

详细分析了一种新颖的具有较强工程实用价值的无源无损缓冲电路的工作过程，并给出了其设计方法。一台400V输入，110V／10A输出的带有该电路的Buck变换器验证了无源无损缓冲电路的分析和工程设计。     

一种新颖的耦合电感无源无损缓冲电路及其设计方法

无源无损软开关技术是一种通过附加无源器件实现开关管软开关的手段,因其控制简单易于实现,在工程应用中得到了广泛的应用。但传统无源无损软开关技术应用于大功率场合时,流入缓冲电路二极管的电流较大,造成了成本上升和散热困难等一系列问题。首先分析了传统无源无损软开关技术应用于大功率Boost变换器上存在的不足,随后提出了一种新型耦合电感无源无损缓冲电路以及该电路谐振元件参数的设计方法。该设计以避免谐振回路参与主电路的续流过程为主要思路,降低流过二极管与缓冲电感的电流,提升变换器的转换效率。通过设计一台15 kW的样机,验证了该缓冲电路的正确性与可行性。     

一种无源无损缓冲电路的工程设计方法

介绍了一种具有较强工程实用价值的无源无损缓冲电路的工作过程,它利用辅助电感和辅助电容在主功率管开关过程中进行谐振,为开关管提供零电流开通(ZCON)和零电压关断(ZVOFF)条件,实现了软开关。详细讨论了这种缓冲电路的工程设计问题,提出一种基于缓冲电路损耗最小的优化设计方法。搭建了一台400V输入、110V/10A输出、开关频率为100kHz的带有该无源无损缓冲电路的Buck变流器样机,以验证无源无损缓冲电路的设计,并给出了实验波形和效率曲线。实验结果表明,缓冲电路有效地降低了开关管的电流和电压应力,抑制了主二极管反向恢复过程,变流器效率提高了约2%。实验中测得变流器的最高效率为95.2%。     

无源无损缓冲电路及其新拓扑

在分析无源无损缓冲电路的拓扑分类和硬开关转换过程中开关损耗的基础上，总结了无源无损缓冲电路的结构原理和一般实现方法。重点介绍了其在DC／DC变换器中两种新颖的拓扑结构，并简要地分析了它们的工作原理和优缺点。     

一种适用Boost变换器的无源无损缓冲电路

介绍一种适用于Boost变换器的无源无损缓冲电路，对电路的结构及工作原理进行了分析，并对相关问题进行了讨论。     

最小应力无源无损缓冲电路参数设计与实验

随着电力电子器件的高频化发展,开关损耗成为电路主要损耗方式.降低开关损耗的有效途径是采用软开关技术.无源无损缓冲电路由于结构简单,易于控制,可靠性高,近年来得到广泛关注和研究.设计了一种新型最小应力无源无损缓冲电路,分析了其工作原理,阐述了其各阶段工作情况,设计了电路参数,并基于Buck电路搭建了一个1 kW最小应力无源无损缓冲电路进行实验.实验结果证明,最小应力无源无损缓冲电路实现了Buck电路中开关管的零电流开通(ZCS)与零电压关断(ZVS),可有效降低开关损耗,提高系统转换效率.     

采用新型无源缓冲电路的单相功率因数校正器

介绍了单相功率因数校正器的工作原理及控制电路的参数选择。由于采用了一种新型的低损耗无源缓冲电路 ,开关管和主二极管的电流电压应力较小 ,并降低了能量损耗 ,提高了工作效率     

新型NMVS无源无损缓冲电路的参数设计与实验

随着电力电子器件高频化的发展,无源无损缓冲电路由于使用元器件少,结构简单,控制方便而得到广泛关注.这里设计了一种新型的非最小电压应力(NMVS)无源无损缓冲电路,分析了电路的工作原理,阐述了各阶段的工作情况,设计了电路的参数,并基于Buck电路搭建了一个1 kW的NMVS无源无损缓冲电路进行了实验研究.实验结果表明,N...     

无源无损缓冲器的设计与分析

在分析了现有功率变换电路的各种缓冲吸收电路的基础上，提出了两种新颖的无源无损缓冲电路，并且进行详细的定性分析和实验，并给出了实验结果。     

一种新颖的耦合电感MVS无源无损缓冲电路

研究了一种适用于大功率Buck变换器的带耦合电感的最小电压应力(Minimun Voltage Stress,简称MVS)无源无损ZCS开通缓冲电路,它利用耦合电感的漏感与谐振电容在功率管开关过程中进行谐振,实现软开关。分析了变换器的工作模态,给出了软开关环节中耦合电感和谐振电容的参数设计方法,并搭建了150 W实验样机。实验结果表明,该结构实现了功率开关管ZCS开通和近似ZVS关断,抑制了功率二极管的反向恢复过程,减小了开关损耗,提高了变换器的效率。     

一种无源无损吸收电路

变流器中的吸收电路能有效地抑制和吸收开关器件产生的尖峰电压和浪涌电流.改进L+RDC吸收电路拓扑结构,用电感器置换电阻,附加并联箝位二极管,可中止电容电压的谐波振荡.该结构能实现电容器储能的谐振馈能复位,避免因电阻发热引发的一系列故障,提高逆变器的效率和可靠性,改善功率器件的开关状态.吸收电路的参数不但影响吸收电路及开关器件的寿命,同时也影响最小脉宽的大小,是各种功率模块设计中的重要任务.基于吸收电路的换流过程,运用拉普拉斯变换分析,给出该种吸收电路参数的优化方法,并进行了仿真验证.最后给出新型吸收电路在Boost电路的应用结果.     

