一种高效隔离的双向DC/DC变换器

面对全球环境急剧变化、能源紧张、节能减排压力的不断上升,具有效率高、体积小、动态性能好、成本低等优势的双向DC/DC变换器的技术需求日益增多.文章在分析传统隔离式双向DC/DC变换器各种拓扑的优缺点的基础上,提出了一种具有隔离、高效、高功率密度的LLC谐振式双向DC/DC变换器的对称拓扑结构.通过研究LLC谐振电路参数的计算方法,设计了300 W,336/24 V的双向DC/DC变换器样机模型,并在Cadence Pspice环境下,建立了相应的等效电路模型,从空载到满载全范围工作状态下,仿真实现了谐振侧开关管零电压开关(ZVS)和整流侧整流二极管零电流开关(ZCS),减小了损耗,提高了效率,降低了电磁干扰(EMI),验证了双向DC/DC变换器对称拓扑结构及其谐振电路参数计算方法的正确性.     

双向DC/DC变换器的设计

设计了一种可以完成能量双向流动的双向DC/DC变换器,通过D/A芯片控制开关电源芯片反馈端电阻的参考基准,实现开关电源输出电压线性可调,将该方法结合单片机程控,完成了双向DC/DC变换器的测试.实验结果证明,该方法可以实现能量双向流动,并且具有控制精度高、效率高的特点.     

用于电动汽车的交错并联软开关双向DC/DC变换器

双向DC/DC变换器作为电动汽车能量控制的关键性元件,是复合电源储能系统中不可或缺的重要部件之一.鉴于不同的双向DC/DC变换器拓扑结构的选择能够影响其成本的高低、性能的好坏,以电压、电流应力最小的双向半桥变换器为基础,采用不添增额外半导体器件的软开关技术,有效的减小器件的开关损耗,并选取两相交错式拓扑结构来弥补输出电压、电流纹波大的缺点.在双向DC/DC变换器中采用两个电流内环并共用一个电压外环的控制策略,通过仿真实验验证了该变换器能够实现对能量双向流动的稳定控制,具有零电压、零电流开关,输出电压、电流纹波小的优点.     

微网储能系统三电平DC/DC变换器的研究

新型光伏三电平DC/DC变换器可以满足大功率快速充放电的要求,并且可以通过多机并联,以实现超大功率的充放电需求。在介绍光伏三电平DC/DC变换器拓扑结构及运行原理的基础上,针对三电平中点电压偏移的问题,提出了一种双闭环控制策略,最后通过MATLAB仿真软件进行验证,其结果证明,该控制方法可以有效地抑制其在充放电过程中中心点电压的偏移问题,并且该变换器能够实现能量的双向流动。     

风光发电系统的四端DC/DC变换器

为减小风光发电系统体积和成本,设计了一种适用于风光发电系统的四端口DC/DC变换器,对变换器工作原理进行了分析,给出了控制器设计方法.该变换器的3个端口电压可通过分别调整各自占空比来控制,另外一个端口用来实现整个系统功率平衡.最后用Matlab软件进行了仿真.仿真结果证明了该变换器拓扑结构的可行性,验证了它控制3个能量端口的能力.该结构有一定应用价值.     

燃料电池混合动力汽车可调双向DC/DC变换器设计

双向DC/DC变换器作为燃料电池汽车的关键部件之一,在动力部分的能量转换中扮演着重要角色,对于整车的能量分配和管理有重要的作用.基于燃料电池汽车对双向DC/DC变换器的要求,设计电流/电压可调双向Buck/Boost变换器拓扑电路,分析其工作原理,对电路的元器件进行了参数计算和选型,并设计了其控制电路及制作了1 600 W的样机.实验结果表明:该变换器具有输出电压/电流可调节、控制精度高、响应速度快、效率高等特点.     

能量回收大功率DC/DC装置的主电路拓扑设计

针对某种型号的大功率电动汽车设计了一款能够实现软开关的多相交错的双向大功率DC/DC装置的主电路拓扑。设计中为了减小装置的体积以及提高装置的效率,使用了非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑。为了减小主电路的输入输出电流纹波以及提高主电路拓扑的可靠性,使用了多个非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑相并联。通过控制多相交错型拓扑结构中主功率开关管的导通和断开的时序实现了软开关技术,这样不仅降低了功率开关器件的功率损耗而且还减少了主电路本身对其它电路的干扰。最后,使用Matlab/Simulink仿真软件对所设计的主电路拓扑进行了仿真,验证了基于软开关的主电路拓扑的正确性。     

基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器设计

由于目前复合电源系统中只用一个单输入DC/DC变换器存在稳定性差,蓄电池使用寿命短的现象,而使用两个单输入DC/DC变换器又存在结构复杂、可靠性差的缺陷.因此设计了一种基于纯电动汽车的双输入双向DC/DC变换器,该变换器通过将蓄电池、超级电容作为双输入电源接入其中,使二者的输出电压更加稳定,有效地保护了蓄电池,延长了其使用寿命.同时,只使用一个DC/DC变换器使系统结构得到简化,提高了可靠性.对所提出的DC/DC变换器在纯电动汽车不同工况下的工作情况进行了分析,最后通过Matlab/Simulink进行了仿真验证,结果表明所提出的DC/DC变换器能够满足电动汽车的要求.     

