一种新型的有源交错并联Boost软开关电路

重点研究了有源交错并联Boost的软开关技术，提出了一种新型的有源交错并联的Boost软开关电路。在Boost主开关两端并联一个由有源辅助开关和关断缓冲吸收电容组成的有源缓冲吸收支路，：Boost的主开关管可以实现零电流导通和零电压关断，二极管的反向恢复电流带来的能量损耗能够大大减少。并且，在整个开关周期期间，附加的辅助开关管都是零电压开关。最后，设计试制了一台1．2kW实验样机。结果表明，该电路的所有功率器件均实现了软开关。     

无源无损软开关在Buck-Boost变换器中的应用

详细分析一种基于Buck-Boost变换器的无源无损电路单元,仅通过在变换器中附加一些无源元件实现了开关管的零电流导通和零电压关断,并将缓冲元件的能量回馈给变换器的输入输出端,达到了无损的效果。示出最优参数的方法,而且相比有源电路,该缓冲电路单元结构简单、控制方便、可靠性更高,并能在软开关的情况下保持开关管的最小电压应力,并与传统的Buck-Boost变换器进行比较,验证其具有更高的效率。     

一种软开关交错并联PFC变换器

重点研究了基于TI的UCC28070控制的一种有源软开关交错并联Boost PFC变换器,提出了一种新型的有源交错并联的Boost软开关电路。在Boost主开关两端并联一个由有源辅助开关和关断缓冲吸收电容组成的有源缓冲吸收支路,Boost的主开关管可以实现零电压开通与关断,二极管的反向恢复带来的能量损耗能够大大减少。并且,在整个开关周期期间,附加的辅助开关管是零电压开关。最后,设计试制了一台5 k W实验样机,结果表明,该电路的所有功率器件均实现了软开关。     

用于单级桥式PFC变换器电压尖峰抑制的有源钳位电路

单级桥式功率因数校正(PFC)变换器由于变压器漏感的存在,会产生桥臂电压尖峰,严重影响变换器的正常工作。为有效解决这一问题,在分析桥臂电压尖峰的产生机理、阐明有源钳位电路对桥臂电压尖峰的抑制作用的基础上,分析有源钳位电路钳位开关管漏源极电压尖峰的产生机理,并提出一种让桥臂上管工作在零电压开通状态,以解决钳位开关管电压尖峰的方法。针对输入电流过零阶段桥臂电压尖峰无法被有源钳位电路吸收的问题,提出钳位开关管在该阶段一直关断的控制方法;针对输入电流过零阶段钳位开关管存在冲击电流问题,提出一种改进的有源钳位电路,有效解决了该问题。仿真和实验结果均验证了理论分析的合理性和所提方法的有效性。     

一种新型移相全桥变换器的研究

传统移相全桥变换器存在较难实现滞后桥臂开关管的软开关控制及转换效率较低等缺点,分析当前常用移相全桥拓扑,并提出了一种能够提升效率和实现软开关的新型拓扑.该拓扑在滞后桥臂换流时,通过对电流进行截断,再通过续流支路进行续流,实现滞后桥臂开关管的软开关.通过对新型移相电路拓扑各个工况进行分析,得到各桥臂上开关管实现软开关的条...     

一种有源交错并联Boost软开关电路

本文提出了一种新型的有源交错并联的Boost软开关电路。在boost主开关两端并联一个有源辅助开关和关断缓冲吸收电容组成的有源缓冲吸收支路。使用该拓扑结构，Boost的主开关管可以实现零电流导通和零电压关断，二极管的反向恢复电流带来的能量损耗能够大大削减。并且，在整个开关周期期间，附加的辅助开关管都是零电压开关。在理论分析的基础上，试制了1台1.2kW实验样机     

有源箝位软开关全桥Boost变换器

提出一种含有源箝位辅助电路的软开关全桥Boost变换器,其利用电感与电容谐振实现主开关管的零电流开通与零电压关断。有源箝位电路即可抑制变换器工作时可能出现的电压过冲,又可将箝位电容吸收的能量返还回主电路,且箝位开关管以零电压方式开通与关断。输出端采用倍压整流,可以降低变压器匝比。最后利用硬件实验波形验证了所述变换器的有源箝位和软开关特性。     

