小型风电Buck软开关MPPT研究

以小型风力发电系统为研究对象,针对系统自身能量损耗问题,研究了非隔离式有源无损缓冲Buck变换器。该变换器结构简单,易于控制,保证在消耗很小平均功率的同时,在较宽负载范围内使主、辅开关管和续流二极管均实现软开关,降低了开关损耗和功率管所承受的压降,同时使系统具有较高的功率因数。详细介绍了该变换器的原理和工作过程。最后通过仿真和实验验证了变换器主、辅开关管和续流二极管均能实现软开关,从而提高了风力发电系统发电效率。     

小型光伏发电软开关DC/DC变换器研究

针对传统光伏发电DC/DC变换器工作在硬开关状态时,因开关损耗大、开关管所承受的电压电流大等缺点导致的系统效率下降问题,采用了一种软开关Boost变换器,其结构简单,易于控制,大大减少了变换器工作中的开关损耗,并且降低了开关管所承受的压降.最后通过仿真和实验证明变换器的主、辅开关管和续流二极管均能实现软开关,从而提高了...     

新型ZVZCT PWM直流变换器族的研究

提出了一种新型零电压零电流转换 (ZVZCT)软开关单元 ,并基于该开关单元 ,构造了BuckZVZCTPWM变换器和BoostZVZCTPWM变换器 ,形成新型ZVZCTPWM直流变换器族。详细分析了BuckZVZCTPWM变换器的工作原理 ,主开关管实现了零电压零电流开关 ,辅助开关管实现了零电流开通、零电压零电流关断 ,续流二极管实现了零电压零电流关断、零电压开通。该软开关单元不但适合于少子器件 ,而且适合于多子器件 ,同时保持PWM控制的特点。仿真分析和实验结果完全验证了理论分析的正确性     

一种新型有源无损缓冲Buck变换器的研究

详细分析了一种新型非隔离式有源缓冲Buck变换器的工作原理,该变换器的主开关管、辅助开关管和主续流二极管均可实现软开关。缓冲电路独立于主电路之外,只在开关状态切换时才与主电路连接,在保证缓冲电路只有很小平均功率的同时,保证了缓冲电路只改变负载动态轨迹而不改变电路的稳态性能,可在较宽的负载范围内实现软开关,具有结构简单,控制容易的特点。仿真和实验均证明了分析和设计的正确性和可行性。     

基于辅助网络的软开关Buck变换器

提出一种新型的零电流软开关buck变换器,采用辅助谐振网络实现主开关管的零电流关断、辅助开关管的零电流通断,续流二极管的零电流开通,大大降低了开关损耗,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率应用场合。深入分析研究该变换器的工作原理以及软开关控制策略,给出关键电路参数的设计方法。对新电路进行仿真研究,并制作一台输出功率为400W的实验样机进行验证,电路仿真和实验结果验证了所提出的方案是可行的。     

基于软开关Buck/Boost变换器的双向控制研究

基于双向Buck/Boost变换器提出带辅助电感的交错并联式Buck/Boost变换器,可实现开关管的软开关及续流二极管的自然关断,减小开关损耗;交错并联的结构可减小电流纹波,提高输出功率。详细分析了其双向工作原理及软开关实现条件,同时针对开关管采用变压器隔离型驱动电路时带主电关驱动会引起开关管误导通的问题,分析误导通的产生原因并提出软退出的解决办法。最后搭建了一台500 W的双向Buck/Boost原理样机,实现了对锂电池的恒流/恒压充电和恒流放电,以及充放电平滑切换。仿真与实验验证了设计的合理性。     

对称PWM控制ZVS半桥变换器研究

与传统半桥电路相比,采用对称PWM控制方法的半桥软开关直流变换器电路增加了一个由辅助开关管和一个二极管组成的支路.其主开关管不仅工作在对称状态,而且能很好实现软开关,辅助开关管在主开关管关闭期间实现ZVS和ZCS导通.在分析该变换器的工作原理基础之上,研究了其工作特性,重点分析了谐振电感在实现ZVS和引起占空比丢失方面的影响,仿真和实验研究表明该变换器具有优良的性能.     

对称控制ZCS-PWM不对称半桥变换器研究

提出了一种新颖的对称控制ZCS．PWM半桥变换器。与传统的不对称半桥变换器相比,该变换器在变压器的副边电路中增加了一条由辅助开关管、谐振电容和谐振电感串联组成的辅助支路,其主开关管不仅工作在对称状态,而且变换器能在整个负载范围内实现主开关管和辅助开关管的零电流开关以及所有二极管的零电压开关。本文详细分析该变换器的工作原理和工作特性,给出了实现软开关的条件和主要参数的设计方法,仿真和实验研究表明该变换器具有优良的性能。     

无损软开关无桥Boost PFC变换器的研究

针对无桥Boost功率因数校正(PFC)变换器在高频工作时功率器件开关损耗大、电压电流应力高,提出了一种无源无损软开关Semi-bridgeless Boost PFC变换器,用于实现开关管和功率二极管的软开关,减小二极管反向恢复电流造成的电压尖峰,有效提高转换效率。详细分析了该软开关无桥Boost PFC变换器的工作原理,制作实验样机对电路的有效性进行了验证,实验结果表明所提软开关无桥变换器能有效减小开关损耗,降低元器件的电压电流应力和电磁干扰,效率高于硬开关无桥Boost PFC变换器。     

