基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源

提出了一种基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电源的设计方法,这种电源采用通用的PWM发生器芯片,下部场效应管开关直接驱动,上部场效应管开关利用自举电路和变压器混合驱动方式驱动.电路中变压器只是起到信号传递作用,因此所需要的变压器体积小,该开关电源还具有驱动波形良好,开关损耗小,电路简单,性能价格比高等优点.同时还设计了开关电源自启动用辅助电源,它具有电路简单、功耗小、宽电压范围工作等优点.     

初级侧控制准谐振LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源设计上所存在的问题,本文基于初级侧控制及准谐振技术,设计了一款12W的LED照明驱动电源,该电源采用单端反激式准谐振电路作为其主电路拓扑,并在其前端增加了boost功率因数校正电路,主电路和功率因数校正电路的开关管均由一个控制芯片iw3614统一控制;同时,给出了初级侧控制的准谐振LED驱动电源的准谐振模式及恒压和恒流的控制原理及电源的各项设计参数,并做了准谐振开通、恒压和恒流等相关实验.实验结果表明,该电源实现了开关管的准谐振开通,输出电压稳定在30 V,输出电流稳定在372 mA,具有较好的恒压恒流特性;当输入电压在180～264 V变动时,功率因数均在0.96以上,电源的效率大约为82％,实现了功率因数校正与恒压恒流输出.该电源具有结构简单、恒压恒流特性好、开关损耗较小、功率因数高等优点,能高效、可靠地驱动LED灯工作.     

反激式功率因数校正LED电源设计

为解决目前市场上的LED电源功率因数低、电流谐波大且工作效率低下、电源发热量大、易损坏的缺点,文中介绍了一种采用反激式拓扑的单级功率因数校正LED驱动电源.该电源在临界导通模式下实现了功率因数校正和对LED灯的恒流驱动,电路采用单级PFC结构简化了电路结构,采用零电压开关技术降低了开关管的开关损耗.文中对电路工作原理做了详细的说明,给出了临界导通模式下开关管导通时间、开关频率的计算公式以及影响功率因数的因素.实验结果表明,该电源功率因数大于0.96、效率大于0.9,可高效、可靠地驱动LED灯工作.     

输出电压可宽范围调节的开关电源实现策略

为解决微等离子体氧化工艺所用电源的输出电压必须在很宽范围内调节的问题，提出一种利用PWM控制和频率调节相结合的单级式、单控输出电压宽范围调节实现策略，即电源在绝大部分运行时间内以PWM控制方式工作，而在恒频方式难以实现的低压范围则采用PWM控制与频率调节相结合的控制方式．在不增加电路复杂程度的基础上，实现了输出电压在较宽范围内调整(45～700V)，既解决了典型PWM控制方式开关电源输出电压调整范围窄的问题，又减小了开关频率的变化范围、降低了输出电压纹波．实际运行效果证明了这种方法的有效性．     

大功率MOSFET管开关过渡过程的分析与仿真

功率MOSFET是理想的开关,在超声波电发生器、高频开关电源、高频焊机等方面使用广泛,但因驱动线路参数设计欠优而使MOSFET管烧坏的情况时有发生.根据器件和电路参数,推导出开关期间的栅极电压、漏极电流和漏极电压的封闭解.通过比较仿真结果,为功率MOSFET的驱动电路设计提供理论指导.     

基于DSP的双输入BUCK变换器在LED驱动器中的应用

提出一种将双输入Buck(TIBUCK)变换器应用于LED驱动器的方案,并详细分析该电路的性能特点。该TIBUCK变换器采用电压模式控制,由DSP作为控制核心,能够很好地调节输出电流,使LED工作在恒流状态。仿真和实验结果表明,TIBUCK变换器在降低开关管和二极管电压应力的同时实现了对输出电流的恒流控制,从而证明该变换器作为LED驱动器中的后级恒流部分是可行的。     

Boost开关电源设计及仿真

在阐述Boost开关电源工作原理的基础上,设计了一个输出电压可调的开关电源电路.针对开关电源设计中所关心的输出电压纹波、开关管场效应管的占空比、主要功能器件(开关管、电感、电容、二极管)功率损耗、效率与电感电容取值的关系、效率与电流负载的关系进行了LTspice仿真,并给出了相应的仿真结果,根据仿真的结果及方法可以进一步提高开关电源电路的效率.     

