大功率海洋电磁发射机DC-DC可控源电路特性分析

海洋电磁发射机通过向海底发射大功率的电磁波,来获取海底结构和矿产资源的分布规律,但目前发射机存在体积大、发射功率小等问题,直接影响勘探深度。提出采用PWM变换器组成发射机DC-DC可控源电路,然而常规的零电压开关全桥(ZVS-FB)PWM变换器存在高环流能量、占空比丢失以及滞后桥臂的ZVS范围受限等问题,为此介绍一种利用零电压零电流开关全桥(ZVZCS-FB)PWM变换器组成可控源电路。采用非对称移相控制,分析电路工作过程及特性,主要包括最大控制占空比、一次电流复位和隔直电容、占空比丢失、开关损耗以及环流能量等。仿真和实验结果表明该DC-DC可控源电路实现了超前桥臂的ZCS开通和ZVS关断以及滞后桥臂的ZCS开通和关断,提高了电路效率和功率密度。     

新型ZVS全桥DC/DC变换器

针对移相全桥软开关变换器存在的滞后臂难以实现零电压开关(ZVS)和占空比丢失的问题,提出了一种新型的全桥移相零电压变换器拓扑,采用3个等效的高频变压器替代传统的高频变压器,将阻断电容分成2个等效电容串联在桥臂中点之间,增加1个辅助电感实现滞后臂的ZVS。论述了所提出变换器的电路结构、工作原理和关键参数的设计。根据新的拓扑,设计了一台9kW的实验样机,实验结果证明了该电路拓扑能在宽的负载或输出范围内实现软开关。     

基于UC3875的移相全桥ZVZCS变换器的设计与仿真

由于基本的移相全桥ZVS变换器存在滞后桥臂实现零电压开通困难、副边占空比丢失、原边环流较大等缺点,而全桥ZCS变换器实现ZCS时需要有较宽的负载调节范围,且对电路的参数要求严格,如果保护措施不当容易产生过压损坏开关管。鉴于上述弊端,本文研究了一种滞后桥臂串联二极管的移相全桥ZVZCS变换器,该变换器采用UC3875为控制芯片,采用平均电流模式的电压电流双闭环控制策略,不仅大幅度降低电路内部的循环能量、减小副边占空比丢失、软开关范围不受电压和负载的影响,而且该系统具有动态响应速度快、系统性能稳定的优点。本文设计了1kW移相全桥ZVZCS DC-DC变换器,通过Saber软件对其进行了仿真分析,仿真结果表明理论分析的正确性。     

一种加辅助网络的移相全桥ZVS PWM变换器

通过对移相全桥零电压开关(ZVS)PWM变换器引入一个辅助网络,使滞后桥臂在一个较宽的负载范围内实现了软开关。由辅助网络替代了传统的谐振电感后,通过全桥电路斜对角两只开关管的导通箝位作用,消除了整流二极管上的电压尖峰,同时也减少了变压器次级占空比的丢失。分析了电路工作原理,并讨论了对传统全桥变换器缺陷的改善,给出了辅助网络的设计方法,并通过一台2.7 kW/270 V样机进行了实验验证。     

ZVS DC/DC全桥变换器的研究

移相全桥零电压开关变换器(FB ZVS PWM DC／DC)是目前中大功率开关电源的主流。分析了FB ZVS PWM DC／DC的一些常见问题，主要是滞后桥臂在轻载时实现ZVS很困难。提出一种新的电路拓扑，变压器次级采用开关管，能够使滞后桥臂和超前桥臂具有相同的转换速度。试制成功了一台2kW样机，给出实验结果。     

一种带辅助桥臂的移相全桥软开关变换器分析

针对传统移相全桥ZVS变换器滞后桥臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重、功率损耗较大等缺点,提出了一种带辅助桥臂的移相全桥变换器拓扑。分析了该电路的工作原理、功率损耗情况和辅助桥臂控制方法,给出了辅助桥臂参数设计的计算公式。最后研制了一台功率为1 kW,工作频率为16.7 kHz的样机,通过实验验证了该移相全桥电路相关理论的正确性。     

基于互补占空比调制的改进全桥ZVS直流变换器

针对传统移相全桥零电压开关ZVS （zero voltage switching）变换器存在的例如软开关范围受限、占空比丢失以及寄生振荡问题,提出了一种基于互补占空比调制的改进全桥ZVS直流变换器。通过引入并联辅助谐振网络以实现滞后桥臂开关宽范围的ZVS,选择较小的谐振电感以减少占空比丢失,引入原边钳位二极管网络以消除寄生振荡。详细阐明了工作原理与特性分析,并进行了仿真对比。结果显示,在20%负载条件下,相较于传统移相全桥变换器,所提改进全桥变换器保证了软开关特性且消除了寄生振荡。     

