复合式全桥三电平LLC谐振变换器

该文提出了一种适合于燃料电池供电系统新颖的复合式全桥三电平LLC谐振变换器。它是在复合式全桥三电平变换器的基础上加入了LLC谐振网路以实现开关管ZVS和整流二极管ZCS。该变换器集合了复合式全桥三电平变换器和LLC谐振变换器的优点：适合于在宽输入电压范围的应用场合；三点平桥臂的开关管电压应力只有输入电压的一半；整流二极管实现ZCS，其电压应力仅为输出电压；可以在全负载范围内实现ZVS。该文通过一个200－400V输入，360V/4A输出的原理样机验证了它的工作原理，并给出实验结果。     

一种移相控制混合型LLC谐振变换器

分析了移相控制混合型LLC谐振变换器的工作原理,研究了其工作特性.研究结果表明,变换器在实现开关器件软开关保证效率的同时,具有较宽的输出电压范围.搭建了样机进行实验验证,实验结果表明变换器实现了初级开关管零电压开关(ZVS)开通、次级二极管零电流开关(ZCS)关断,并拥有近3倍的输出电压范围,验证了该方案的可行性.     

LLC大功率LED驱动器中关键参数研究

对于大功率LED驱动器来说,LLC谐振变换的优势在于能在全负载范围内实现零电压开关(ZVS),效率高,EMI小等。重点介绍了LLC谐振变换器的关键参数及其对于谐振电路的影响,测试了不同K值和Q值情况下对输出效率的影响。制作了一台原理样机,实现了开关管的零电压开关(ZVS)和次级整流管的零电流开关(ZCS),峰值效率达到了93.2%。实验结果验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性。     

高效率准谐振Buck变换器设计与研究

电感电流临界连续工作模式(BCM)Buck变换器,在电感电流下降到零时,输出滤波电感和开关管并联电容谐振即准谐振(Quasi Resonant)(QR)。在开关管两端电压谐振到零的时候开通开关管,则可以实现零电压零电流开通(ZVS/ZCS)。本文通过详细分析输出电感与开关管并联电容的谐振过程,得出开关管两端电压为零的时间,并且通过设计延时电路,以保证输入电压变化时依然能够实现零电压和零电流开通(ZVS/ZCS)。在开关管关断时由于开关管两端并联了谐振电容,可近似认为是零电压关断。而且Buck变换器工作于BCM模式时输出滤波电感体积小,动态响应速度变快,二极管自然关断,没有反向恢复损耗。最后设计了一台3kW的原理样机,最高效率可以达到98.7%。     

基于LLC谐振变换器的串联电池组均衡电路研究

为解决动力电池在成组使用时出现不一致性,提出了一种基于LLC谐振变换器的串联电池组均衡电路.LLC谐振变换器可将能量直接从最高电压电池转移到最低电压电池,实现了变换器初级开关的零电压开关(ZVS)和近零电流开关(ZCS),并在变换器次级电路中实现二极管的ZVS.为验证该均衡电路的有效性,搭建了由6节电池组成的均衡电路进行仿真实验.实验结果表明,2W时电池组达到了93.5％的最大效率.在60 min时6节电池的电压趋于一致,所有电池均达到平衡.同时,无论是在静置、充电还是放电状态下,该均衡器的精确度都可以维持在0.02 V内.     

高效率CLL谐振变换器的分析与设计

阐述了CLL谐振变换器的工作原理,该变换器能在全负载范围内实现开关管的零电压开关(ZVS)和次级整流二极管的零电流开关(ZCS),降低了开关管的开关损耗,消除了二极管的反向恢复损耗。与传统LLC谐振变换器相比,CLL谐振电路网络中并联谐振电感上的电压随负载减小而减小,流过并联谐振电感上的电流也因此减小,从而减小了轻载时的环流损耗,改善了轻载效率。采用基波近似(FHA)分析方法分析CLL谐振变换器,得到该变换器的直流增益特性,并给出变换器关键参数的设计原则。通过实验验证了理论分析的正确性。     

磁集成LLC谐振变换器的设计

LLC谐振变换器优于常规硬开关脉冲宽度调制(PWM)变换器:效率高、重量轻、体积小等,且全负载范围内切换可实现零电压开关(ZVS)。重点并详细介绍了磁集成LLC型谐振变换器的主电路结构和设计方法,用基波分量法求得其电压增益,并用MATLAB仿真,进行谐振网络参数设计和优化,其中还包括了其它元器件的选择。利用所介绍的设计方法,制作了一台工作频率在68.9kHz～106kHz、功率为96W的样机,成功实现了开关管的零电压开关(ZVS)和次级整流管的零电流开关(ZCS),峰值效率达到了92.3%,实验结果验证了设计方法的可行性和有效性。     

