多路输出高压隔离驱动电源的研究

研究了一种具有高压隔离性能的多路输出驱动电源。利用全桥串联谐振在桥臂间形成电流型交流母线,配合高压电缆线、光纤传输实现高压隔离性能。利用磁环数目的增减可以灵活控制驱动电源输出路数。分析了该电源的适用环境、结构及其特点,分析了部分参数对驱动电源输出电压的影响并进行了仿真,验证了该驱动电源配合IGBT运用在轻型高压直流输电中的可行性。最后,制作了一台125 W/2.5 A的样机,进行了实验验证。实验证明,该驱动电源结构、控制简单,可以实现软开关,符合多路输出以及高压隔离中驱动的要求。     

混合式直流断路器的多路隔离驱动电源设计

驱动电源是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备之一。为此提出了一种新型的多路隔离驱动电源系统结构,驱动电源采用全桥LCL谐振网络保持电流输出特性,以高压电缆线和光纤作为电气隔离介质,通过磁环实现多路输出。分析了多路隔离驱动电源的系统结构中的各个模块作用以及全桥LCL谐振变换器的工作过程。设计了变压器和磁环、LCL滤波器参数。通过Simplorer和Maxwell仿真软件对多路隔离驱动电源进行了仿真研究,结果证明变换器可获得良好的恒流特性,输出更加稳定。最后搭建了一台每路输出3 W、0.6 A的多路隔离驱动电源的实验样机,验证了可行性和有效性。     

一种固态开关的多路高压隔离驱动电源

描述了脉冲功率固态开关驱动电源需解决的问题,介绍了一种采用电流母线形式和半桥串联谐振电路设计的高压隔离驱动电源,详细分析了该隔离电源主回路、控制电路和采样电路,并以一台功率500 W,输出电压DC 20 V的样机进行实验验证。实验证明,该形式高压隔离驱动电源开关管实现了软开关,功耗低,纹波小,较好地实现了高压电位隔离和多路输出,为固态开关较为理想的驱动电源。     

新型高压隔离驱动电源的相平面分析及优化

为给电力系统和大功率电力电子装置可靠供电,介绍了一种采用新的谐振型电流母线架构来实现高压隔离和多路输出的驱动电源。它通过串联谐振获得电流平均值恒定的准正弦母线电流,谐波含量低;感性模式下,零电压开通,降低了开关损耗;可以工作在短路状态,自身具有功率限制的特性。在介绍了主电路的拓扑及特点后用相平面法分析了在串联谐振感性模式下,谐振电路在短路和满载下的动态特性,得出了谐振电流峰值的表达式,并针对短路时谐振电感损耗严重的情况进行分析和优化。样机验证实验结果表明,优化后,减少了损耗,提高性能和效率。     

电流母线型多输出高压隔离IGBT驱动电源

针对中高压应用场合大量功率电子器件的驱动供电问题,研究了一种电流母线型多输出高压隔离绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动电源。采用高频电流互感式结构取代传统电压型变压器,通过高压电缆线实现高压隔离,工艺简单;前级全桥串联谐振电路产生高频母线电流,后级稳压模块采用电流输入型Boost变换器,与传统Boost变换器相比,其控制策略简单、易实现自启动;分析了IGBT驱动电路消耗功率估算方法,根据负载功率需求给出后级稳压电路参数设计方法;对后级稳压模块进行损耗分析,提出效率优化方案;最后进行了实验验证。     

多路输出高压隔离IGBT驱动电源研究

研究了一种应用于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的高压隔离驱动电源。驱动电源以电流型母线作为基础,用一根高压缆线作为变压器初级,具有多路输出和高压隔离的性能,且驱动的空间位置安排非常灵活。主要采用了LCL滤波网络的系统结构。LCL网络具有良好的滤波作用及恒流特性,可很好地满足低谐波含量和稳定可靠供电的要求。此外相较于单级LC谐振,其具有更好的容错能力和更大的谐振容量;在功率等级不变的条件下,通过合理的参数选择,可使开关器件承受更小的电流、电压应力,降低损耗。此外,还分析了磁环的饱和问题,给出了磁环选择的要求。最后,制作了一台样机,验证了方案的可行性。     

光伏发电系统辅助电源设计

为光伏发电系统辅助电源设计了一种采用UC3863控制芯片的多路输出LLC谐振变换器.通过采用高频交流母线和分布式电源供电技术,解决了多路隔离输出的难题.主开关管和输出整流二极管均实现了ZVS和ZCS,提高了能量传输效率.结合200～380 V输入20W输出的样机试验结果,分析了电路的工作特点、励磁电感的设计要求,以及针对不同次级电流所需的次级电路结构设计.该变换器具有效率高、体积小、价格低等优点.     

多路均流输出LED驱动电源研究

根据大功率LED照明应用中通常为串并联结构且需均流以及恒流驱动的特点,提出了1种基于LCL-T谐振恒流网络的多路均流输出的LED驱动电路。该驱动电路利用电容在1个周期内的电荷守恒特性来实现各路LED的电流均衡,电路结构简单,均流精度高,易于拓展至多路输出,且均流效果不受各支路输出端电压的影响。文中介绍了LCL-T谐振网络的恒流原理以及详细分析了四路均流原理。最后结合仿真与实验结果,验证了所提驱动电路能够达到良好的均流效果。     

LCL-T半桥谐振式恒流电容器充电电源

为了实现电容器恒流充电,研究了基于LCL-T谐振变换器的恒流充电技术。首先,运用交流分析法详细阐述了LCL-T谐振变换器在一定条件下实现恒流特性的原理,分析了不同品质因数下开关频率的变化对谐振变换器电流增益和逆变器输出端电压电流相位差的影响;其次,对二极管钳位型LCL-T半桥谐振式电容器充电电源的充电过程和性能进行了分析,并在此基础上设计了一台样机。最后,通过在12 s内将2 370μF电容器充电至600 V的仿真与实验证明了LCL-T半桥谐振式电容器充电电源具有恒流特性,且控制简单,适用于电容器的快速、精确充电。     

新型中高压隔离驱动电源的架构

研究了一种应用于中高压电力电子装置的新型隔离驱动电源架构。驱动电源以电流型串联交流母线为基础,以高压电缆线和光纤作为电气隔离介质,实现多路输出和高压隔离的性能。文中分析了新架构的系统结构及其特点,对组成模块逐个做了详细分析,给出了模块的功能需求和设计准则,提供了各模块的几种实现参考方案并做了比较和评估,发展了电流型串联交流母线获取方案。最后,制作了一台400W的样机,以验证方案的可行性。理论分析和实验表明,按文中所述新架构参考标准设计的驱动电源具有结构简单、可靠性好、变换效率和传递效率高的优点,能够满足各种半导体器件的驱动需求。