基于CLD模块的高增益二次升压直流变换器

针对新能源利用过程中对高增益直流升压变换器的需求,提出了一种新颖的二次升压直流变换器。所提出的二次升压直流变换器相较于传统的二次升压直流变换器和Boost电路,具有更高的电压增益和更低的开关管电压应力,其更实用于对能量转换效率高、对电压增益要求高的新能源并网应用。通过实验室搭建的实验样板,证明了理论分析的正确性。     

基于CLD模块的新型DC-DC升压变换器

为了满足电动汽车充电站及电动机车等应用环境中对高增益DC-DC升压变换器的需求,提出了一种新型的高增益DC-DC升压变换器的拓扑结构。对该新型拓扑结构的工作原理及其性能特性进行了严密的逻辑论证和理论分析,并通过一台额定功率为200W的实验样机对其理论分析结果进行了实验验证。理论分析及实验验证结果表明该新型DC-DC升压拓扑结构具有电压增益高、控制策略简单、开关管电压应力低等特点。能满足上述应用环境对高增益直流升压变换器的需求。     

交错并联三绕组耦合Buck变换器设计

针对传统交错并联Buck变换器存在占空比小的问题,将三绕组耦合电感引入反激变换器,设计了一种交错并联三绕组耦合Buck变换器。分析了该变换器中开关管和输出二极管的电压应力,进而得到该变换器的输出电压增益,并对该变换器拓扑进行了优化。仿真和实验结果表明,该优化拓扑可有效抑制开关管两端的电压波动,降低开关管的电压应力。     

单开关低电压应力的高增益Boost变换器

为了将分布式发电系统中光伏板、燃料电池等的低压直流电转换成高压直流电,提出一种带有泵升电容的基于开关电容与开关电感网络的高增益DC/DC变换器。该变换器进一步提高了电压增益,减小了功率器件的电压应力。采用磁集成技术,将两个电感绕在同一磁芯上形成耦合电感,提高了变换器的功率密度。最后,分析了该拓扑的基本工作原理,并制作了一台输入电压为30 V,输出电压为380 V,额定功率为200 W的样机,实验结果证实了理论分析的正确性。     

一种新型双向DC—DC变换器

针对传统Buck-Boost变换器存在的输出电压有限、稳定性较差、增益较低等问题,设计了一种采用Z源网络连接直流输入电源和负载的新型双向DC-DC变换器,分析了该新型变换器在功率正向传输和功率反向传输时的工作过程。实验结果表明,该新型变换器能够实现功率双向传输,且在2种功率传输模式下都能实现升压、降压功能;与传统Buck-Boost变换器相比,该新型变换器输出电压更稳定,电压增益较高。     

应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器研究

针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。     

一种新型交错并联型buck变换器

通过传统buck变换器的三端口网络模型中引入一个开关电容,得到了一种新型带开关电容交错并联buck变换器。通过对新型变换器进行理论分析可知,与传统buck变换器相比,当占空比D<0.5时,新型变换器不仅输出电流纹波减小,且在相同占空比下实现了更高的电压增益;同时开关管的电压应力减小,其电流应力均为输出电流的一半,有利于器件的选择和散热。因此新型变换器非常适合于低输出电压、大电流的场合及输入、输出电压相差较大的系统。最后通过仿真验证了理论分析正确性。     

新型磁集成改进型Cuk变换器

提出了一种改进型Cuk变换器,在保持传统的Cuk变换器具有连续输入和输出电流优点的同时,电压增益为传统Cuk变换器的1/(1-D)倍,再通过磁集成的方式,将变换器中的3个电感进行集成.分析了磁集成改进型Cuk变换器的工作原理,推导出了变换器的电压增益、开关器件的电压应力和电流纹波的表达式,给出了电感耦合度设计准则,使变换器中3个电感电流纹波都有效减小,并给出了三电感耦合的磁件设计方案.通过仿真和实验的方式验证了理论分析的正确性.     

基于单级AC/DC脉冲激励源的电容式无线输电系统

电容式无线输电（CPT）系统的原边激励源通常是由工频整流器和高频逆变器组成的级联变换器,使用的半导体和无源元件数量较多,导通损耗也较高。该文提出了一种新型的单级AC/DC变换器,与传统的变换器相比,该变换器只使用2个开关管和2个二极管,可以将工频交流电变换成CPT系统所需的直流脉冲激励源。该文介绍了该变换器的工作原理,提出了实现高功率因数、软开关的设计方法。最后,通过硬件实验证明了该变换器在电容式无线输电系统中的可行性,实现了开关管的零电压导通,具有高输入功率因数。     

集成开关电容DC—DC变换器

本文研究了一种仅由MOSFET开关和电容以及控制电路构成的开关电容DC－DC变换器，因不含电感所以便于集成。文中讨论了采用逐压反馈控制取代PWM调节改善变换器性能的方法以及采用适当电容组合实现任意电压变比并提高效率的方法。     

基于新型倍压单元的准Z源耦合电感高电压增益DC-DC变换器

提出一种基于新型CLC倍压单元与耦合电感结合的准Z源高电压增益DC-DC变换器.通过倍压单元的改进,无需极限占空比即可实现变换器高升压增益特性.相比于传统准Z源变换器,该变换器具有的低应力特性可以在电路设计中选用电压等级更低、导通电阻更小的MOSSFET以减小导通损耗,从而实现更高的转换效率.在PSIM中搭建一个500 W的仿真模型,验证了拓扑和理论分析的正确性.     