数字化软开关高频开关电源模块设计

采用DSP芯片TMS320F2812设计了基于数字化软开关技术的适用于电力系统用高频开关电源模块,选择了一种在其滞后桥臂串联二极管的移相全桥零电压零电流（ZVZCS）变换器电路,在宽负载条件下可实现超前臂零电压（ZVS）开关和滞后臂零电流（ZCS）开关;分析了该变换器的工作原理,并通过实验样机进行了验证。     

一种基于UC3879控制的全桥软开关DC/DC变换器

传统电力操作开关电源采用晶闸管直流电源,存在体积大、重量重、可靠性差等主要缺点,为解决这些问题,本文介绍了一种全桥零电压零电流开关(ZVZCS)DC/DCPWM变换器,它通过在超前臂开关管上并联电容来实现零电压开关(ZVS),滞后臂通过控制次级有源箝位开关,实现滞后臂的零电流开关(ZCS),滞后臂开关串联二极管来防止反向电流流动。采用移相控制方式,移相控制由集成电路UC3879来实现,文中对3875和3879进行了比较,对相关参数进行了计算,给出了外围连接电路。用该方法设计了一台220V/10A的DC/DC电源模块,实验表明,超前臂实现了ZVS,滞后臂实现了ZCS,开关范围很大,满载效率可以达到92.6%。     

改进型ZCS-PWM Boost变换器的仿真研究

提出一种改进型的ZCS-PWM开关单元,使主开关管和辅助开关管实现零电流开关（ZCS）及所有无源开关的零电压开关（ZVS）。该文重点是对改进后的Boost ZCS—PWM变换器的主电路进行原理分析,并使用MATLAB进行仿真,最终通过仿真结果验证了该软开关技术的可行性。     

基于ZVZCS的大功率屏蔽门驱动电源的研究

屏蔽门是轨道交通系统中的关键设备之一。多台门机同时动作时,要求直流供电系统瞬时提供较大的功率输出,且供电电压不能有太大波动,这对供电电源提出较高要求。基于零电压零电流开关ZVZCS（zero-voltage zero-current switching）全桥变换拓扑,设计了一类大功率直流供电模块,分析开关ZVZCS全桥变换器在周期内的开关模态及关键波形,根据超前臂并联谐振电容在换流时的充放电过程,确定超前臂实现零电压开关ZVS（zero-voltage switching）的条件,综合零电流开关ZCS（zero-current switching）条件下开关管耐压值及原边电流复位时间,推导隔直电容的取值范围。给出最大有效占空比计算公式,详细分析了超前、滞后臂的开关损耗。根据设计参数,制作了1台2.2 kW实验样机。实验结果表明,所设计的直流电源模块在各种负载状态下实现软开关,提高了供电效率,有着良好的动态特性。     

零电压零电流不对称半桥反激开关变换器研究

介绍了一种不对称半桥反激开关变换器,分析了其工作原理和软开关条件,实现了主开关管的零电压开关(ZVS)和输出二极管的零电流开关(ZCS),并使主开关管的电压应力不高于输入电压。该电路应用LM5025A控制芯片,简化了传统的驱动电路。实验结果表明,该电路所需器件少,结构简单并实现了ZVZCS,效率高达92%。     

电动汽车直流充电系统LLC谐振变换器软开关电压边界分析

LLC谐振变换器以其优异的性能被广泛应用于电动汽车直流充电领域。针对电动汽车宽输出电压范围、高转换效率的充电需求,该文对直流充电模块后级全桥LLC谐振变换器软开关运行的输出电压边界进行了分析。零电压开通(ZVS)上边界处,变压器励磁电感参与谐振,其二次侧等效峰值电压与负载电压相等,整流二极管临界导通;ZVS下边界处,谐振电流与谐振腔的输入电压同时过零,LLC谐振变换器运行于临界感性区间。该文利用时域分析法详细分析了变换器ZVS上下边界处的工作状态,计算出变换器软开关运行所允许的输出电压范围,揭示了变换器的软开关特性与工作频率、谐振参数之间的关系,为变换器的参数设计和变频控制提供了理论指导。最后,通过仿真和实验对理论分析进行了验证。     

