高频软开关技术及其应用

软开关技术是功率变换器高频化的主要技术,本文系统综述了软开关技术的主要原理和特点,并给出了罗在技术的具体应用实例。     

新型软开关逆变电源设计

介绍一种新型软开关逆变电源,该新型逆变电源利用直流斩波环节进行功率调节。与传统ZCT-PWM BUCK斩波调节方式不同,该新型逆变电源在直流斩波环节增加了一个辅助功率开关器件及谐振电感、谐振电容等元件,克服了传统ZCT-PWM波不能零电流开通和负载续流二极管不能软关断的缺点。文章分析了电路工作原理并进行实验,实验结果表明该新型软开关逆变电源可以在高频下高效可靠地运行。     

带有高频SI器件开关的软开关型谐振DC-DC变换器

描述了结合常规串联谐振逆变器电路构成的零电流软开关变换器,并提出了其在稳态时的工作原理,对带有电压箝位二极管环路的半桥零电流谐振ＤＣ—ＤＣ变换器的性能评价。     

DSP控制的软开关弧焊逆变电源

软开关技术是解决逆变电源可靠性的核心技术,本文提出了一种新的软开关逆变弧焊电源的设计方案。为了提高软开关弧焊机控制的灵活性,开发了基于数字信号处理器(DSP)的控制系统,由软件对PWM波形的移相进行控制,该方案基本上可实现全负载范围内的软开关状态。利用DSP控制简化了硬件电路,使焊机的可靠性得到提高,提升了控制系统的数字运算能力和过程控制能力,基本实现了焊机的数字化控制。     

基于软开关技术的高频逆变式恒流源

本文介绍了一种基于软开关技术[1]的高频逆变式恒流源的设计.其特色在于将开关电源技术应用于恒流源设计,克服了线性恒流源的各种缺点,具有很大的实用价值.该电源由单相交流220V供电,其输出电流、输出端开路电压可分别在10A-200A、1V-5V范围内连续调节,并具有过流与过温保护功能.     

新型半桥高频软开关PWM DC-DC气保逆变焊机

在传统半桥气保逆变焊机中,功率开关多处于硬开关状态或部分软开关状态。当其开关频率过高时损耗很大,降低了工作效率。本文提出了一种新型半桥高频软开关PWMDC-DC拓扑,该拓扑具有电路结构简单、逆变开关频率高、所有开关器件均能实现ZVZCS通断、控制方便等优点。在分析新型半桥软开关气保逆变拓扑工作原理的基础上,研究了一种适用于低电压、大电流场合的全数字化控制的新型半桥高频软开关气保逆变焊机。新型半桥软开关气保逆变焊机电路的实验与仿真结果验证了数字化控制的新型半桥软开关系统的优良性能。     

全桥结构中的无源、无损耗软开关技术

开关电源的高频化使得功率开关的损耗加大,采用软开关技术是减小该损耗的有效手段.本文提出了一种采用无源器件构成无损耗吸收回路的结构,可使得全桥PWM开关电源中的开关管工作于零电流-零电压的软开关状态,以提高功率变换效率.通过对电路工作原理和能量转移关系的分析,给出了关键参数的选取原则.     

基于软开关技术的车载逆变器的研究

基于目前国内的车载逆变器仍然属于硬开关技术。不仅体积大。重量大。而且谐波含量大、开关频率低。尚未达到高质量的正弦输出。本文从实际应用的角度出发。研究适用于车载逆变器的软开关技术方案。分析了软开关技术的原理与控制策略．将移相控制技术合理利用和改进。并运用TMS320LF2407A与IGBT组合搭配。从而使车载逆变器具有体积小、重量轻、集成度高和高频性能等优点。经试验和仿真证明。该车载逆变器基于软开关技术性能优良。质量可靠。具有很高的应用价值。     

基于软开关和均流技术的电镀电源

本文设计了一种基于软开关和均流技术的电镀电源,单个模块电源输出功率为1.2kW(100A/12V)。其主要特点在于将软开关和并联均流技术应用于电镀电源,提高了电源的功率容量和可靠性,同时在电源输出侧采用了先进的同步整流技术,进一步提高了电源的效率,并具有冗余、过流和过温保护功能。     

基于高频软开关技术的电镀电源设计

本文设计了一种基于高频软开关技术的电镀电源,单机满载输出功率为7.2kW(600A/12V).采用了移相控制和倍流整流技术,在变压器原边加入隔直电容和饱和电感,原边超前桥臂保持宽范围的零电压开通条件,滞后桥臂实现了无环流损耗的零电流关断:副边的倍流整流方式,两个二极管实现了自然换流,两个输出电感交错并联的方式,大大减小了系统电流纹波,减小了电感的尺寸,从而减小系统的体积和重量;运用均流控制芯片UC3907设计了电源模块的均流控制电路,实现了多模块并联组成大功率的电镀电源系统,提高了电源输出性能.     