组合型DC/DC变换器控制策略研究

为了提高变换器输出功率,实现开关管的ZVS,根据两组以上变换器交错并联的电路拓扑,提出了一种带辅助网络的两路交错并联DC/DC变换器的控制策略.该控制策略可以实现变换器次级电压的交错,使得滞后桥臂利用另一全桥变换器产生的交错电流实现ZVS.最后运用Saber软件进行了仿真和实验,实验结果验证了该控制策略的正确性.这对大功率开关电源的研究具有实际指导意义.     

Buck+半桥LLC倍压谐振两级式DC/DC变换器

针对微波功率模块(MPM)集成电源应用,提出了一种新型的基于定频控制的Buck+半桥LLC倍压谐振两级式DC/DC变换器。阐述了两级式变换器的拓扑结构,分析了后级半桥LLC倍压谐振变换器的特性和工作原理,给出了优化设计方法。最后,制作了一台功率400W输出的样机,进行了仿真和实验验证,样机的满载效率达到了96%。     

一种矩阵式AC/DC变换器控制策略改进

为进一步改善之前提出的矩阵式AC/DC变换器性能,依据三相/一相矩阵式变换器（3/1MC）与其等效拓扑开关函数之间的瞬时对应关系以及限定条件,研究了一种改进的控制策略．该策略充分利用X扇区中三相电压资源,合理分配各相电压的作用时间（占空比）及各双向开关的门极驱动信号．使双向开关的有效导通角为180＆#176;,各相输入电流SPWM脉冲序列均匀、等间隔地分布在时间轴上,且分别跟随输入电压．仿真结果表明,网侧谐波电流小,功率因数接近1．     

一种新型矩阵式AC/DC变换器研究

为克服常规AC/DC变换器的缺陷,提出了一种新型AC/DC变换器——三相/一相矩阵式变换器(3/1MC).该矩阵式变换器直接将三相交流380V/50 Hz输入变换为单相PWM高频、高压交流电压.由高频变压器隔离并调理为需要的幅值后,经倍流式整流、滤波输出预期的直流电压.控制电路由UC3879及外围逻辑芯片组成.通过4kW 28.5V/140A原理样机的实验验证了理论分析的正确性及方案的可行性     

高效率150瓦双管正激DC/DC变换器的研制

详细分析一种双管正激DC／DC直流变换器的电路工作原理，对电路的功率损耗及其分布进行了讨论与推导。在此基础上比较不同电路参数条件下的损耗及效率计算结果，设计了一台150瓦原理样机。试验与测量结果表明，该变换器具有高效率、高功率密度等优点。     

三重交错并联DC/DC变换器设计

DC/DC变换器是复合电源电动汽车的重要组成部分之一,为了提高DC/DC变换器的功率密度,DC/DC变换器正在向高频化发展,研究在单相DC/DC变换器的基础上,设计了一种三重交错并联DC/DC变换器,可以提高系统的开关频率、降低纹波电压,从而减小滤波器的体积、提高功率密度.最后通过Simulink进仿真分析,结果表明:三重交错并联DC/DC变换器的纹波电压明显小于单相DC/DC变换器,有利于功率密度的提高.     

磁集成Z网络DC/DC变换器的仿真研究

为了得到更适宜工程应用的升／降压变换器，提出了一种带磁集成的Z网络DC／DC变换器拓扑．此新型电路结构能实现升／降压变换，并通过磁路组合集成的方法，使电路具有结构简单、易于实现等特点，通过仿真验证了此方案可行。     

一种适合18脉波整流的新型DC/DC变换器

自耦变压器方式的18脉波整流电路采用多相整流技术来提高设备的功率等级、降低谐波,而利用移相自耦变压器可以降低整流器的体积、重量和成本,但不能实现电气隔离.为此,将多脉波整流技术与实现DC/DC变换器软开关相结合,提出了初级采取全桥移相控制策略、次级使用多相整流电路的新型DC/DC变换器电路结构,分析了工作原理和软开关情况,最后进行了仿真和实验.仿真和实验结果表明:理论分析是正确性的,该变换器能实现滞后桥臂开关管的零电压开通和零电流关断.     

含分布式电源的中压柔性直流配电网研究

直流配电技术大量减少了换流器的使用,可显著降低电网运行成本、提高系统可靠性和稳定性。在此背景下,从两端直流配电网入手,提出典型城市中压直流配电网拓扑并进行仿真分析。首先,通过探讨直流配电网相较于传统交流配电网的技术优势,分析两端直流配电网结构的可行性。然后,建立AC/DC变流器的功率和电压控制模型以及DC/DC变流器的控制模型,分析光伏和储能电池的特点,说明分布式电源直接接入直流电网减少换流器的投入,具有高效低成本的优势。最后,基于PSCAD/EMTDC平台对两端直流配电网系统进行建模仿真,仿真结果表明在光伏、储能以及负荷功率波动时通过有效控制能够使直流配电网稳定运行。