差动Buck-Boost直流变换器型高频环节逆变器

从差动结构的角度提出了差动Buck-Boost直流变换器型高频环节逆变器电路拓扑,该逆变器是由2个相同的、输出反相低频正弦脉动直流电压的高频电气隔离双向Buck-Boost直流变换器以差动电路构成.针对该逆变器的特点采用电压瞬时值反馈互补双向控制策略.给出了逆变器稳态工作时的4种工作模式,根据4种工作模式分析逆变器在一个低频输出电压周期内阻性、感性和容性负载下的稳态工作原理.利用开关状态等效电路进行分析计算得到了不同占空比下的逆变器标幺外特性,给出了关键电路参数的设计.实验结果证实了此逆变器及其控制策略的正确性与可行性.     

风光互补双输入Buck-Boost直流变换器的研究

采用双输入直流变换器将太阳能和风能联合构成双输入供电系统,可避免独立光伏发电系统电力供应不稳定和不连续的缺点。本文提出一种新的双输入Buck-Boost直流变换器,具备电路结构简单、电压增益高特点,联合供电系统既可同时向负载供电,又可分体单独向负载供电。分析双输入Buck-Boost直流变换器的工作原理,给出变换器的输入/输出稳态关系式,并通过PSPICE软件进行仿真。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

美国国家半导体公司NS推出首款单芯片高电压双开关正澈直流/直流稳压器

美国国家半导体公司推出业界首款单芯片高电压双开关正激直流／直流稳压器。这款型号为LM5015,是专为通信、汽车电子装置及工业设备而开发的电源解决方案。LM5015高集成度稳压器芯片可用于4．25V至75V的极广阔输入电压范围,开关频率最高可达750kHz。设计工程师只要采用这款LM5015芯片搭配极少量外置元件,便可方便地实现隔离式或非隔离式的直流／直流转换器。     

光电隔离转换器在DAS系统中的应用

对２００ ＭＷ 单元机组热控系统现场信号的采集及存在的问题进行分析,介绍了采用隔离转换器进行开关量及部分模拟量信号采集的处理方法及注意事项     

基于大功率车载DC/DC移相全桥转换器的研究

在纯电动汽车中,高压(350～700V)锂离子电池组是唯一的能源,为了给其他24V的车载电器供电,需要一个500 V转28 V的DC/DC隔离式转换器作为连接高压电池组和低压电池组的充电机。当电动汽车上所有的低压设备(GPS、无线电、空调等)工作时,低压侧大约需要2.8 kW的额定功率和100 A的额定电流输出,采用零电压开关(ZVS)脉宽调制(PWM)控制方法的移相全桥转换器能大功率、高效率输出,满足上述要求。此外,在转换器启动时加入Buck-Boost电路,可以防止高压电池组工作时继电器闭合对电池造成的电流冲击。搭建了2.8 kW,25 kHz高频移相全桥转换器进行功能验证,通过仿真证明系统的可靠性与安全性,为实际设计开发具有更宽动态性能的转换器提供理论依据。     

基于DSP及轴角数字转换器的直流无刷电机控制系统设计

设计了一种基于数字信号处理器（DSP）及轴角数字转换器AD2S80A的高精度直流无刷电机（BLDCM）控制系统,实现了电机转子位置的精确定位,同时为电机换相提供了准确的位置参考。整个系统集成度高、控制灵活、稳定性好。试验结果表明,该系统运行良好。     

双有源全桥DC/DC转换器的动态建模

双有源全桥电路广泛应用于新能源电动汽车充电技术,将电动汽车的高压动力电池能量传递给低压蓄电池,确保低压配电器能够长时间稳定工作。双有源全桥DC/DC转换器采用了移相全桥控制技术,通过功率器件的结电容或并联谐振电容于变压器漏电感或是外加谐振电感,为功率器件创造零电压开关(ZVS)开断的条件,实现软开关控制。通过将电路进行模块化动态建模,对电路每个周期内自发的动态变化进行模型化验证。通过理论分析,利用Pspice搭建模型进行仿真验证,并通过实验台架验证了理论分析,为实际设计开发具有更宽动态性能的转换器提供理论依据。     