零电压开关多谐振三电平直流变换器

该文提出一族零电压开关多谐振三电平直流变换器(Zero-voltage-switching multi-resonant three-leve lconverters，ZVS-MR-TLCs)，它是在三电平变换器的基础上加入LCC谐振网络实现ZVS，开关管和二极管的结电容以及变压器的漏感被利用。该文以Buck ZVS-MR-TLC为例分析它的工作原理和特性，并与传统的两电平零电压开关多谐振变换器(ZVS-MRC)进行比较。与两电平ZVS-MRC相比，ZVS-MR-TLC功率器件的电压应力降低，实现ZVS的负载范围变宽，滤波电感和滤波电容大大减小。最后给出了实验结果。     

一种单开关软切换PWM正向变流器

提出了一种单开关软切换PWM正向变流器。这种单开关软切换PWM正向变流器工作时有源开关上无电压应力,电流应力很小。此变流器及其两个派生电路可工作在接近于无损耗的切换状态,基本实现开关器件零电流切换(ZCS)导通和零电压切换(ZVS)关断,其输出电压由脉宽调制式(PWM)技术控制。对这些变流器的工作原理作了详细分析,并用仿真和实验结果加以证实。     

一种实用新型小功率DC-DC变换器

针对微波功率模块中灯丝电源的特殊要求,作者在ORCAD10．5PSPICE仿真的基础上,设计了一种实用新型软开关反激变换器以及主、辅开关管的驱动电路。实现了主电路MOSFET开关管的零电压开关（ZVS）。阐述了ZVS工作原理和谐振元件参数的计算方法。实验证明该变换器具有小型化、高效率和实用性强的优点。和原来的硬开关电路相比,整机效率提高8．8％,满载效率达到91％。     

一种新型PWM单端推挽式软开关逆变器研究

提出一种新型PWM单端推挽式(Single-Ended Push Pull,简称SEPP)软开关逆变器拓扑结构,以实现感应加热电源中逆变器在较大输入功率调节范围内,其开关器件的零电流(ZCS)和零电压(ZVS)开关。将其与传统的零电压开关PWM-SEPP逆变器进行了仿真分析及实验对比。其结果表明,输入功率调节范围由原来的2.1￣3.1kW提高到0.5￣3.1kW,而且逆变器的转换效率可达到98%。     

新型ZVZCS全桥变换器的研究及其改进

讨论了一种新型零电压零电流开关(ZVZCS)的DC/DC移相控制全桥变换器。为了提高变换器效率,在变压器次级增加了由一个小电容和两个小二极管组成的简单辅助电路。该变换器的超前臂实现了零电压开关(ZVS),滞后臂实现了零电流开关(ZCS)。分析了该变换器的工作原理,并针对其在轻载情况下,超前臂IGBT的ZVS效果不佳,对其进行了改进。对一台用于电动汽车充电的10 kW样机进行了实验。实验结果证明该变换器是简单可靠的。     

零电压开关多谐振三电平直流变换器

本文提出一族零电压开关多谐振三电平直流变换器(Zero-voltage-switching multi-resonant three-level converters，ZVS-MR-TLCs)，它是在三电平变换器的基础上加入LCC谐振网络实现ZVS，开关管和二极管的结电容以及变压器的漏感被利用。本文以Buck ZVS-MR-TLC为例分析它的工作原理和特性，并与传统的两电平零电压开关多谐振变换器(ZVS-MRC)进行比较。与两电平ZVS-MRC相比，ZVS-MR-TLC功率器件的电压应力降低，实现ZVS的负载范围变宽，滤波电感和滤波电容大大减小。最后给出了实验结果。     

副边电压应力最小化的LLC谐振型变换器拓扑

提出一种副边电压应力最小化的LLC谐振变流器拓扑,该拓扑除了具有传统LLC谐振变流器拓扑原边开关容易实现全范围的ZVS、副边二极管容易实现ZCS、谐振电感和变压器容易实现磁集成、宽范围等优点外还具有副边二极管的电压应力以及副边电容的电压应力均为输出电压的一半的优点。所以该拓扑非常适合应用于高压输出的直流电源中。文中详细分析了该变流器的演化过程、工作原理和关键参数的设计方法。最后以一个1100W的实验样机验证了该拓扑的可靠性和实用性。样机的满载效率达到96％以上。