相移式PWM全桥变换器软开关技术研究

介绍了相移式PWM DC／DC全桥变换器的基本工作原理及其实现软开关技术的理论基础，对ZVS及ZVZCS PWM DC／DC全桥变换器的电路拓扑及性能特点进行了系统地分析，介绍并分析了一种利用变压器辅助绕组及次极辅助电路实现ZVZCS的新型电路拓扑。     

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。     

一种新的直流母线并联谐振零电压过渡三相PWM电压源逆变器

提出了一种新的用于三相电机驱动的直流母线并联谐振零电压过渡电压源逆变器(DC -RailPRZVTVSI’)电路。该电路中所有开关均工作在零电压开关 (ZVS)或零电流开关(ZCS)条件下。该电路对谐振元件和辅助开关的功率要求较低 ,控制简单且不依赖于负载条件 ,过渡过程所需时间可以自由选择。本文给出了该电路详细的理论分析和计算并进行了实验验证 ,结果证实了所提出电路的正确性和有效性。     

燃料电池车用新型软开关DC/DC变换器的研究

氢燃料电池车用大功率DC/DC变换器需要具备高效率、小体积、低成本的要求。此处研究了一种基于变开关频率控制的新型软开关技术,具有极少软开关辅助元件(一个小功率开关管和一个谐振电容)和电流自均衡的优势,以便于实现DC/DC变换器的高效率和低成本。首先,分析了新型软开关电路的工作原理及其谐振过渡过程,比较了不同模态的等效工作电路,详细解释了零电压软开关(ZVS)的实现原理。然后,提出了变开关频率控制方法,以控制DC/DC变换器工作在近似临界导通模式(near-CRM),在全负载范围实现ZVS。最后,搭建一台基于IGBT器件的12 kW实验样机,验证了ZVS的原理和提出的变开关控制方法,其最大效率达到98.21%。     

全桥软开关电路滞后臂性能的改进与研究

在全桥PWM调制加移相控制的DC/DC变换器中,滞后臂比较难以实现零电压开关(ZVS),针对这一问题提出了相关的解决方案,并对一种带有无源谐振电路比较实用的电路进行了详细地分析,给出了在一个工作周期中的工作过程及其波形。对改进前和改进后的电路和输出波形进行了分析。结果表明,使用无源谐振电路确实能够增加整个系统的稳定性,降低系统的损耗。     

新型ZVZCS全桥变换器的研究及其改进

讨论了一种新型零电压零电流开关(ZVZCS)的DC/DC移相控制全桥变换器。为了提高变换器效率,在变压器次级增加了由一个小电容和两个小二极管组成的简单辅助电路。该变换器的超前臂实现了零电压开关(ZVS),滞后臂实现了零电流开关(ZCS)。分析了该变换器的工作原理,并针对其在轻载情况下,超前臂IGBT的ZVS效果不佳,对其进行了改进。对一台用于电动汽车充电的10 kW样机进行了实验。实验结果证明该变换器是简单可靠的。     

ZVS三电平双正激DC/DC变换器

提出一种新型ZVS三电平双正激DC／DC变换器，它由两个双管正激电路串联构成。经过一个有两个初级的高频变压器实行输出隔离。通过在高频变压器的次级增加一个谐振电感并配合开关管PWM控制，实现了主开关元件零电压开通。分析了其工作原理。并讨论了ZVS谐振参数的设计。给出了3kW试验模型的实验结果。此外。给出了采用不同次级整流电路的三电平双正激DC／DC变换器拓扑。     

不对称半桥变换器零电压开通条件的分析

分析了一种半桥不对称PWM控制DC/DC变换器的工作原理,以及为实现功率管零电压开通(ZVS),其主电路参数必须满足的条件,得到了开关管ZVS时间与谐振电感、占空比、负载以及输入输出电压的关系,得出了谐振电感的设计准则,并对相关计算公式进行了简化以适用于工程计算。根据理论分析结果设计了270V输入,48V输出1.5kW变换器。该变换器的实验结果论证了理论分析的正确性,样机效率达到了93%。     

脉宽调制DC／DC全桥变换器软开关技术的研究

采用软开关技术可以有效克服功率变换器的开关损耗。介绍了软开关脉宽调制DC／DC全桥变换器的实现原理,给出了多种零电压开关（ZVS）和零电压零电流开关（ZVZCS）变换器的电路拓扑,分析了它们的性能特点和结构优缺点,指出了零电压零电流开关脉宽调制DC／DC全桥变换器在中、大功率场合会有很好的应用前景。     

一种新型ZVS型Buck变换器的设计

分析了零电压开关(ZVS)型Buck准谐振变换器(ZVS-Buck-QRC)的工作原理,仿真验证了ZVS效果,指出电路开关器件需承受很高电压应力的缺点,提出一种新型ZVS型Buck电路拓扑结构,相比ZVS-Buck-QRC,通过添加一个辅助开关管和箝位电容,有效限制了主开关管电压应力。主开关管导通前先使辅助开关管导通,添加死区,实现了主、辅开关管的零电压导通和关断。对新型电路的软开关过程进行详细分析,并推导出谐振电路参数的计算公式,仿真及实验结果验证了电路的软开关作用及电路对主开关电压应力的有效限制能力。     

