一种新型DC/DC变换器实验系统开发

为强化DC/DC变换技术的实践教学,基于多绕组变压器和反激电路原理,开发一套DC/DC变换器教学系统。设计变换器的拓扑结构,分析工作原理及控制策略,计算变换器系统参数,建立数字仿真模型,设计变换器主电路、输出电压采样电路、开关管驱动电路等来搭建变换器实验平台。实验教学应用表明,该变换器实现宽输入/输出电压范围功能的同时,能够提高学生的电力电子技术综合实践能力。     

隔离式低压大电流输出DC/DC变换器拓扑分析

从拓扑、应用方面论述了低压大电流变换器技术近期的发展。对隔离式DC/DC变换器原边和副边拓扑进行了分析和比较,得出了隔离式低压大电流输出DC/DC变换器的优选拓扑结构。阐述了带倍流整流的桥式拓扑、推挽正激拓扑以及改进型推挽正激拓扑的优点和工作特点。同时,介绍了能提高变换器效率的同步整流技术。     

小型高效数字式双向DC/DC变换器设计

设计了由STM32F103C8T6单片机控制的基于储能系统的数字式双向DC/DC变换器,不同于传统双向DC/DC变换器中 Buck/Boost模块分离设计的思想,主功率变换电路采用升降压为一体的拓扑结构,减小了变换器体积,采用更适合非线性系统的模糊PID控制方式,减小了输出电压的超调量,增加了系统的安全性,变换器的充放电电流以及系统的工作状态均可由OLED显示,样机测试中,电流波动小,电压稳定性高,应用于试验台LED节能灯,效果良好。     

一种大功率厚膜混合集成DC/DC变换器设计

现有厚膜混合集成DC/DC变换器的最大输出功率仅为150 W,针对输出功率无法满足工程使用需求的问题,开展大功率厚膜混合集成DC/DC变换器技术研究。采用带次级同步整流的移相全桥拓扑结构,详细阐述了反馈控制电路、磁隔离驱动电路、同步整流控制电路等设计关键点的实现方式。研制了一款500 W厚膜混合集成DC/DC变换器试验样机,将厚膜混合集成DC/DC变换器的最大输出功率由150 W提升至500 W,最高功率密度由100 W/in³提升至167 W/in³,试验结果验证了整体方案的可行性。     

基于锂电池化成的新型双向DC／DC拓扑结构研究与建模

提出一种用于锂电池化成技术的新型双向DC／DC拓扑结构。采用两级双向DC／DC拓扑结构,一级使用半桥双向变换器,另一级使用Buck—boost双向变换器,用数字信号处理器对Buck—boost双向变换器进行闭环控制,能实现输入电压和输出电压有较大压差的情况下进行变换。在Matlab／Simlink下对该拓扑结构进行验证。结果表明,该变换器性能稳定,能有效地实现3V电池电压和400V母线电压双向变换。     

航天器DC／DC变换器的可靠性设计

卫星用DC/DC变换器的高可靠和长寿命,是确保其完成飞行使命的基本条件之一.但人们对DC/DC变换器可靠性的认识通常集中在元器件固有质量或产品组装工艺缺陷方面,往往忽略了系统设计(包括技术方案和电路拓扑设计、输入/输出接口设计、环境试验条件适应性设计等)缺陷和电压、电流和温度应力对可靠性的影响.     

一种DC/DC变换器的设计与实现

本文介绍了一种新颖的具有升降压功能的DC/DC变换器的设计与实现，具体地分析了该DC/DC变换器的设计（拓扑结构、工作模式和储能电感参数的设计），详细地阐述了该DC/DC变换器控制系统的原理和实现，最后给出了测试结果。     

基于GaN的DC/DC变换器总剂量与单粒子辐射损伤效应研究

对基于GaN的DC/DC变换器进行了总剂量、单粒子及耦合辐照效应研究,讨论了DC/DC变换器在特定负载及电压条件下,输出电压、输出电流、输出效率随不同辐照条件的变化。试验结果表明,使用GaN MOSFET开关管的DC/DC变换器在总剂量、单粒子及耦合辐照条件下,均表现出了优异的抗辐照性能,即输出电压、输出电流、输出效率等性能在三种辐照条件下均没有发生明显的退化。该DC/DC变换器实现了抗总剂量辐照能力大于1 kGy(Si)和抗单粒子LET≥75 MeV·cm²·mg^-1,表明使用基于GaN的DC/DC变换器未来可广泛应用于航空、航天等供电系统领域。     

基于PEV的双向DC/DC变换器的研究

介绍了一种纯电动汽车超级电容器充放电系统的大功率双向DC/DC变换器。首先给出了纯电动汽车电传动系统的结构图,然后介绍了双向DC/DC变换器的拓扑,并针对超级电容器充放电系统设计双向DC/DC变换器的控制器。     

多相PWM控制DC／DC变换器

概述 近年来,随着一些高性能CPU的出现,如Pentium 4、Athlon等,需要输出电压更小,更大电流的DC/DC变换器,对热性能、EMI及负载瞬变应答(Load Transient)的要求也不断提高。传统的单相DC/DC变换器日益显示出局限性。多相DC/DC变换器以其独特的性能,为高性能CPU电源的解决方案开辟的一条新路。     

具有提升直流环节稳态电压功能的单相全桥 谐振直流环节逆变器

为改善直流电压利用率,提出了一种具有提升直流环节稳态电压功能的单相全桥谐振直流环节软开关逆变器,利用辅助电路中的变压器可以将电能补充到直流母线上等效为电压源的钳位电容,使直流环节稳态电压高于直流电源电压,提高了逆变器输出线电压的基波幅值和直流电压利用率.文中分析了电路的工作状态.在4kW样机上的实验结果表明逆变器的主开关和辅助开关能完成软切换.因此,该拓扑结构对于研发高性能谐振直流环节逆变器具有一定的借鉴意义.     