光伏系统中一种改进的冗余型DC/DC变换器的研究

由于DC/DC变换器工作频率高,常常导致开关管(IGBT)出现故障,为此研究了一种改进型冗余DC/DC变换器。当主开关管出现故障(短路或断路)时,该变换器能立即关断主开关管,开通辅助开关管,使系统快速恢复正常工作状态。同时,搭建了基于冗余型DC/DC变换器的三相光伏并网发电系统。实验结果表明该改进型冗余变换器切换平滑性好,扰动低,且系统恢复常态时间短。     

一种新型零电流三电平Buck变换器的研究

提出了一种基于零电流三电平开关单元的新型零电流三电平Buck变换器。与传统Buck硬开关变换器相比,新型零电流三电平变换器主开关的电流应力和导通损耗都没有增加,有源开关的电压应力因三电平技术的应用而减半。仿真结果验证了新型零电压零电流的可行性。     

三绕组开关耦合电感准Z源DC-DC变换器

Z源变换拓扑具有优越的工作特性和独特的网络结构,可以实现单级降压-升压转换,并且可以更好地抵抗EMI噪声,但是还存在着电压应力高,输出功率不理想的问题.为了克服这些缺点提出了一种将三绕组开关耦合电感单元嵌入到准Z源的拓扑结构中.开关耦合绕组单元增加了匝比γ这一升压因子,能够通过直通占空比D和耦合电感匝数比γ双自由度调节电压增益,避免了极限占空比得同时,可以获得较高电压增益,提高了电路的的安全性和整体效率.Saber仿真证实了本拓扑在较小占空比下可以得到较大的升压倍数,验证了所提变换器的有效性和实用性.     

一种新型三电平直流变换器的仿真研究

文章提出了一种新型的隔离式三电平直流变换器的拓扑,它是在传统的两电平变换器的基础上提出来的.在这种新型拓扑中,每个开关管的电压应力都比两电平时降低了一半,并且滤波器的体积也明显减小,使其更适用于高电压大功率场合,且拓扑极具对称性,这样方便了工作原理的分析及控制电路的设计.文章以SEPIC三电平直流变换器为例,分析了该变换器的工作原理,给出了控制策略.通过仿真结果,验证了工作原理和控制策略的正确性,比如电压应力低等特点.     

一种新型三端口变换器的研究

在独立新能源发电系统中,采用三端口变换器具有效率高、功率密度高、可靠性高和体积成本低等优点。文中提出一种新型三端口变换器(TPC),应用于独立可再生能源发电系统,且具有高电压增益。该三端口变换器只使用3个开关来实现功率流控制,双输入源共用一个电感,因此,可以减小体积。此外,该变换器的转化率也高于其他三端口变换器。给出了该三端口变换器的工作原理、稳态分析和控制方法。为了验证理论分析的可行性,实现了以光伏电源电压24 V、电池端口电压48 V和一个输出电压400 V为原型的仿真。验证了理论分析的正确性和可控制策略的有效性。     

移相全桥DC／DC变换器的设计与研究

随着电力电子技术的不断成熟,为了开关电源朝着重量轻、体积小、高频化、高效率的方向发展,文章采用软开关技术来使开关管实现零电压开通或零电流关断,从而提高了效率,减小了电磁干扰。同时发现,带饱和电感的移相全桥DC／DC变换器不仅可以更好的实现零电压开关,而且可以减小占空比的丢失。     

一种带辅助电路的ZCS软开关全桥直流变换器

针对零电压零电流开关(ZVZCS)全桥直流变换器在中大功率应用场合效率不高的问题,提出了一种带辅助电路的零电流开关(ZCS)全桥直流变换器。通过为全桥直流变换器的超前臂和滞后臂设计相应的辅助电路,实现了全桥直流变换器两桥臂开关管的零电流关断,即实现了ZCS。根据提出的ZCS软开关全桥直流变换器结构,试制了一台3 k W的样机。实验结果表明,ZCS软开关全桥直流变换器的超桥臂及滞后臂均工作于零电流开关状态。为验证ZCS软开关全桥直流变换器的效率性能,将其与ZVZCS全桥直流变换器进行效率方面的比较。由比较结果可知,ZCS软开关全桥直流变换器在中大功率应用场合中的效率明显优于ZVZCS全桥直流变换器,表现出良好的性能。     

升压型DC/DC变换器的设计

设计一种将18V转换为36V的升压型DC/DC变换器。介绍了该变换器的结构及基本原理,通过计算分析了主要器件的选择,并给出了变换器的详细电路原理图。实验测试表明,变换器的电压调整率SV小于3%,负载调整率SI小于2%。变换器还具有电路简单、稳定性能好和过电流保护功能,可用于额定直流电压为36V,电流小于2A的电子设备中。     

一种三相交错并联DC/DC储能变换器的设计研究

提出了一种应用于储能逆变器的三相交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输出电流纹波小、开关器件电流应力低、能量双向流通、系统效率高的优点。详细分析了交错并联DC/DC变换器的工作原理和控制策略,推导了变换器占空比和电感电流纹波的表达式;并运用Simulink平台和20kW原理样机验证了理论分析的正确性。