加双CDD无源无损缓冲电路的推挽正激变换器

给出一种可用于燃料电池发电系统的前级DC／DC变换器方案——推挽正激变换器。针对其次级整流二极管反向恢复引起的电压尖峰,引入了一种双CDD（一个电容两个二极管）无源无损缓冲电路,详细分析了引入该电路后推挽正激变换器工作模态．并给出了缓冲电容的选取原则和输出滤波耦合电感的设计,最后通过仿真和一台1kW实验样机验证了理论分析的正确性。     

基于IGBT有源缓冲高功率因数校正器应用

介绍了一种采用有源缓冲技术来减小开关损耗和提高功率因数的新型升压校正器,该有源缓冲电路由电感、电容、二极管和一个辅助开关组成.由于升压开关零电流关断,因此该技术十分适合用于绝缘栅双极性晶体管(IGBT).升压开关及二极管串联的有源缓冲电感减少了二极管反向恢复损耗,此外,辅助开关零电压工作.     

解析IGBT管特点、工作原理与保护电路(三)

②并在直流母线上的无感电容。在由R、C、VD构成的放电阻止型缓冲电路中,要选择高频特性好的无感电容器作为缓冲电容,选择过渡正向电压低、反向恢复时间短、反向恢复特性软的二极管作为缓冲二极管。缓冲二极管的反向耐压及峰值正向电流要与IGBT管的额定电压及额定电流相当。(3)直流过电压直流过电压产生的原因是:输入交流电源或IGBT管的前一级输入发生异常,解决的办法是:在选取IG-     

ZVS PWM全桥变换器副边箝位电路研究

介绍了全桥变换器整流输出寄生振荡的产生原理,通过在次级上增加一个简单的电阻-电感-电容-二极管(RLCD)箝位电路,不仅很好地抑制了副边寄生振荡,避免了常规电阻-电容-二极管(RCD)缓冲吸收网络损耗大的缺点,还能一定程度上抑制传统零电压全桥变换器(ZVS)原边环流损耗大和占空比丢失严重的缺点。详细分析了该副边加箝位电路的全桥变换器的工作原理,给出了主电路拓扑结构及相关参数选取,根据所选取参数对主电路进行仿真研究,并设计出一台220V/10A的试验样机,给出了主要仿真和实验波形,验证了该变换器电路拓扑的正确性。     

一种高效率高可靠性的推挽正激直流变换器

推挽正激变换器是低压大电流输入场合的理想拓扑之一,但其输出整流二极管上由于反向恢复产生很高的电压尖峰。这将导致整流二极管选取困难,并影响其使用寿命。研究了一种加无源无损缓冲吸收的推挽正激变换器,整流二极管上尖峰电压小,可靠性高。并给出了该变换器的工作原理和缓冲电容的参数设计,还通过1kW实验样机给出了加缓冲吸收电路前后的实验波形。样机取得了高效率和高可靠性。     

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%。     

大功率全桥变流器次级整流吸收电路研究

针对大功率高压输出场合中普遍存在的次级整流二极管反向恢复问题,提出了一种适合高压输出场合的RCD吸收电路的设计方法.该电路不仪能有效抑制二极管反向恢复产生的电压尖峰,提高EMI特性,保证电路的可靠运行,而且能将部分谐振能量回馈到输出,提高了电路的效率.而且,输出电压越高,回馈到输出的能量就越大,吸收电阻消耗的能量越小,故该电路极适合于高压输出场合.该RCD电路成功应用于一台15kW全桥移向零电压零电流开关(ZVZCS)变流器,实验结果证明了上述结论的正确性.     

基于磁耦合的CCM PFC无源无损缓冲电路

提出了一种新型的基于磁耦合的无源无损缓冲电路,该电路能有效抑制主二极管的反向恢复电流,减小开关管开通期间电压和电流的交叠面积,进而提高功率因数校正的效率和减小电磁干扰。缓冲电路中的缓冲电感和电容通过谐振方式进行能量的无损吸收和传递,耦合绕组使得缓冲电感能量复位的条件更容易满足,且缓冲网络并未引入开关管额外的电压应力。详细介绍了缓冲电路的工作原理和关键的无源元件参数设计方法。500 W样机的关键测试波形和效率对比测试结果表明该缓冲电路具有高效率的优点。     

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。     

一种双管隔离型变换器的分析与设计

针对传统双管正激变换器存在的滤波单元体积大、整流二极管反向恢复和电压振荡问题,提出一种新型的双管变换电路。该变换器输出滤波电路只保留1个电容滤波,一方面减少了磁性元件的使用,使得滤波电路的功率密度提高;另一方面解决了整流二极管的寄生振荡、反向恢复的问题。同时,分析了该变换器在理想情况下的工作原理和特性。最后,根据所提出的双管变换器,在实验室中制作了1台200 W的原理样机,实验结果证明了理论分析的正确性。     

一种新型高功率逆变桥臂无源无损耗吸收电路

提出一种适用于逆变桥臂模块的吸收电路。在吸收回路采用了附加元件数最小的优化结构,把吸收能量集中传输至一中间电容,再用以正激谐振变换器为基本原理的互感器将其回馈到直流母线。整个方案为无源、无电阻相关损耗,主开关附加稳态应力可控,并解决了变压器磁通复位所致二极管高电压问题。电路解析分析、仿真波形及实验结果也同文给出。     