改进型具有电压钳位的全桥ZVZCS PWM DC/DC变换器

提出了一种改进型的具有有源钳位的全桥零电压零电流开关PWM DC/DC变换器.该变换器可以较好地实现超前桥臂开关管的零电压开关,以及滞后桥臂开关管的零电流开关.相对于传统的全桥零电压零电流DC/DC变换器,这种具有有源电压钳位的变换器可以减小由于谐振电路引起的变压器二次侧的振荡问题.它具有辅助电路简单、开关损耗低、导通损耗低和实现能量缓冲吸收等优点.详细分析了变换器的工作原理和特点,并通过一台1kW,100kHz的样机进行了验证.     

基于新型箝位电路的低电压应力零电流开关半桥PWM变换器

提出一种基于新颖箝位支路的零电流开关半桥PWM变换器。与传统的不对称半桥变换器相比,该变换器在变压器的副边电路中增加了一条由辅助开关管与谐振电容串联组成的辅助支路。该变换器不仅能在整个负载范围内实现主开关管和辅助开关管的零电流开关以及所有二极管的零电压开关;而且通过无源箝位支路,消除了辅助开关管和整流二极管的电压尖峰;采用对称控制,因此变压器不存在电流偏磁,且主开关管的电压应力相等。详细分析箝位支路的工作原理和变换器的工作特性,并给出实现软开关的条件,实验结果验证了该变换器的可行性。     

一种采用无源钳位电路的新型零电压零电流开关变换器

针对传统的全桥移相PWM零电压零电流(ZVZCS)DC-DC变换器存在的缺点,提出了一种在副边采用无源钳位电路的新型全桥移相PWMZVZCSDC-DC变换器。这种变换器可以有效实现超前桥臂开关管的零电压开关,以及滞后桥臂开关管的零电流开关。这里详细分析了此变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态,并且分析了此变换器实现软开关的条件。理论分析表明这种变换器具有副边电压应力低,实现软开关负载范围大,辅助电路损耗小等优点。通过一台0.8kW,60kHz的样机进行了实验,验证了理论分析的正确性。实验结果证明该变换器能够在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电流关断,适用于大功率应用IGBT的场合。     

Optimum nonlinear turn-off snubbers: design and application

The optimization of the general turn-off snubber, consisting of a nonlinear saturable snubber capacitor with an energy recovery circuit, is done in terms of minimum total energy loss in the power electronic turn-off circuit. To analyze this nonlinear circuit without a computer simulation, a two-step piecewise-linear approximation of the capacitor's capacitance-voltage curve is presented. Results regarding the total energy loss in the circuit during the switch turn-off indicate that the nonlinear capacitor as a snubber element is superior to the normal linear capacitor even if the ceramic capacitor is used only up to its specified voltage value     

A nondissipative snubber circuit for high-power GTO inverters

A novel snubber circuit for high-power GTO inverters is composed of only passive components which, idealized, produce no losses. The stored energy in the turn-on and turn-off snubbers is completely recovered during a switching cycle. In the absence of a permanent circulating current in the recovery transformer, the minimum on-time duration of one half-bridge is very low. The nondissipative operation of the snubber circuit permits a liberal design of the snubber components by which the switching losses in the power semiconductors are greatly reduced     

A unidirectional boost chopper with snubber energy regeneration using a coupled inductor

This paper proposes a novel soft‐switching boost chopper with a lossless LC snubber, suitable for improving the efficiency of the electric propulsion system of vehicles. The snubber circuit is beneficial owing to the following features: zero‐current switching turn‐on and zero‐voltage switching turn‐off are achieved regardless of the operating conditions; it requires only one additional switch with smaller current rating compared to the main switch; the additional switch can be controlled by basic arithmetic; and the main switch is free from additional voltage or current stress caused by the soft‐switching operation. Along with theoretical discussions, experimental results are also presented on the circuit behavior and the resulting improvement of the energy conversion efficiency. These results show the usefulness of the chopper for improving the efficiency of electric vehicles. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

一种新型逆变桥臂无源无损耗吸收电路

提出一种适用于逆变桥臂的无源无损耗吸收电路.该电路采用了附加最少元件数的优化结构,把吸收能量集中传输至一个储能电容,再通过谐振过程将能量回馈至直流母线.该拓扑结构无源、无电阻相关损耗,主开关管的关断冲击电压和开通电流过冲都很小,且拓扑简单,性能良好.与之相对应,给出了换流分析、解析描述以及仿真、实验结果.由此验证了该方案的正确性和有效性.     