一种新型的高效率Boost PWM变换器的研究

传统的BoostZVTPWM变换器的主开关管实现了软开关 ,但是辅助开关管是在硬开关下关断。因此 ,变换器的效率低。提出了一种新型的BoostZVTPWM变换器 ,详细分析它的工作原理及实现软开关的条件。实验结果证明了所提出的Boost变换器的有源开关管和二极管均实现了软开关 ,并且在满载时效率可达到 94 %左右。新型的BoostZVTPWM变换器的思想也可以扩展到其它的基本变换器拓扑中得到新型零电压转换PWM变换器     

PWM零电直流变流器中一种新型的压零电流转换软开关单元

提出了一种新型的零电压零电流转换(ZVZCT)软开关单元，并基于该开关单元，构造了BuckZVZCTPWM变流器。该变流器实现了主开关管的零电压零电流开关，辅助开关管的零电流开通、零电压零电流关断，以及续流二极管的零电压零电流关断、零电压开通：不但适合于少子器件，而且适合于多子器件，同时保持PWM控制的特点。同时，该ZVZCT软开关单元可以推广到其它变流器之中，构造出新型ZVZCTPWM变流器族。进行详细的稳态分析、仿真分析和实验验证。实验结果完全验证了理论分析的正确性。     

PWM直流变流器中一种新型的零电压零电流转换软开关单元

提出了一种新型的零电压零电流转换(ZVZCT)软开关单元,并基于该开关单元,构造了Buck ZVZCT PWM变流器.该变流器实现了主开关管的零电压零电流开关,辅助开关管的零电流开通、零电压零电流关断,以及续流二极管的零电压零电流关断、零电压开通;不但适合于少子器件,而且适合于多子器件,同时保持PWM控制的特点.同时,该ZVZCT软开关单元可以推广到其它变流器之中,构造出新型ZVZCT PWM变流器族.进行详细的稳态分析、仿真分析和实验验证.实验结果完全验证了理论分析的正确性.     

基于耦合电感的新型Buck软开关的研究

针对传统Buck软开关变换器开关损耗大和轻载条件下效率低的缺点,提出了一种新型Buck软开关拓扑结构。通过在传统Buck软开关的拓扑结构中增加一个小电感、一个二极管和与主电感反向耦合的电感,实现了主开关在ZCS下的导通和关断,减小开关损耗,从而提高变换器的效率。最后对新拓扑结构的工作过程做了详细分析,并通过实验对分析过程进行了验证。     

新型软开关切换反激式变换器的研究

针对现有的软开关切换反激式变换器辅助开关无法达到软切换及轻载时不能实现软切换的问题,提出了一种新型软开关切换反激式变换器,借助所加入的软开关辅助电路,和辅助开关上串联二极管,不仅能使主开关工作在零电压状态下切换,其辅助开关亦能在零电流状态下切换,也能避免辅助变压器的饱和。此外,所加入之辅助开关并非浮接而是和主开关共地,所以辅助开关的控制信号无需隔离,因而降低了控制电路的复杂度。实验结果表明:提出电路的主、辅开关在满载和轻载时都工作在软性切换状态,提高了电路在整个负载范围内的工作效率。     

新型Buck-Boost变换器在感应加热电源中的应用

针对传统感应加热电源中直流斩波环节开关损耗大、调压范围窄的缺点,提出一种新型的Buck-Boost软斩波电路,通过增加辅助开关管和谐振元件实现了主开关、辅助开关和主续流二极管的软开通和软关断。这里以180 kHz高频感应加热电源为研究对象,逆变侧采用基于IGBT倍频的单相桥式逆变电路,使输出频率为逆变器频率的两倍,逆变器输出匹配串联谐振负载。此处详细分析了新拓扑结构的工作过程,并通过实验证明了分析和设计的正确性和可行性。     

一种新型大功率ZVZCS三电平DC-DC变换器

三电平直流变换器因其主开关器件电压应力仅为Vin/2且具有拓扑结构简单和软开关特性好等优点,受到工业界和学术界的广泛关注。基于IGBT的零电压零电流开关ZVZCS(zero-voltage zero-current switching)三电平DC-DC变换器是大功率高压直流变换的主流方案,具有通流能力强、软开关负载范围宽和原边通态损耗低等优点。但目前ZVZCS三电平直流变换器仍存在原边电流复位困难和整流二极管电压应力高等问题,限制了该类变换器在大功率场合的应用。提出一种新型ZVZCS飞跨电容型不对称PWM半桥三电平DC-DC变换器,采用电压可变电流复位电路,在保证主开关器件宽负载范围实现软开关的同时不增加副边整流二极管的电压应力,且复位电路中的MOSETs全负载范围ZVS(zero-voltage switching)关断和ZCS(zero-current switching)开通。此外,该电路在飞跨电容两端串联一个双向开关,防止原边电流复位后反向,该双向开关在全负载范围可实现ZVS关断和ZCS开通,因此增加的损耗可以忽略。讨论了电路的结构、工作原理和特性,设计了一台6.5 kW实验样...     

ZVS高频变换器在新型微波炉电源中的应用

针对传统微波炉电源变换器的不足,研究了一种新型微波炉电源ZVS软开关高频变换器,详细分析了该变换器的工作原理和整个工作过程,以及该变换器的功率调节特性.样机实验证明,该变换器实现了开关管零电压开关(ZVS)的软开关功能,减小了开关损耗,实现了变换器的高频化,提高了变换效率,更便于调节输出功率.