一种用于推挽式电压型逆变器的低损耗无源吸收电路

提出并实现了一种推挽式PWM电压型逆变器用无源吸收电路;设有独立的放电回路让缓冲电容器上的能量部分地回馈到直流电源中,高频放电能量不会叠加在输出电压上;缓冲电容器的电压被钳位,使得推挽电路特有的倍压不会在吸收电路上造成额外的损耗。给出吸收电路参数的设计准则和计算实例,在200VDC和30kW级的中压中功率逆变装置中发挥了推挽拓扑的优点。理论分析和实验验证了所提方法的有效性。     

Optimum nonlinear turn-off snubbers: design and application

The optimization of the general turn-off snubber, consisting of a nonlinear saturable snubber capacitor with an energy recovery circuit, is done in terms of minimum total energy loss in the power electronic turn-off circuit. To analyze this nonlinear circuit without a computer simulation, a two-step piecewise-linear approximation of the capacitor's capacitance-voltage curve is presented. Results regarding the total energy loss in the circuit during the switch turn-off indicate that the nonlinear capacitor as a snubber element is superior to the normal linear capacitor even if the ceramic capacitor is used only up to its specified voltage value     

移相全桥变换器中RC缓冲电路对系统影响机理与优化研究

移相全桥ZVS变换器副边整流二极管电压应力较高,需要设计缓冲电路来保证系统性能。然而,加入RC缓冲电路的变换器在某种工作模式下近似为LCL三阶谐振系统,导致接近开关频率的谐振甚至在整流二极管两侧产生更高的电压应力。通过建立移相全桥ZVS变换器在能量传输模式期间的等效电路模型,揭示RC缓冲电路对系统稳定性产生影响机理及电路参数对振荡的影响规律,通过分析选取合理的RC缓冲电路参数,不仅有效降低整流二极管电压应力,同时抑制由缓冲电路带来的振荡问题,进而提高系统的效率。设计了一个3.2 k W(10 A,320 V)的实验样机,验证了理论分析的正确性。     

Design and testing of heavy pulse current switches based on photothyristors

This article presents the results of testing heavy pulse current switches based on photothyristors. Transient processes are considered that are observed in the semiconductor switch when the capacitor is discharged upon inductance and with a signal-shaping network with an inductor and crowbar diodes. The limit currents are found for the semiconductor structure, at which thermal generation peaks are observed in oscillograph records of direct voltage drop. The energizing of the photothyristor is analyzed. The need for forcing RC circuits to ensure fast and steady transition of the semiconductor structure to the conductive state is shown. The transient process observed at reverse recovery of photothyristors in the discharge circuit with inductance is considered. The need for snubber circuits to suppress pulse overvoltage is established. The particulars of the transient switching of current to the crowbar diodes and the generation of pulse overvoltages at reverse recovery of photothyristors are considered for a discharge circuit with crowbar diodes. The parameters of snubber circuits to suppress these overvoltages are determined. The validity of the accepted engineering solutions is confirmed by the results of tests at switching of a pulse current of up to 100 kA.     

一种新型逆变桥臂无源无损耗吸收电路

提出一种适用于逆变桥臂的无源无损耗吸收电路.该电路采用了附加最少元件数的优化结构,把吸收能量集中传输至一个储能电容,再通过谐振过程将能量回馈至直流母线.该拓扑结构无源、无电阻相关损耗,主开关管的关断冲击电压和开通电流过冲都很小,且拓扑简单,性能良好.与之相对应,给出了换流分析、解析描述以及仿真、实验结果.由此验证了该方案的正确性和有效性.     

Dual voltage converter with improved power factor and enabling voltage control

In this paper, a novel version of the dual voltage converter is presented with improved voltage regulation and enabling a wide range of voltage control by using self-turn-off devices (power transistors) instead of diodes. Further, this system operates with unity displacement factor. We have obtained the analytical expressions of this circuit. The results are, however, quite complex. We could calculate values of the voltage and current waveforms by using a computer. The calculated values are essentially in agreement with the experimental values. Experimentally, an ideal load characteristic with null voltage regulation was obtained by the conduction angle control for power transistors. Further, a wide range of voltage from 220 V to 39 V was obtained. A disadvantage for this system is the requirement for snubber circuits with a larger value of capacitor in order to suppress the surge voltages at turn-off periods.     

一种新颖的磁耦合式无源无损吸收电路

文中利用磁耦合原理,将变换电路中的电感改为耦合电感,在耦合电感的二次绕组上获得一个受开关管控制的电压源,为开关管创造准谐振软开关条件。为此,提出了一种新颖的磁耦合式无源无损吸收电路,将其应用于Boost电路中,并详细分析了该电路的工作原理。计算机仿真和实验结果表明,采用这种吸收电路后,开关管能够实现零电流开通和零电压关断,减小了关断损耗,提高了电路的总体效率,尤其是在重载情况下,增加吸收电路可以使变换器效率提高8%左右。