双管反激变换器占空比的拓展技术

为了克服传统双管反激变换器占空比不能大于50%的缺点，同时又保持主开关管低电压应力的优点，提出了两种宽范围双管反激变换器.在传统双管反激结构的基础上去掉一个钳位二极管，并且对两个开关的关断时序进行合理控制，使得两个主开关管分别承受输入电压和输出电压.详细分析了宽范围反激变换器的工作原理，并且从有效占空比的范围以及占空比对输入电压、输出电压的调节能力阐明了变换器的宽范围适应性.经输入电压为100～400 V，开关频率为108 kHz，功率为100 W的样机验证，这两种宽范围双管反激变换器的满载占空比范围为32％～68％，变换效率达89％，适用于宽范围高电压输入的场合.     

一种零电压开关有源箝位双管正激变换器

为了解决传统双管正激变换器工作占空比不能大于50%以及零电压开关（ZVS）难于实现的问题,提出了一种ZVS有源箝位双管正激变换器.该变换器在传统双管正激变换器的基础上添加了辅助开关管和饱和电感,利用有源箝位的复位方式使高频变压器的复位条件得到改善.在分析主、辅开关管一个开关周期中工作过程的基础上,得到了变换器各工作阶段的等效电路,并推导了电路关键参数优化选择的约束条件.研究表明,该变换器克服了传统双管正激变换器的缺点,适用于宽输入电压范围的场合.变换器的变压器磁芯的复位电压可以大于输入电压,所有的开关管都实现了ZVS,在不同的负载条件下变换器都达到了较高的转换效率.     

一种应用于电机开关电源的高效同步整流驱动电路

针对低压大电流多路输出和应用磁放大器调节控制辅助输出电路的开关电源模块,提出一种新型的同步整流驱动电路,以提高该开关电源模块的效率．该电路通过采用电流互感器检测流过磁放大器的电流来优化控制辅助输出电路控制开关MOSFET管和同步整流开关MOSFET管的开通和关断的死区时间,使体二极管导通时间最小,将损耗降低到最小．建立如下参数实验室样机：输入电压：40～60V,输出电压5V,输出电流10A,开关频率200kHz,取得效率高达91％,验证了理论预期．     

恒流二极管分压的悬浮脉冲单臂桥驱动器研制

设计了一种恒流二极管分压的悬浮脉冲单臂桥驱动器。先介绍了悬浮脉冲驱动模块电路结构和工作原理,以及恒流模块中恒流二极管的特性、恒流二极管串联均压计算方法;再利用该原理设计了验证电路,并应用在半桥式拓扑结构的开关电源中。验证电路的测试结果表明:恒流二极管分压的悬浮脉冲单臂桥驱动器的性能完全满足设计要求,值得推广。     

新颖软开关谐振复位宽范围双管正激变流器

为了克服普通双管正激变流器因占空比受限于50%而影响效率以及不利于宽电压输入范围的缺点,提出一种采用新颖谐振复位技术的不对称双管正激变流器（DSFC）.和普通双管正激变流器相比,该新颖变流器在保持了低开关电压应力的同时,具有仅在普通脉宽调制（PWM）控制方式下即能将占空比拓宽至50%以上的能力;在不改变原有变压器结构的前提下,通过增加一个结构简单同时又成本低廉的辅助电路,该变流器则可在所有情况下实现主开关管的软开关.该新颖变流器非常适合应用于高电压、宽范围输入的场合以作为高效低成本的绿色节能电源.一台规格为200～400 V宽范围直流输入、48 V/5 A直流输出、最高转换效率可达95.3%的通信电源样机,验证了所述变流器的有效性和实用性.     

一种有稳定输出的单端反激式LED开关电源的设计

基于PWM恒流模式的驱动芯片L6561,设计了一种有稳定输出的单端反激式开关电源.所设计的电路包含单端反激式拓扑结构和基于峰值电流的PWM拓扑结构,输入电压范围为85~265 VAC,能输出15 V稳定电压和最大2 A输出电流.这种新型的小功率的单端反激转换器不仅适用于手机、办公设备、离线式电池充电器等,还可以用作LED照明.通过测试可知,该单端反激转换器能驱动5颗LED,电路输出纹波率为1.33%,电源转换效率高达85.71%,同时此电路可以确保输出稳定.     

