有源箝位零电压开关DC-DC变换器拓扑的研究

有源箝位ZVS直流变换器实现了主开关管和辅助开关管的软开关，减少了开关管上的电压应力和反向恢复相关的损耗。本文在有源箝位ZVS单元模块基础上，对有源箝位ZVS直流变换器进行了全面的分析和研究。     

一种全波整流有源箝位ZVS正激变换器的研究

介绍了一种中心抽头全波整流有源箝位ZVS正激变换器的工作原理及主要参数计算。有源箝位电路由一个箝位开关管和箝位电容组成。变压器磁芯实现无损复位,励磁能量和漏感能量全部传递到负载,磁芯利用率高,功率开关管承受电压应力降低。通过变压器漏感与开关管输出电容的谐振,主开关管与箝位开关管都可以实现ZVS开通,提高了变换器工作效率。首先分析了变换器工作原理,然后给出了主要参数的计算方法,最后通过样机(48V输入,5V/20A输出)实验验证了该拓扑的高效性能。     

有源箝位同步整流正激变换器的优化设计

目前电源技术的发展趋势为高频、高效率、高密度。介绍了专为有源箝位变换器设计的芯片UCC2897以及实现ZVS有源箝位的工作原理。同时,详细介绍了一款18～36V输入、5V/50W输出,工作频率为300kHz,基于UCC2897的有源箝位同步整流DC/DC变换器的电路设计,并对关键器件进行损耗分析,最后进行了实验验证。结果表明,该变换器可以很好地实现主辅开关管的ZVS开通,满载效率可达90%。     

一种新型有源箝位Boost变换器

提出了一种应用于Boost变换器的新型有源箝位电路，在Boost变换器的主关和升压二级管之间串入1个谐振电感，由有源开关和箝位和电容组成和箝位支路并联在谐振电感两端。该电路能够抑制快恢复二极管的反向恢复电流，削减由反向恢复电流引起的能量损耗，电路中主开关管与辅助开关管均工作在零压开关条件（ZVS）下，消除了由二极管结电容上起的寄生振荡，提高了变换器的效率，并试制了1台1KW实验模型验证文中提出的理论。     

一种有源箝位Flyback软开关电路设计

介绍了一种有源箝位Flyback变换器ZVS实现方法，并对其软开关参数重新设计。该方案不但能实现主辅开关管的ZVS，限制输出整流二极管关断时的di／dt，减小整流二极管的开关损耗，同时也有效地降低了开关管的电压应力。     

1kW最小电压有源箝位ZVS PFC变换器

提出了最小电压有源箝位(MVAC)功率因数校正变换器电路，将辅助开关与谐振电感和箝位电容串联支路并联，谐振电感可以抑止二极管的反向恢复电流，有效的减少由二极管反向恢复引起的损耗，箝位电容箝位谐振电感在主开关关断时所产生的电压应力。主开关和辅助开关均可实现ZVS开关，变换器具有电压应力较低的特点。本文分析了最小电压有源箝位功率因数校正变换器中功率器件的电压应力和软开关条件，研制了一台1kW最小电压有源箝位功率因数校正变换器。     

1kW复合有源箝位功率因数校正变换器

提出了复合有源箝位(CAC)功率因数校正变换器电路。谐振电感与主开关串联，由辅助开关和箝位电容组成的支路并联在谐振电感两端。谐振电感可以抑止二极管的反向恢复电流，有效的减少由二极管反向恢复引起的损耗，主开关和辅助开关均可实现ZVS开关，消除了二极管寄生电容和谐振电感引起的寄生振荡。该文分析了复合有源箝位功率因数校正变换器中软开关范围与谐振电感和电容之间的关系，研制了一台1kW复合有源箝位功率因数校正变换器。     

1kW最小电压有源箝位PFC变换器

提出了最小电压有源箝位(MVAC)功率因数校正变换器电路，将辅助开关与谐振电感和箝位电容串联支路并联，谐振电感可以抑止二极管的反向恢复电流，有效的减少由二极管反向恢复引起的损耗，箝位电容箝位谐振电感在主开关关断时所产生的电压应力。主开关和辅助开关均可实现ZVS开关，变换器具有电压应力较低的特点。本文分析了最小电压有源箝位功率因数校正变换器中功率器件的电压应力和软开关条件，研制了一台1kW最小电压有源箝位功率因数校正变换器。     

1kW最小电压有源箝位PFC变换器

提出了最小电压有源箝位(MVAC)功率因数校正变换器电路，将辅助开关与谐振电感和箝位电容串联支路并联，谐振电感可以抑止二极管的反向恢复电流，有效的减少由二极管反向恢复引起的损耗，箝位电容箝位谐振电感在主开关关断时所产生的电压应力。主开关和辅助开关均可实现ZVS开关，变换器具有电压应力较低的特点。该文分析了最小电压有源箝位功率因数校正变换器中功率器件的电压应力和软开关条件，研制了一台1kW最小电压有源箝位功率因数校正变换器。     

40kW复合有源箝位ZVS三相PWM整流器效率优化

复合有源箝位零电压开关(ZVS)三相PWM整流器能够实现所有开关管的ZVS,并能抑制所有开关反并二极管的反向恢复电流,所有开关管的电压应力均被箝位在一个稍高于直流母线电压的固定值,电路可采用空间矢量调制(SVM).为了优化电路效率,首先对软开关辅助回路的谐振参数进行优化设计,得到一组最优的谐振参数,然后通过辅助开关管的...     