具有移相控制的ZVS全桥DC-DC斩波变换器

传统零电压全桥DC-DC变换器存在的两个典型缺陷:滞后桥臂实现零电压时负载范围窄;变压器二次侧电压存在十分明显的电压过冲、电压振荡及占空比丢失现象。本文提出具有移相控制的新型全桥DC-DC斩波变换器,它分别采用无源辅助网络、无损缓冲电路等方法克服了以上缺陷。文中详细分析了该新型变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态,同时也分析了此变换器实现软开关的条件及辅助电路的参数设计。为了验证该拓扑结构的相关功能,文中搭建了一台24V/3A,100k Hz的实验样机。实验结果验证了该拓扑结构的正确性,并证明了这种新型拓扑结构有效地解决了传统零电压全桥变换器中存在的缺陷,提升了系统性能。     

移相全桥ZVZC软开关DC-DC稳压电源分析与设计

针对移相全桥零电压零电流软开关(ZVZCS)T作原理进行详细分析,选择了滞后桥臂串接二极管的ZVZCS软开关电路进行研究,滞后桥臂串接的二极管阻止了关断后的反向电流,减弱了环路损耗,电路结构较为简单,同时设计了一套基于TMS320F2812的数字控制系统驱动软开关,构建了移相全桥零电压零电流的主电路拓扑结构.该DC-DC变换器通过PWM移相控制闭环实现了恒电压、恒电流的调整,实验表明,该控制系统实现了零开关,减小了开关通断过程的功耗.     

一种新型钳位馈能式软开关变换器的研究

传统全桥ZVS PWM变换器存在的变压器一次绕组环流会产生较大的通态损耗,并且存在二极管反向恢复损耗,滞后桥臂较难实现软开关以及占空比丢失等问题[1],为了进一步提高变换器的可靠性,本文研究了一种新型钳位馈能式软开关变换器.     

大功率电镀电源软开关技术的研究

本文详细讨论了大功率电镀电源中PWMDO—DC移相全桥变换器的软开关技术,包括ZVS与ZVZCS两种方式,讨论了ZVS拓扑中滞后臂实现ZVS、减少副边占空比丢失以及抑制整流桥寄生振荡的各种有效措施,并ZVZCS拓扑中滞后臂实现ZCS的方法从原边和副边两个方面作了介绍。     

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。     

一种新颖的ZCZVS PWM Boost全桥变换器

提出一种新颖的零电流零电压开关PWM Boost 全桥变换器，超前管利用输出滤波电容的能量可以在很宽的负载范围内实现ZCS，滞后管可以在任何负载下实现ZVS。与ZCS PWM Boost 全桥变换器相比，所提出的变换器没有电流占空比丢失的问题。本文详细分析该变换器的工作原理，参数设计原则，并通过一个480W的原理样机，验证分析结果。     

一种新颖的ZCZVS PWM Boost全桥变换器

提出一种新颖的零电流零电压开关：PWM Boost全桥变换器，超前管利用输出滤波电容的能量可以在很宽的负载范围内实现ZCS，滞后管可以在任何负载下实现ZVS。与ZCS PWM Boost全桥变换器相比，所提出的变换器没有电流占空比丢失的问题。该文详细分析该变换器的工作原理，参数设计原则，并通过一个480W的原理样机，验证分析结果。     

改进型倍流整流式ZVS三电平DC—DC变换器

针对基本ZVS三电平变换器的缺点,论文提出了一种改进型倍流整流式零电压开关三电平变换器。该变换器在基本ZVS三电平变换器拓扑的变压器原边加入了辅助网络,利用辅助谐振网络实现滞后臂的零电压开关,副边采用倍流整流电路。使整流二极管自然换流,解决了变压器副边电压过冲和占空比丢失的问题。与基本ZVS三电平变换器相比．该变换器具...     

An improved full-bridge zero-voltage switching PWM converter usinga two-inductor rectifier

An improved full-bridge ZVS PWM power convertor using a two-inductor rectifier DC/DC power converter is presented in this paper. For this improved topology, the main devices are switched under zero-voltage (ZVS) conditions using the energy stored in the secondary filter inductors. In addition, it utilizes the low leakage inductance of a coaxial winding transformer to reset the currents in the rectifier diodes and eliminate the secondary voltage spike. The two-inductor rectifier has only one diode conduction drop in addition to frequency doubling in the output capacitor. The secondary filter size in the proposed topology is rather small. The advantages of the new topology include a wide load range with ZVS, no lost duty cycle due to diode recovery, no secondary voltage spikes, in addition to high power density and high efficiency     

一种基于UC3879的新型软开关DC/DC移相全桥变换器

传统的零电压零电流开关（ZVZCS）PWMDC/DC变换器存在滞后桥臂ZVS范围小、控制复杂、环流损耗大等问题.针对这些问题,介绍了一种新型的DC/DCPWM变换器,通过在滞后桥臂上并联一个辅助网络,来实现在较宽的负载范围内滞后桥臂零电压开通,重载下零电流开通。利用UC3879来实现瞬时值移相控制方式,给出了外围连接电路,并对相关参数进行了计算。用该方法设计了一台300WDC/DC电源模块,实验表明,可以在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电压开通,重载下实现零电流开通,重载效率可以达到93%以上。