ZVS DC/DC全桥变换器的研究

移相全桥零电压开关变换器(FB ZVS PWM DC／DC)是目前中大功率开关电源的主流。分析了FB ZVS PWM DC／DC的一些常见问题，主要是滞后桥臂在轻载时实现ZVS很困难。提出一种新的电路拓扑，变压器次级采用开关管，能够使滞后桥臂和超前桥臂具有相同的转换速度。试制成功了一台2kW样机，给出实验结果。     

一种新型双向DC/DC变换器的研究

针对电动车辆的车载电源设计了一种新型双向DC/DC变换器,降压采用移相全桥式ZVS-PWM功率变换,升压采用一种基于同步整流技术的DC/DCBoost功率变换。针对升压电路容易产生偏磁的问题,在线路设计过程中采用在变压器次级(高压侧)加隔直电容和采用电流控制方式来解决升压电路的偏磁问题。在此基础上研制出一台实验样机,测得的实验波形验证了该拓扑结构的可行性。     

全桥双向DC/DC变换器移相控制策略的改进

在全桥双向DC/DC变换器(BDC)的传统移相控制策略中,存在循环能量的问题.针对此问题,提出了一种新型移相控制策略,该控制策略完全消除了循环能量.给出了新型控制策略的具体开关过程,并将此控制策略与传统控制策略及其他改进控制策略在电流纹波、效率等方面进行了细致的比较.最后对该新型移相控制策略进行了实验验证.     

移相全桥DC/DC变换器实验装置的研制

“双碳”目标驱动下新能源电动汽车迎来了新的发展机遇。为更好地帮助学生认识和理解电动汽车相关技术,基于移相全桥软开关技术设计并研制了一套宽范围输入电压和高变换效率的车载移相全桥(PSFB)DC/DC变换器实验装置。通过控制超前和滞后桥臂的导通相角差实现宽电压输入,通过谐振电感和场效应管的结电容充放电实现变换器开关管的零电压导通和关断,有效降低高频开关损耗,大大提高变换效率,此处通过理论分析设计了变换器的参数,并进行了实验验证。实验结果表明所设计变换器具有效率高、输出电压稳定的特点。该实验设备能够有效支撑新工科背景下电力电子实验教学,提高学生综合应用知识解决工程问题的能力。     

基于双次级无损箝位的大功率DC/DC变换器

研究了一种适用于高压大功率场合的新型双次级箝位全桥变换器拓扑,该拓扑通过移相控制实现H桥超前桥臂的零电压开关(ZVS),并通过新型低漏感高频变压器尽量减小滞后臂的损耗及对次级的影响;采用双变压器结合次级无源无损箝位吸收电路的拓扑结构,可以有效限制次级整流电压过冲、降低应力、减少损耗、提高效率并增强可靠性.理论分析和实验结果验证了该拓扑在高压大功率应用场合的优越性.     

ZVZCS移相全桥变换器中二次脉冲问题的研究

针对零电压零电流开关(ZVZCS)移相全桥变换器中滞后臂开关管在关断时刻及关断期间出现的二次脉冲,详细阐述了其产生机理,并给出了相关的理论推导及计算公式.在此基础上,搭建Matlab仿真模型和一台600 A/60 V的实验样机,通过相关仿真和实验验证了理论分析的正确性.在ZVZCS移相全桥变换器的参数设计过程中,作为变...     

DC/DC变换器快速动态响应分析

下一代微处理器及其数字信号处理工作速度越来越快,因此对其电源的低输出电压和动态响应提出了更高要求.本文以Buck同步整流电路为例分析了影响系统动态响应的滤波装置和控制电路的特点;设计了Buck同步整流电路并研制出了样机.最后给出的实验结果证明,系统从半载到满载和从满载到半载的跳变再到输出稳定的时间不到40 μs,满足了快速动态响应要求.     

倍流整流移相全桥DC/DC变换器模糊PI控制

提出了一种构建倍流整流移相全桥DC/DC变换器小信号模型的方法。该方法将倍流整流等效成全波整流,改变移相全桥全波整流DC/DC变换器小信号等效电路中的滤波电感和变压器匝比,就能得到倍流整流移相全桥DC/DC变换器的小信号模型。应用该模型设计了模糊自整定PI控制系统,并对设计的系统进行实验。用TMS3202808作为控制芯片制作了80 kHz,400 W的实验样机,实验结果表明系统工作稳定并且动、静态性能均较好。     

电池储能系统的双向DC/DC变换器控制策略研究

研究电网与蓄电池之间的电能变换接口装置,为改善变换器的性能,提出一种基于双重移相控制的电池储能系统的双向全桥DC/DC变换器。从理论上对双向全桥DC/DC变换器的工作特性进行了分析,以抑制电路中的回流功率为目标,根据系统的传输功率与高频变压器两侧的变比理论上推导最优移相控制量,简化移相控制量实现对双向DC/DC变换器实时控制,实现了被控量的稳定,传输效率的提高。最后,搭建的小功率实验样机表明:该控制策略可以有效降低功率传输中的回流功率。     

