改进型无桥Boost PFC软开关技术的研究

在分析无源无损缓冲电路拓扑结构的基础上,为了降低开关损耗,进一步提高效率,提出了在改进型无桥Boost PFC(Power Factor Correction,PFC)的基础上增加非最小电压应力电路网络。在理论分析和仿真验证的基础上,研制了一台300W的实验样机。结果表明改进后的无桥PFC电路拓扑具有通态损耗低、电流采样简单,不仅能实现开关管的零电压关断和零电流导通,同时续流二极管实现零电压导通和零电流软关断。     

无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器

为提高单相全桥逆变器的转换效率,提出了一种无源器件辅助换流的单相全桥软开关逆变器拓扑结构,通过在逆变器桥臂上增加辅助谐振电路,实现了开关器件的软开关动作.辅助谐振电路中无辅助开关器件,只含有电感、电容和二极管等少量无源器件,这有利于降低辅助电路的成本,而且不会使逆变器的控制策略复杂化.此外,在逆变器处于死区状态时,负载电流能通过辅助谐振电路续流,可以改善逆变器输出电流波形的畸变率,减小了死区的不利影响.文中详细分析了电路的工作过程,在功率为4kW的单相实验样机上进行了实验验证,获得的实验结果表明在轻载和满载时逆变器的开关器件都能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率都得到了改善.因此,该无源器件辅助换流的单相全桥软开关拓扑结构对于提高逆变器的性能具有重要意义.     

一种最小电压应力的软开关无桥PFC技术研究

针对传统桥式整流升压功率因数校正(PFC)电路效率较低的缺点,提出了一种最小电压应力的软开关无桥PFC电路拓扑.在理论分析和仿真验证的基础上,研制了一台300 W的实验样机.结果表明,改进的无桥PFC电路拓扑具有通态损耗低、电流采样简单,能实现开关管零电压关断和零电流开通,同时实现整流二极管零电压导通和接近零电流软关断...     

一种改进的ZCT无桥功率因数校正电路设计

为了降低开关损耗,提高变换器的效率,提出了一种改进的零电流转化软开关无桥功率因数校正电路,实现了变换器主开关管和辅助开关管的零电流导通和零电流关断,有效地减小了导通损耗,提高了电路的效率。详细分析了电路的工作模态、工作条件和主开关管的导通损耗。仿真和实验结果表明,该功率因数校正电路实现了输入电流对输入电压的良好跟踪,功率因数高,谐波含量少,效率较传统的全桥功率因数校正电路有明显的提高。 关键词：全桥;零电流转换;无桥;功率因数校正     

一种ZCT PWM全软开关变换器的仿真研究

在零电流过渡（ZCT）功率变换电路中,主开关管的开通和辅助开关管的关断是工作在硬开关条件下的,其开关损耗大。文中通过对传统主电路拓扑结构及控制方法改进后,详细分析该变换器的工作原理并进行仿真验证。结果表明主开关管和辅助开关管不仅实现了软开关通断的工作方式,同时还能消除升压二极管的反向恢复问题。     

低损耗软开关Boost变换器

介绍一种新的软开关Boost变换器。传统的Boost变换器在开通和关断时将产生开关损耗,因此使整个系统的效率下降。新的Boost变换器利用软开关方法增加了辅助开关管和谐振电路。这样,相比硬开关情况下,变换器减小了开关损耗。这种变换器可以应用在光伏系统、功率因子校正等装置中。详细分析电路的工作原理以及实现软开关的条件,利用Pspice9．2软件进行仿真验证。仿真结果表明,该变换器的所有开关器件都实现了软开关,从而使效率得到提高。     

Boost ZCT-PWM变换器的改进及仿真分析

针对传统的Boost ZCT-PWM变换器中存在的主开关管硬开通和辅助开关管硬关断的问题,提出一种改进型的Boost ZCT-PWM变换器,使主开关管零电流开通,辅助开关管零电流通断,并且特别适用于IGBT作为开关器件的高电压、大功率应用场合。分析电路的工作原理并用PSpice仿真软件进行仿真研究。仿真结果表明所有开关器件实现了软开关,变换器的效率得到提高。     

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.     

新型零电压零电流软开关逆变器的仿真研究

提出一种新型的零电压零电流谐振极型软开关逆变器,可以在主功率器件开通和关断时,同时实现零电压和零电流,因此对于内部电容不能忽略的器件,可减小容性开通损耗,当IGBT作为主功率器件时,也可减小拖尾电流引起的损耗。主功率器件真正做到了无损耗换相。此外,续流二极管的反向恢复损耗被降低到最小,辅助开关也实现了零电流开关。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。通过仿真结果验证该软开关逆变器的有效性。     

一种新型最小电压有源箝位PFC控制器

设计了一种可实现最小电压有源箝位功能的新型PFC控制器,分析了相应的控制策略,并给出电路实现方法。由该控制器构成的PFC预调节器能够抑制升压二极管的反向恢复电流,并实现开关器件承受的电压应力最小化。采用前沿调制技术,减小输出电容上的纹波电流,可编程的导通延迟时间可以实现主开关和辅助开关的零电压导通。芯片采用1.5μm BCD(Bipolar,CMOS,DMOS)工艺设计;通过仿真实验,对设计进行了验证。     

新型单相全桥无源软开关逆变器

为改善单相全桥逆变器的运行效率,设计出了一种新型单相全桥无源软开关逆变器,在每个开关周期的换流过程中,利用逆变器的低损耗辅助谐振电路,使开关器件实现软切换以节约电能.辅助谐振电路只含有电感、电容和二极管等无源器件,不会使逆变器的控制变复杂.此外,在逆变器处于死区状态下,负载电流可通过辅助电路进行续流,减小了死区状态对逆变器输出电流波形的不利影响.文中分析了电路的工作过程,在功率为3kW的单相样机上的实验结果表明开关器件能实现软开关,逆变器输出电流波形的畸变率得到了改善.因此,该拓扑结构对于研发高性能单相全桥逆变器具有重要参考价值.     