一种精确调节的零电压开通三路输出直流-直流变换器

多路输出直流-直流变换器广泛地应用于各种电子设备。该文的目的是提供一种所有输出均可精确调节的零电压开通3路输出直流-直流变换器。其中第1路输出和第2路输出分别由2个不对称半桥电路来调节,第3路输出由这2个不对称半桥电路之间的相移来调节。所有的主开关管都可以实现零电压开通,因此该3路输出直流-直流变换器可以以较高的效率工作于较高频率。文中探讨了该3路输出直流-直流变换器的工作过程、零电压开通条件及闭环控制设计。用一台输入电压为400 V,输出分别为48 V/10 A、5 V/20 A、12 V/5 A的实验样机来验证该零电压开通3路输出直流-直流变换器的优越性,在100 kHz工作频率满载输出时转换效率为93.36%。     

新型软开关相移控制双向DC-DC变换器的综合

提出了一类新型软开关相移控制双向DC-DC变换器。这些变换器均由一些简单的开关单元组合而成。变换器中的功率传输为相移式控制。在正向工作模式和反向工作模式中变换器都可实现软开关工作。通过一个实例电路具体介绍了新型变换器的工作原理和分析，并提供了实验结果。     

A lossless switching technique for smart grid applications

Smart grid is an upgrade of the existing electricity infrastructure in which integration of non conventional energy sources are an integral part. This leads to the introduction of harmonics and increased switching losses in the system. Thus there is a need of loss less switching techniques for smart grid applications. Switched mode power supplies (SMPSs) are being extensively used in most power processes [1]. Developments were carried out centered on hard switched converters, where switching frequency is limited to 10 s of kHz [2]. The uses of soft switching techniques, [3], [4], [5], [6] zero voltage switching (ZVS) or zero current switching (ZCS), is an attempt to substantially reduce the switching losses and hence attain high efficiency at increased switching frequency. The soft-switching topologies belong to families namely resonant load converters [3], resonant switch converters [2], [4], resonant transition converters [5], [6], and most recently active clamped PWM converters [7], [8], [9]. The active clamp topology adds an active clamp network, consisting of a small auxiliary switch in series with a capacitance plus the associated drive circuitry to the traditional hard switch converters. The proposed paper basically deals with the design, modeling and simulation of a ZVS–PWM active clamp/reset forward converter having features like zero switching power losses, constant frequency and PWM operation, Soft-switching for all devices and Low voltage stresses on active devices due to clamping action.     

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。     

一种新型三电平双向DC-DC变换器

三电平桥式电路中开关管承受的电应力比普通桥式电路中开关管承受的电应力减小一半,结合三电平电路结构的优点,省去了传统三电平双向DC-DC变换器中的一对飞跨电容,提出了一种新型三电平双向DC-DC变换器。该新型三电平双向DC-DC变换器使电路中开关管电应力减小,谐波成分降低。利用交错移相的控制策略进行控制,使得新型变换器中所有开关管均能实现零电压开关(ZVS)。通过2.4 kW的样机试验验证,提出的新型三电平双向DC-DC变换器性能优良,与传统的双向DC-DC变换器相比,效率有了显著提升。     

移相全桥ZVS直流变换器研究综述

摘要：移相全桥ZVS(Zero Voltage Switching)直流变换器具有工作频率恒定、拓扑结构简单、功率密度高且能利用器件自身的寄生参数谐振实现ZVS等特点,在中高功率应用场合中备受青睐。然而,传统移相全桥ZVS变换器软开关范围有限,存在环流损耗、副边占空比丢失以及整流桥寄生振荡等缺陷。本文对移相全桥ZVS变换器存在的问题进行分析,针对典型的拓扑结构和调制策略进行分类,比较了各方案的优势与不足,并提出一种基于互补占空比的改进方案,建立模型并进行仿真验证。     

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。     

一种适合UPS应用的新型零电压开关双向DC-DC变换器

电流-电压型双向DC-DC变换器采用相移技术可以实现功率器件的软开关，但是电流源型变换器存在关断电压尖峰和变压器两端电压不匹配时引起环流损耗增加。为解决这些问题，该文提出一种新的相移加PWM控制有源箝位型零电压软开关(ZVS)双向DC-DC变换器，在电流源型变换器中加入有源箝位支路和PWM控制技术，能够有效抑制电压尖峰和降低环流损耗，同时实现了全负载范围的ZVS。该文分析了这种新型变换器的工作原理，并在一台1.5 kW的原理样机上进行验证，最后给出了试验结果。     

一族正反激组合式双向DC-DC变换器

提出了一族正反激双向DC-DC变换器。它采用正激和反激组合的形式，在变换器的一侧绕组串联，另一侧并联。这种结构的双向变换拓扑解决了电流型一电压型组合式拓扑的开关管电压尖峰问题和启动问题。正激和反激组合式的拓扑，减小了反激变压器传递的功率，而使一部分功率以正激形式传递，为其在较大功率场合的应用提供了拓扑基础。文章以有源箝位正反激双向变换器为例，详细分析了其工作原理，着重分析了开关时序问题和软开关实现问题，并推导了其稳态工作基本关系。通过构建试验样机平台，证明正反激双向DC-DC变换器理论分析的正确性。最后，给出了一族基于正反激原理的双向DC—DC变换器。