节能型谐振直流环节逆变器

为改善逆变器的运行效率,提出了一种节能型三相谐振直流环节软开关逆变电路,在直流环节增设了辅助电路.当主开关需要切换时,提前使辅助电路进入谐振状态,将直流环节电压变化到零,保证主开关完成零电压软切换,并且辅助开关也能完成软切换.通过控制辅助开关切换的间隔时间来调节直流环节电压保持为零的时间,使逆变器能根据需要来调整脉宽调制策略.详细说明了电路的工作过程.实验结果表明逆变器主开关和辅助开关能完成软切换.因此,该拓扑结构对于研发高性能谐振直流环节逆变器具有借鉴意义.     

灵活直流环节型全软开关逆变器

本文提出了灵活直流环节型全软开关逆变器.其主要贡献如下:(1)给出了以Buck电路为直流环节的全软开关逆变器;(2)给出了最小电压、电流应力的全软开关Buck型DC-DC变换器的理论分析;(3)给出了这种逆变器的控制策略.仿真结果和实验结果(2.7kW)证明了这个电路优于谐振型直流环节型逆变器.     

The three-phase resonant DC link inverter with soft-switching function

ABSTRACT

In order to realise the energy-saving operation of the three-phase inverter, a three-phase resonant DC link inverter with soft-switching function is proposed. The auxiliary resonant circuit on the DC side participates in the commutation process, so that the DC link voltage can change to zero before the main switch on the bridge arm is switched. Therefore, the main switch can complete the zero-voltage soft-switching and realise the energy-saving operation of the inverter by reducing the switching power loss. The circuit workflow and parameter design rules in each switching period are analysed. As indicated from the experimental results, the switching device is in the soft-switching state when it is switched, and when the output power reaches the rated value of 2.5 kW, the efficiency of the prototype is 98.4%, which is higher than that of the same type of soft-switching inverters. Thus, the auxiliary resonant circuit structure has reference value for the research and development of energy-saving three-phase inverters.     

中小功率三相高频节能型谐振直流环节逆变器

为使中小功率三相逆变器实现在高开关频率下的节能运行,首次提出了一种新型三相谐振直流环节逆变器拓扑结构.设置在逆变器直流环节的辅助电路参与换流过程时,桥臂输入端的直流环节电压能周期性形成零电压状态,主开关和辅助开关都能完成零电压软切换.在高频金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET）作为该逆变器的开关器件时,实现零电压软切换能消除MOSFET的容性开通损耗,有利于优化逆变器效率.文中分析了电路的工作流程.2.5kW样机上的实验结果表明开关器件都处于零电压软切换.因此,该拓扑结构对于研发高性能的中小功率三相逆变器具有参考价值.     

基于LTC3789的DC/DC变换器设计

为将宽输入范围直流电压变换成稳定直流电压输出,以控制器LTC3789为核心,高速、高频、低损耗MOSFET器件为控制开关,采用恒定频率的电流控制模式,设计了一款能够实现宽范围输入电压同步、无缝、高效的升压-降压DC/DC变换电路,并进行了物理实验验证。实验结果表明,所设计的以LTC3789为控制核心的电路能够实现6-30V直流输入,12.8V稳定直流输出的DC/DC变换,并且电路工作稳定、可靠。     

逆变器输出直流分量检测与抑制方法

为消除逆变器交流输出的直流偏置电压,提出了一种检测电路与抑制方法。该检测电路由低通滤波、隔离跟随、调理放大等硬件电路组成,可以精准提取直流偏置电压,并具有一定抗共模干扰的能力。所得到的直流分量,经控制系统调整得到直流反馈量,并叠加到基波后,经电压与电流的双闭环系统调节直流分量。通过10 kVA的逆变器实验平台验证了该检测电路与抑制方法,直流偏置电压的抑制效果明显优于常用的检测电路及抑制措施,且能够在较强的电磁干扰下获得理想的抑制效果。实验结果表明所提出的直流分量检测电路与抑制方法可行。     

基于升降压斩波电路的三相DC/AC逆变器研究

为了解决常用的逆变器所带来的问题,我们提出一种新型的带升降压功能的三相DC/AC变换器拓扑,并介绍了其工作原理。借助于PSIM仿真软件,对单相和三相电路进行了仿真研究,提出了由单相组成三相电压输出的构成方法。在列出仿真参数的前提下,给出了负载电压,负载电流以及调制给定电压和逆变器输出电压的仿真结果。仿真结果表明三相DC/AC逆变器可以实现50 kHz高频功率变换下宽输入电压范围工频逆变输出,证明了理论分析的正确性。     

具有低能耗辅助电路的并联谐振直流环节逆变器

为提高逆变器的转换效率,提出了一种具有低能耗辅助谐振电路的并联谐振直流环节逆变器.在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振电路,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥主开关器件的零电压开关,而且辅助开关器件也可以实现零电压关断和零电流开通.此外,其辅助谐振电路只有一个辅助开关器件,控制简单;辅助开关和谐振元件都位于直流母线的并联支路上,有利于降低辅助谐振电路的能耗.对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和软开关的实现条件.制作一个5kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性.