基于新型混合式断路器的IGBT缓冲电路研究

分析了新型混合式断路器的IGBT开关特性,在总结3种传统IGBT缓冲电路的基础上,提出一种优化的适合于新型混合式断路器的IGBT缓冲电路。该电路能在不降低吸收过电压效果的基础上,改变充、放电回路的电容,使放电时间跟随电容改变而改变,满足具体主电路对IGBT导通时间变化的要求和满足不同IGBT开关频率的要求。通过仿真和理论分析证明了该优化缓冲电路的有效性和适用性。     

无桥BoostPFC软开关电路的研究

常规BoostPFC电路随着输出功率的增加,整流桥上的损耗严重制约了电路效率的提高。针对这种情况,研究了一种无整流桥的软开关BoostPFC电路,用于提高电路的整体效率。基于平均电流控制模式,通过电压与电流的双闭环控制,实现高功率因数以及恒压输出。并在无桥BoostPFC电路中,采用无源无损吸收技术,抑制开关管关断过程中的du/dt,增强电路的抗干扰能力。设计并制作了一台800W的实验样机,并做了相关的测试。实验结果表明:电路实现了高功率因数,开关管关断过程中du/dt明显降低,电路的整体效率得到提高。     

A new regenerative snubber circuit for large-capacity three-level GTO inverter systems

Increase in the capacity of GTOs has made remarkable progress in recent years. At present, 4.5-kV, 4.0-kA GTOs are commercially available, and 6.0-kV, 6.0-kA GTOs made from 6-inch silicon wafers are appearing. The 6-inch GTOs will be applied to our three-level GTO inverter system. In order to apply GTOs to voltage-source inverters, snubber circuits are necessary for limiting on the turn-on di/dt and turn-off dv/dt. To realize high efficiency of the system, regenerative snubber circuits are often applied. A conventional circuit applied to three-level GTO inverters had the problem of long paths created for snubber circuits of the inner GTOs. Another circuit using a current transformer for recovering the energy trapped in the snubber circuits of the inner GTOs has been presented. In this paper, a new regenerative snubber circuit is proposed, which is more suitable for three-level GTO inverter systems with many phase-legs. By applying the snubber circuit, all snubber energy generated by each GTO switching can be regenerated to the dc link. In addition, high current turn-off performance of both the inner and the outer GTOs is verified by several successful experimental results using 6-inch 6.0-kV, 6.0-kA GTOs. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 120(2): 41–48, 1997     

A novel voltage clamped snubber circuit topology suitable for a multilevel inverter with lowered power loss performance

This paper presents a novel prototype of lowered loss snubber circuit topology suitable for multilevel voltage source‐inverters and rectifiers for high‐power applications. The reduced power loss characteristics and voltage capability performances of the proposed voltage clamped snubber circuit are evaluated relative to conventional RCD snubber circuits designed for four‐level voltage‐source inverters using IGBTs on the basis of experimental results. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 150(3): 70–78, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20015     

短路故障下直流固态断路器缓冲电路的设计

在低压直流微电网发生短路故障时,直流固态断路器(Solid-state circuit breaker, SSCB)可以快速有效地将故障区域隔离,然而它自身的安全可靠性依赖于缓冲电路。由于SSCB上的缓冲电路的侧重点是过电压抑制能力和故障能量的快速吸收,而不是减少缓冲电路的损耗,所以不能直接使用适用于变换器器件的传统缓冲电路设计方法。因此,提出一种拥有过电压抑制能力的SSCB缓冲电路的设计方法。针对放电阻止型RCD缓冲电路进行保护动作后缓冲机理分析,选定三种性能指标并给出详细的参数设计步骤,然后选定工况计算出合适的缓冲参数。最后通过实验验证了上述分析结果的正确性和放电阻止型缓冲电路的有效性。     

一种适用于混合式高压直流断路器负载换流开关的新型缓冲电路

基于混合式高压直流断路器的工作原理,提出了一种新型的负载换流开关缓冲电路。该电路通过2个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的简单控制,在混合式高压直流断路器分闸时,能阻断缓冲电容经超快速机械开关的放电通路;在混合式高压直流断路器短时间多次动作时,能保证缓冲电容每一次过电压的吸收效果,提高混合式高压直流断路器的速动性和可靠性。