带隔直电容的移相全桥DC/DC变换器特性分析

全桥DC/DC变换器由于具有很高的磁芯利用率,其控制方式又灵活多样,因而在中大功率DC/DC变换器中应用广泛。移相全桥控制简单,无需外加辅助开关便可实现开关管的ZVS,因此得到了广泛应用。在实际应用中,为了防止因开关管开关特性不一致使变压器初级产生直流分量而导致的“偏磁”问题,常需要在变压器初级加一隔直电容,加入隔直电容之后,变换器工作过程也相应发生了变化。本文分析了带有隔直电容的移相全桥ZVSDC/DC变换器的工作过程,着重研究了隔直电容对变换器性能的影响,并进行了仿真研究。最后在一台2kW样机上进行了实验验证。实验结果表明,加入隔直电容可以减小占空比丢失,但同时减小了滞后臂ZVS范围,增大了次级整流二极管的电压应力。     

移相全桥DC／DC变换器动态建模研究

利用状态空间平均法分析了ZVS PWM－DC／DC变换器主电路并利用状态平均方程对其建立了动态模型，进行了仿真研究，仿真结果证明本方法和研究结果具有一定应用价值。     

基于移相全桥的同步整流DC/DC变换器设计

本文详细分析了基于移相全桥的同步整流DC/DC变换器工作原理,结合软开关的实现对其中主要元器件进行了设计和选型,采用Matlab建模对变换器仿真研究,最后通过采用TMS320F28335芯片对变换器驱动信号和控制程序进行了软件设计。样机实验结果表明,成功实现了软开关和同步整流,减少了变换器的开关损耗和开通损耗,符合设计要求。     

移相全桥ZVZCS DC／DC变换器综述

概述了9种移相全桥ZVZCSDC／DC变换器，简要介绍了各种电路拓扑的工作原理，并对比了优缺点，以供大家参考。     

基于DSC控制的移相全桥DC/DC变换器

数字控制由于高集成度带来的低成本、设计沿继性、控制灵活等优点而应用逐渐广泛,电力电子应用逐渐朝着高频化方向发展,这也对高频开关电源的数字控制提出了要求。利用Freescale新型号数字信号控制器(DigitalSingnalController,DSC)MC56F8323的高性能特性,完成了基于DSC的带同步整流的高频软开关移相全桥变换器的数字控制,描述了DSC产生软件移相控制策略,并给出了详细的数字控制系统设计和软件结构设计,最后用一台500W实验样机验证了数字控制所带来的优良的系统性能。     

新型零电流转换移相全桥DC/DC变换器

提出了一种新型零电流转换(ZCT)移相全桥DC/DC变换器拓扑。该变换器通过在原边增加一个由电容和电感构成的有源辅助电路,在开关管状态发生变化时,控制辅助电路的谐振电流,可实现主功率开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS),消除IGBT拖尾电流引起的开关损耗,同时减小了二极管的反向恢复损耗。辅助电路结构不会增加开关管的导通损耗,还能一定程度上克服传统零电压开关(ZVS)全桥变换器原边环流损耗大和占空比丢失严重的缺点。详细分析了该新型全桥变换器的工作原理以及实现零电流开关的条件,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,给出了主要仿真波形,结果验证了电路分析的正确性和设计的可行性。     

新型ZVS全桥DC/DC变换器

针对移相全桥软开关变换器存在的滞后臂难以实现零电压开关(ZVS)和占空比丢失的问题,提出了一种新型的全桥移相零电压变换器拓扑,采用3个等效的高频变压器替代传统的高频变压器,将阻断电容分成2个等效电容串联在桥臂中点之间,增加1个辅助电感实现滞后臂的ZVS。论述了所提出变换器的电路结构、工作原理和关键参数的设计。根据新的拓扑,设计了一台9kW的实验样机,实验结果证明了该电路拓扑能在宽的负载或输出范围内实现软开关。     

移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器

研究了一种移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器,它可以实现开关管的零电压开关。     

二极管加电流互感器箝位的移相全桥DC/DC变换器

二极管箝位的移相全桥变换器工作在电感电流断续模式时,箝位二极管工作在硬关断状态,极易损坏,严重影响系统的可靠性。该文分析了该变换器的工作原理,提出二极管加电流互感器箝位的移相全桥变换器,该变换器能够有效地减小箝位二极管的导通时间,使其能够自然关断。详细分析了所提变换器的工作原理,给出主要参数的设计方法,并通过实验验证了原理分析的正确性。     

并网UPS的双向DC/DC变换器及改进移相控制

隔离双向DC/DC变换器作为新一代并网不间断电源(UPS)系统的核心单元直接影响着系统效率.在对传统单移相控制进行分析的基础上,提出一种改进移相控制方法.相比单移相控制,改进移相控制具有两个可调节移相比,通过多变量控制可更加灵活地调节功率大小和流向,从而改善系统电流应力和传输效率特性.给出了改进移相控制的工作原理,并对比分析了单移相和改进移相控制的电流应力特性.利用FPGA和DSP作为主控器件,搭建了系统实验平台,实验结果验证了理论与仿真分析的正确性.