带无损缓冲的新型三相反激式功率因数校正器的研制

提出了一种新颖的基于反激式变换器的三相功率因数校正器,讨论和分析了该电路的校正原理、关键参数和性能特点,并介绍了两种实用的零电压过渡方案,通过仿真和实验证明了理论分析的正确性.     

高功率逆变桥开通缓冲电路能量回馈研究

本文研究高功率、高频逆变桥开通缓冲电路中的能量回馈电路。提出了由无源元件组成的能量回馈的新结构形式，详细分析了电路工作过程，给出了仿真和实验研究波形。所获结论对逆变桥实现无源无损耗统一的缓冲电路具有重要意义。     

无源软开关变换器的最简拓扑技术

提出一种称为软缓冲的有最简拓扑的无源无损软开关技术，这是用两个无源无损元件取代传统有损Lr+RDC缓冲器中大功率电阻的新技术。分析了其电路拓扑与工作原理并导出能构成最简拓扑的充要条件。这是一种用自举电压方式提高电容器电势，实现无环流下的电容器电能的一次复位馈能的新方法。对此电路进行的仿真研究与实验测试结果都表明该技术对非隔离型变换器有应用价值。     

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器

基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器,在辅助换流电路分断过程中,缓冲电容放电会影响机械开关分断时间;当主断路器完成分断动作,线路能量仅仅依靠避雷器释放,避雷器投入费用较高,能量释放过程较慢,容易造成器件损坏,并影响避雷器使用寿命。提出一种强制换流型混合直流断路器方案,分析了该断路器工作原理,通过对比仿真验证了该方案的可行性。与传统基于全控型器件的强制换流型混合断路器相比,其在实现电流双向流动的同时全控型器件减半;阻止了缓冲电容放电对机械开关动作时间的影响;引入接地引流二极管,可使线路电流尽快减少到零。     

Analysis,design and implementation of a high‐voltage gain DC‐DC converter

An interleaved DC‐DC converter with soft switching technique is presented. There are two converter modules in the adopted circuit to share the load power. Since the interleaved pulse‐width modulation (PWM) is adopted to control two circuit modules, the ripple currents at input and output sides are naturally reduced. Therefore the input and output capacitances can be reduced. In each circuit module, a conventional boost converter and a voltage doubler configuration with a coupled inductor are connected in series at the output side to achieve high step‐up voltage conversion ratio. Active snubber connected in parallel with boost inductor is adopted to limit voltage stress on active switch and to release the energy stored in the leakage and magnetizing inductances. Since asymmetrical PWM is used to control active switches, the leakage inductance and output capacitance of active switches are resonant in the transition interval. Thus, both active switches can be turned on at zero voltage switching. The resonant inductance and output capacitances at the secondary side of transformer are resonant to achieve zero current switching turn‐off for rectifier diodes. Therefore, the reverse recovery losses of fast recovery diodes are reduced. Finally, experiments based on a laboratory prototype rated at 400 W are presented to verify the effectiveness of the proposed converter. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种低损无源软开关新技术

提出一种能适用于任何隔离型DC/DC变换器的无源软开关新技术。它是将一个称为电荷泵馈能缓冲(CPRS)的网络加在硬开关隔离型DC/DC变换器上实现无源软开关的。在通常的复合缓冲电路基础上,附加一个二极管VDs、一个并联放电馈能电路(Rd//Cs)和一个附加在高频变压器上的耦合绕组Na构成CPRS网络。利用变压器电压自举技术,使缓冲电容Cr向较高输入电压源馈送电能而完成能量直接复位。Rd//Cs除了能传递电能外,还能防止发生电流环流以及吸收关断暂态能量的功能。CPRS电路的功率损耗仅为通常有损缓冲器的功率损耗的23%,即可达到接近有源软开关的效果。对电路的理论分析、计算机仿真研究与实验测试结果均表明,该技术可能有应用价值。