基于变频控制的串联谐振DC/DC变换器的研究

串联谐振DC/DC变换器具有电路结构简单、在全输入和全负载范围内可实现开关管的ZVS、功率转换效率高等优点,是目前开关电源研究的热点之一。本文分析了基于变频控制的串联谐振DC/DC变换器的工作原理,阐明了变换器在三种不同开关频率下的工作特性,定量地给出了不同工作状态下变换器的输入电压、输出电压、开关频率以及谐振电感等参数之间的关系式。在一台1.5KW原理样机上的实验结果表明,该变换器变换效率最高可达96.3%,所有开关管实现ZVS,不同工作状态时变换器输入输出电压等参数关系与理论分析一致。     

一种Flyback软开关实现方法

提出了一种Flyback电路ZVS软开关实现方法，即通过附加一个绕组，使激磁电感电流反向，从而来创造Flyback电路主开关的ZVS软开关条件；分析了其工作原理及电路参数的设计；最后的实验结果验证了该电路的工作原理及有效性。     

DARCN全桥变换器的软开关分析与谐振参数设计

本文对一种二极管辅助谐振换流网络（DARCN）的全桥ZVS－PWM软开关DC／DC变换器的软开关过程进行了详细分析，着重讨论了谐振参数与软开关实现、占空比丢失的关系，给出了谐振参数的设计方法，进行了在不同谐振参数下的仿真研究，研制了实验样机并进行了实验研究，给出了这种变换器在软开关条件下的实验波形。     

漏感在半桥倍流电路中特性分析

针对应用于电池充放电的半桥倍流DC/DC变换器,根据电路工作原理,详细分析了变压器漏感在电池充电过程中的作用,推导了电池充电电流表达式。在电池充电过程中,变压器漏感对于实现开关管的软开关,包括零电流开关(ZCS)开通、零电压开关(ZVS)关断,降低电路损耗,起到重要作用。仿真和实验验证了所提理论及充电电流表达式的正确性。     

改进型ZVS PWM全桥DC-DC变换器的研究

研究一种把软开关技术和移相PWM控制技术以及双向DC DC变换器技术有机结合在一起的新型高频DC DC开关功率全桥变换器。它采用电流模式移相PWM控制,在较大的负载范围内实现了开关器件的零电压软开关(ZVS)。该电路简单高效,超前臂、滞后臂都能在很宽的范围实现软开关。介绍和分析了变换器的工作原理,最后给出了实验结果和两个主要波形,并做出了详细的说明。     

一种基于UC3879控制的全桥软开关DC/DC变换器

传统电力操作开关电源采用晶闸管直流电源,存在体积大、重量重、可靠性差等主要缺点,为解决这些问题,本文介绍了一种全桥零电压零电流开关(ZVZCS)DC/DCPWM变换器,它通过在超前臂开关管上并联电容来实现零电压开关(ZVS),滞后臂通过控制次级有源箝位开关,实现滞后臂的零电流开关(ZCS),滞后臂开关串联二极管来防止反向电流流动。采用移相控制方式,移相控制由集成电路UC3879来实现,文中对3875和3879进行了比较,对相关参数进行了计算,给出了外围连接电路。用该方法设计了一台220V/10A的DC/DC电源模块,实验表明,超前臂实现了ZVS,滞后臂实现了ZCS,开关范围很大,满载效率可以达到92.6%。     

移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器

研究了一种移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器,它可以实现开关管的零电压开关。     

基于耦合电感式缓冲电路全软开关DC/DC变换器

为进一步提高全桥DC/DC变换器的效率,提出了一种基于耦合电感式缓冲电路全软开关DC/DC变换器FSSC-ICIS(full-soft-switching DC/DC converter with integrated coupled inductor snubbers)。该变换器将全桥电路与软开关辅助网络相结合,控制策略采用最简单的互补对称控制。改进的变换器不仅实现主开关管的零电压开关ZVS(zero-voltage-switching)开通与零电流开关ZCS(zero-current-switching)关断和整流二极管的ZCS开通与关断,辅助网络也能够实现其自身开关管的软开关。通过实验样机验证了所提出变换器的正确性与可行性,实验结果表明,所提出的结构能够实现所有开关器件的软开关。     

基于HIP4081的全桥相移ZVS隔离DC-DC变换器设计

零电压开关（ZVS）在开关电源中的应用越来越广泛。它有效的利用了电路中的所有元器件,通过谐振达到了很高的输出效率,而且开关波形十分干净。本文选择HIP4081作为驱动芯片,设计一简单逻辑电路,从PWM信号变换得到相移信号,使得HIP4081发挥出了优势。通过具体的ZVS设计计算,实现了高效率的DC—DC变换器。     

一种新型的ZVS关断电路的研究

软开关技术是开关电源中的一个重要研究领域。根据磁性元件的电压极性在不同开关状态下也不同的特点，提出了一种新型的ZVS关断电路。这种关断电路所附加的元件很少，但可以实现优良的软关断效果。以CCM Buck电路为例，对该ZVS关断电路进行了详细的理论分析。最后的实验结果证实了理论分析，表明这种电路的正确性和可行性。