面向直流楼宇供电技术的新型多输入 Buck-Boost变换器

在直流楼宇的分布式能源供电系统中,多输入直流变换器起着将多种分布式电源进行接入、转换及协调能量管理的作用,针对此提出一种利于多种分布式电源在直流楼宇中的联合供电的新型单电感多输入Buck-Boost变换器。以双输入为例分析该变换器的工作模态,推导其输入/输出特性和功率均衡能力,提出控制策略以实现直流楼宇中的风光混合供电。在双输入变换器的基础上,通过拓扑推演得到了n路输入BuckBoost变换器。该变换器具有电路拓扑简洁、可实现升降压、输入/输出电压同极性、各种分布式输入源可单独或同时向负载供电等优点。最后利用MATLAB仿真模型和实验验证了理论分析的正确性和控制策略的可行性。     

DSP控制SPWM全桥逆变器直流偏磁的研究

提出了一种基于DSP的消除SPWM全桥逆变器直流偏磁问题的控制方案，采用TI公司的DSP芯片TMS320F240来实现。在一台400Hz 6kW样机上进行了实验，实验结果表明该方案能较好地解决全桥逆变器中的直流偏磁问题。     

二次侧加钳位开关管的ZCS PWM Boost型DC/DC全桥变换器

提出了一种二次侧加钳位开关管的移相控制零电流开关(ZCS) PWM Boost 型DC/DC全桥变换器.该变换器在二次侧加二只用作钳位的辅助开关管,利用恒定的输出电压,通过变压器对一次侧的开关管进行钳位,减小了开关管的电压应力,所有开关管均实现ZCS.本文对该变换器的工作原理进行了详细分析,给出了参数设计的原则.在实验室完成了一台1200W原理样机,实验结果证实了理论分析的正确性.     

新型零电流转换移相全桥DC/DC变换器

提出了一种新型零电流转换(ZCT)移相全桥DC/DC变换器拓扑。该变换器通过在原边增加一个由电容和电感构成的有源辅助电路,在开关管状态发生变化时,控制辅助电路的谐振电流,可实现主功率开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS),消除IGBT拖尾电流引起的开关损耗,同时减小了二极管的反向恢复损耗。辅助电路结构不会增加开关管的导通损耗,还能一定程度上克服传统零电压开关(ZVS)全桥变换器原边环流损耗大和占空比丢失严重的缺点。详细分析了该新型全桥变换器的工作原理以及实现零电流开关的条件,给出了主电路拓扑结构及相关参数选取,根据所选取参数对主电路进行仿真研究,给出了主要仿真波形,结果验证了电路分析的正确性和设计的可行性。     

级联式Buck-Boost AC／AC变换器

详细分析了Buck型和Boost型AC/AC变换器的工作原理及其控制方法,在此基础上提出了一种新型级联式Buck-Boost AC/AC变换器及其三模式控制策略.三模式控制策略是比较输入电压与基准输出电压的大小,使得变换器只有3种工作模式:Buck模式、Boost模式和滤波模式.该电路虽然由Buck型和Boost型AC/AC变换器2级变换器级联而成,并采用2级占空比调制,但实际上最多只存在一级功率变换,具有控制简单、变换效率高、开关管电压应力低等优点.仿真结果证明了级联式Buck-Boost AC/AC变换器及其控制策略的可行性和理论分析的正确性.     

基于临界Buck-Boost的新型单级交直变换器

针对现有可高压输入单级交直变换器功率因数校正单元磁性器件数量偏多的问题,本文提出了一种基于临界Buck-Boost和LLC谐振电路的单级交直变换器,所提变换器在实现功率因数校正(PFC,power factor correction)的基础上,既保留了LLC谐振电路软开关的优良特性,又实现了开关管和Buck-Boost电感的磁集成。本文在详细分析所提变换器工作原理的基础上搭建了一台100 W的样机。其中,样机额定工作状态下功率因数(PF,power factor)值为0.974、总谐波失真(THD,total harmonic distortion)为17%、效率为90.6%,所得结果验证了所提变换器的优良特性。     

输出本质安全型Buck-Boost DC-DC变换器的分析与设计

在RL-Ui平面上,根据电感取值的不同,将Buck-Boost 变换器划分成4个工作区域。对变换器的输出短路释放能量进行了分析,指出Buck-Boost变换器的输出短路释放能量为短路后电源和电感向负载转移的能量与电容的储能之和,且如果变换器在负载电阻最小和输入电压最低时处于连续导电模式(continuous conduction mode, CCM),则该时的输出短路释放能量就是变换器在其整个动态工作范围内的最大输出短路释放能量,将其与对应的最小引爆能量相比较作为变换器输出本质安全的判断依据。根据电气指标要求,得出了电感及输出滤波电容的最小设计值;以满足输出本质安全要求作为限制条件,得出了电感和电容的最大设计值。给出了设计实例,实验结果验证了理论分析的正确性和设计方法的可行性。     