航磁用无人机正激变换器的优化设计

针对航磁用无人机采用开关电源作为其动力来源,正激变换器在功率开关管关断时会产生瞬时电压尖峰,在航磁用无人机设备中会引起较宽频带的电磁干扰,正激变换器复位时,复位电压平台值过高会严重影响功率开关管的使用寿命.首先对正激变换器变压器的磁路进行了分析,从原理上阐述了开关管关断时瞬态尖峰脉冲形成原因,给出了并联电阻电容(resistors and capacitors,RC)支路的作用和各元件的取值方法;在此基础上,设计了电阻、电容和二极管(resistor,capacitor,and diode,RCD)谐振复位电路,将开关管关断时产生的尖峰脉冲控制到了合理的范围,降低了复位电压平台值,保证了开关电源长期可靠的运行.实验结果证实了理论分析的正确性.     

CLLC型三电平双向DC/DC变换器混合控制策略

CLLC型三电平双向DC/DC变换器采用变频移相混合控制策略。该控制策略结合变频控制与移相控制的优点,让变换器输出电压在宽泛范围内进行高效率的工作,且在不需要辅助电路下实现开关管和整流管的软开关。作者对CLLC型三电平双向DC/DC变换器变频、移相控制工作原理进行分析,分析软开关条件,计算工作区域,划分变频、移相工作范围,最后在MATLAB/Simulink平台上搭建仿真模型,仿真结果显示:输入电压范围宽,具有良好软开关特性。     

基于TMS320F2812的反激式数字开关电源设计

开关电源具有效率高、体积小、稳定性好等优点,现已广泛应用于工业自动化控制、军工、科研、LED照明等设备中.但随着微电子技术的飞速发展,开关电源的数字化己成为当前开关电源研究的热点.本文设计了一种基于TMS320F2812的反激式数字开关电源,它以TMS320F2812芯片为控制核心,通过采样电路对输出电压采样并反馈到控制芯片里,控制PWM波的占空比,PWM波经过驱动电路控制开关管的通断,使高频变压器不断地充放电为负载提供电压和电流.在设计中,为了保证输出性能和动态性能的优越,防止开关和市电干扰,在电压采样模块中采用高精度的线性光耦PC817,输入部分加入了EMI滤波电路;在软件设计中,采用模糊PID控制算法.经实际测试获得了较好的效果,有一定的应用价值.     

升压式 ZVT-PWM 软开关变换技术研究

分析了零电压过渡脉宽调制型（ＺＶＴ－ＰＷＭ）软开关变换器基本工作原理,利用ＺＶＴ－ＰＷＭ软开关技术设计了一个升压式功率因数校正电路,给出了仿真和试验结果,证明ＺＶＴ－ＰＷＭ软开关变换技术具有开关损耗小、电源电压和负载适应范围宽、恒频控制和变换效率高等优点。     

22 kW直流风机电机恒流调速系统的设计

分析了利用22kW直流电机拖动风机的工作情况,介绍了利用单管IGBT作为大功率开关元件构成的风机电机恒流调速系统。分析了直流PWM信号控制及其驱动电路的工作原理,对IGBT过压吸收电路、过流保护电路及其参数设计等进行了详细讨论,并给出了直流电压大范围波动情况下的恒流调速实验结果。     

PWM开关信号流图法建立直流开关电源的动态模型

本文把信号流图法推广到解直流开关电源电路、提出了作开关电源电路PWM开关信号流图的方法。将流图中的PWM开关进行小信号线性化处理后即可得到线性化的PWM开关信号流图。这种方法建立开关电源模型物理概念明确,形式直观,运算简便。本文研究了Buck,Boost,及Buckboost等基本开关电源电路的传递函数。在忽略脉宽控制作用延时的情况下PWM开关信号流图模型与状态空间平均模型一致,若考虑该延时作用则精度提高。此法用于复杂开关电源电路的研究将更显出优越性     

基于互补驱动方式的音频开关功率放大器设计

提出一种基于互补驱动方式的音频开关功率放大器设计方法,该放大器采用通用的PWM发生器芯片SG3525,后级功率驱动采用独特的MOSFET互补方式,输出部分用2个电容采用半桥式接法,可工作在24～60V电压范围,具有电路简单、工作稳定、高性能价格比特点,因此可广泛应用在频响要求低于10kHz的工业用报警器产品中.