基于软开关和均流技术的分布式电源系统设计

本文设计了一种分布式电源系统,其输入为单相交流220V,输出为直流5V/10A以及15V/20A。系统分为前后两级,前级的输出是48V,同时它也是后级的输入。系统具有功率因数校正功能,而且采用了软开关技术提高效率。此外由于使用了均流技术,所以系统可根据用户需要进行扩容。     

基于无源辅助谐振换流的新型软开关变换器

提出了一种无源辅助谐振换流新型软开关变换器.即通过采用简单的无源辅助谐振网络实现了开关管的软开关,开关管电压电流应力小,解决了输出二极管反向恢复问题.特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.本文以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理,软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其它基本的DC-DC变换器中.制作了一个使用IGBT的5 kW-20 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

基于开关稳压电源与开关稳流电源并联系统的设计

为了改善电源的性能,提高电源对变化负载的适应能力,设计将开关电压源和开关电流源并联构建供电系统。系统采用电压源与电流源在输出端并联后按比例分配输出电流的方法,解决开关电源并联后供电系统输出不稳定的问题,构建了实际的并联电源系统。实验表明,采用该文的按比例自动分配电流的方法,可以实现电源系统的大功率稳定输出。     

一种集成数字开关电源补偿器设计

片上集成的数字开关电源（SMPS）控制器采用数字方式的补偿器,能够实现较为复杂的控制策略以达到高性能电源管理。针对普通数字补偿器通常占用较大的片上面积问题,通过分析Boost电路模拟补偿器的数字化方法,提出了全集成的数字补偿器电路方案,并采用了非线性寻址查找存储补偿系数,实现了面积和瞬态响应优化;所提出的方案具有面积小、功耗低、结构简单、易于综合的特点。现场可编程门阵列（FPGA）验证结果表明,采用该补偿器的控制器可应用于数字电源的控制。     

基于单片机的磁控溅射稳压开关电源设计

磁控溅射真空镀膜技术与传统的化学电镀技术相比,具有环保、降耗、减排等优点,磁控电源是这种镀膜装置的关键部件之一。该文研究和设计了以高频开关电源技术为基础的高效率、大功率磁控稳压电源。文中介绍了主电路、控制电路的原理设计,用Matlab仿真软件搭建了电路模型,并进行了仿真实验,在此基础上完成了硬件电路、软件程序设计。通过AT89C51单片机实现了在不同工作方式下电源输出电压和电流的调节。实际应用证明该电源具有恒流控制效果好,可靠性高,工作稳定等优点。     

微机保护开关电源实时在线监测研究

针对微机保护现阶段较为普遍的开关电源损坏问题,开展了开关电源结构特点以及开关电源老化失效因素的分析,提出了使用开关电源理论寿命折算法、开关电源输出纹波判别法以及输出电压判别法来联合判别开关电源的性能和状态的方法,并在该理论方法的基础上,完成了对温度采集和纹波采集电路模块的设计,实现了对微机保护开关电源实时在线监测,提高了微机保护开关电源稳定运行的可靠性。研究结果表明,该方法可靠有效,具有一定的实用性。     

基于UC3844的24V/200W开关电源

为了解决矿下大功率用电设备的持续供电问题,并且提高其工作稳定性和安全可靠性,将双管正激拓扑结构的开关电源应用到实际设备中。开展了相关可行性分析,指出了线性稳压电源和传统开关电源的不足,提出了基于UC3844的200W双管正激开关电源设计方法;对电路基本工作原理进行了分析验证,并增加了过流保护、过压保护等功能;对电路各功能进行了恶劣条件下的反复试验,对相关数据、波形进行了多次分析比较。研究结果表明,该电源安全可靠、稳定性好、纹波小、效率高,且满足国家标准,达到了设计要求。     

基于DM0265的多路输出开关电源设计

开关电源设计是变频器硬件设计的核心内容之一,其性能的好坏直接影响变频调速系统的整体工作性能。针对变频器内部电路多种电压等级供电的需要,设计了一种基于Fairchild公司的DM0265芯片的反激式多路输出隔离型开关电源。介绍了该电源的工作原理、电路组成,重点阐述了变压器的设计。该电源具有宽的输入电压范围,稳定的4路直流输出,并且芯片外围电路简单,工作稳定。实验结果表明:该开关电源性能优良,能为变频器长期、稳定地供电。