ZVS DC/DC converter with series half‐bridge legs for high voltage application

This paper presents a new DC/DC converter with series half‐bridge legs for high voltage application. Two half‐bridge legs connected in series and two split capacitors are used in the proposed circuit to limit the voltage stress of each active switch at one‐half of input voltage. Thus, active switches with low voltage stress can be used at high DC bus application. In the proposed converter, two circuit modules are operated with an interleaved pulse‐width modulation scheme to reduce the input and output ripple currents and to achieve load current sharing. In each circuit module, two resonant tanks are operated with phase‐shift one‐half of switching cycle such that the frequency of the input current is twice the frequency of the resonant inductor current. Based on the resonant behavior, all MOSFETs are turned on at zero voltage switching with the wide ranges of input voltage and load conditions. The rectifier diodes can be turned off at zero current switching if the switching frequency is less than the series resonant frequency. Thus, the switching losses on power semiconductors are reduced. The proposed converter can be applied for high input voltage applications such as three‐phase 380‐V utility system. Finally, experiments based on a laboratory prototype with 960‐W rated power are provided to demonstrate the performance of proposed converter. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种高效率混合型全桥DC/DC转换器的设计

为了降低损耗,提高DC/DC转换器的效率以及工作范围,提出了一种高效率的混合型全桥DC/DC转换器。其由移相全桥串联谐振转换器和带有倍压电路的有源钳位升压转换器组合而成,并使用电路结构简单的混合控制方案。在正常输入范围内,所提出的转换器作为相移全桥串联谐振转换器工作,通过在所有开关和整流二极管上应用软开关,并降低传导损耗,从而提高转换效率。当输入低于正常输入范围时,转换器作为有源钳位升压转换器工作,增强了工作范围。由于混合操作,所提出的转换器在正常输入范围下以比常规转换器更大的相移值进行工作。因此,所提出的转换器能够在较宽的工作范围内提供高功率转换效率。最后建立了一个1 k W的原理样机,来验证所提出转换器的有效性。     

Analysis and implementation of a soft switching DC/DC converter with three asymmetric PWM circuits

This paper presents a soft switching converter with three buck‐type active clamp circuits (or asymmetric half‐bridge circuits) to achieve the functions of the low power rating on the transformers and power semiconductors and low current rating on the rectifier diodes and output inductors. Three half‐bridge circuits are stacked at the high voltage side to reduce the voltage stress of each power switch at one‐half of input voltage and connected in parallel at the low voltage side to share load current and reduce the current rating on each magnetic component and the rectifier diode. Thus, the size of the output chokes is reduced. In each half‐bridge converter, the asymmetric pulse‐width modulation is adopted to control power switches. Power MOSFETs can be turned on with zero voltage during the transition interval due to the resonant behavior by the output capacitance of MOSFETs and the leakage inductance (or external inductance) of transformers. Experiments based on a laboratory prototype with 1 kW rated power are provided to demonstrate the performance of proposed converter. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种用于LED驱动的Boost DC/DC变换器的设计

本文设计了一种用于驱动白光LED的Boost DC/DC变换器,该变换器基于脉冲跳跃技术,并且在内部集成了振荡器、基准电路、电流调整电路和功率MOSFET等,可以方便地设定输出电流,并且具有负载轻时转换效率高及电路实现简单等特点,在很大程度上消除了由脉冲跳跃技术造成的电压突升或突降的缺点.采用0.6 μm BiCMOS工艺进行设计,通过Hspice电路模拟软件的仿真验证,具有非常好的温度性能和抗干扰特性,非常适合作为LED驱动.在典型工作状态下转换效率达到82%,纹波电流仅为2 mA.     

适用于双极性低压直流微电网的自平衡隔离型DC-DC变换器

双极性结构低压直流配电系统具有负荷灵活接入、运行可靠性高等优势.为了最大限度地减少功率变换级数并提升双极母线电压平衡能力,提出了一种适用于双极性低压直流微电网的自平衡隔离型DC-DC变换器.首先,介绍了自平衡隔离型DC-DC变换器的拓扑结构与调制策略,并分析了不平衡负载情况下正负极性直流电压自平衡机理及其换流过程;然后...