辅助电路与负载并联的新型单相全桥软开关逆变器

为优化单相全桥逆变器的效率,提出了一种新型单相全桥软开关逆变器,其输出端设置了1组与负载并联的辅助电路.在辅助电路处于工作状态时,逆变器桥臂上的主开关能完成零电压软开通和零电流软关断,使该逆变器能通用于中小功率领域和大功率领域.分析了1个开关周期内的逆变器工作流程.在3kW样机上的实验结果表明开关器件实现了软切换,样机在额定功率下的效率达到99.1%.因此,该拓扑结构对于优化单相全桥逆变器的性能具有重要意义.     

一种高效的同步整流Boost软开关变换器

针对同步整流Boost变换器的效率问题,提出一种同步整流Boost软开关拓扑。在辅助电路的帮助下,实现了主开关管的零电压通断和辅助开关管的零电流通断,显著改善了因开关管导致的变换器损耗严重的问题,使变换器的效率得到了有效提高。详细分析了所提变换器的工作原理并对主要参数的选取和变换器的特性进行了讨论,最后通过Pspice仿真实验对理论分析进行了验证。     

MOSFET和IGBT器件在开关电源中的一种应用方法及其仿真

为了降低开关电源中开关器件的开关损耗,介绍一种带辅助管的软开关实现方法,将IGBT和MOSFET这两种器件组合起来,以IGBT器件为主开关管,MOSFET器件为辅助开关管,实现零电流（ZCS）软开关模式。先从理论分析入手,提出电路形式以及开关方法,然后针对这种开关方法的不足之处,提出改进后的开关方法。交替开关方法。并在PSpice中对所有结论通过了仿真验证。     

基于GaN器件的有源箝位双向反激变换器设计

文章针对氮化镓(Gallium Nitride,GaN)功率晶体管在双向DC-DC变换器中的应用进行设计。近年来,第三代宽禁带功率半导体器件GaN凭借其体积小、高频、高效率等优势,在电力电子应用中得到了广泛的关注。为实现双向DC-DC变换器在便携式小功率应用场景下的能量双向高效传输,设计了一种基于GaN器件的有源箝位双向反激变换器并对其性能进行了验证。详细地介绍和分析了变换器的工作原理、开关模态以及软开关实现条件,并对主电路参数进行设计。采用LTspice软件搭建仿真模型,仿真结果验证了该变换器在小功率应用下可实现开关管软开关性能。最后,设计了一个20 W的实验样机验证了所设计拓扑的准确性和有效性,结果表明该变换器较传统Si MOSFET器件具有更高的转换效率。     

辅助电路与主开关并联的单相全桥节能逆变器

为了改善逆变器的性能,提出了一种辅助电路与主开关并联的单相全桥节能逆变器.逆变器采用受限单极式正弦脉宽调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM）方法,在每个开关周期,只需要控制1个主开关和1个辅助开关的切换,辅助开关可以采用固定占空比控制,而且不需要设定谐振电流阈值来控制辅助开关.在每个开关周期的换流过程中,需要切换的主开关所并联的谐振电容的电压能变化到零,主开关能实现零电压软开通.辅助电路中无器件直接串联在直流母线上,可有效降低辅助电路通态损耗.分析了电路工作原理,实验结果表明主开关和辅助开关都实现了软切换.因此该拓扑能有效降低开关损耗和提高逆变器效率.     

集成电路中MOS管导通电阻测量方法

MOS管是一种常见的半导体功率器件,随着半导体产业的不断发展和进步,MOS管的各方面性能也得到大幅度的提高,被广泛应用于开关电源、节能灯、电源转换和电源控制等领域。在功率电路中,MOS作为一种多子功率开关器件,其导通电阻是至关重要的参数之一,会影响到应用电路的稳定性和功耗。因此在集成电路测试中对于MOS管导通电阻的精确测量显得尤为重要。对于MOS管导通电阻的测量做了详细分析,并介绍了两种可以准确测量MOS管导通电阻的方法。     

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.     

LED电源设计优化的功率器件考虑事项

LED照明应用中的开关电源在输入级越来越多地采用有源功率因数校正(PFC)设计,以期满足国际谐波规范要求。非连续导通模式(DCM)中的升压拓扑是功率额定值小于300W转换器的最适合PFC方法。在这种拓扑中,升压开关的开通功率损耗可以忽略,而主要的功率损耗是关断损耗和导通损耗。在引入了超级结器件之后,超级结器件通常被看作一种针对有源PFC而优化的开关,因为它们具有极低的导通阻抗和     

具有单辅助开关的高效率单相全桥谐振极逆变器

为改善单相全桥逆变器的效率,提出了一种高效率单相全桥谐振极软开关逆变器拓扑结构,其辅助电路与逆变器桥臂相连,且只含有1个辅助开关和少量无源器件.在逆变器工作过程中,主开关和辅助开关都能实现软切换,通过降低开关损耗来实现逆变器高效率运行.文中分析了电路工作过程,实验结果表明开关器件实现了软开关,这为进一步研发高性能的实用新型单相全桥软开关逆变器奠定了技术基础.