高频软开关技术及其应用

软开关技术是功率变换器高频化的主要技术,本文系统综述了软开关技术的主要原理和特点,并给出了罗在技术的具体应用实例。     

基于UC3879的移相全桥式软开关弧焊逆变焊机

为将大功率软开关逆变技术应用到弧焊逆变电源中,设计了一种基于UC3879峰值电流控制模式的移相全桥软开关弧焊逆变电源,开关频率200kHz,并试制了一台5kW的弧焊逆变电源样机.实验结果显示其满足焊机工作要求,验证了设计方案的可行性,为工程应用提供了基础.     

软开关基本理论的研究

本文在对硬开关功率变换电路缺点分析的基础上,提出了软开关变换电路,并对软开关的定义、分类、发展及其控制策略做了归纳和总结。同时对移相控制零电压(ZVS)软开关PWM(脉宽调制)功率变换器的工作原理、电路特性、以及一些常见的电路改进措施进行了分析,指出了它的优缺点。     

智能化高频软开关数字电源研究

电源的效率问题随着电力电子技术的发展越来越受到人们的重视,特别是电源功率不断增大,电源效率已成为一个主要指标,本文针对电焊电镀行业大功率电源要求稳定、可靠和灵活的要求,设计了一种全桥移相控制软开关数字化电源,通过MATLAB/SIMULINK模块,建立了主电路仿真模型,同时采用TMS320LF2407A作为主控芯片,试制了一台12kW的样机,实现了数字移相控制全桥软开关变换,实验波形验证控制方案的正确性与有效性.     

一种LLC谐振式软开关高频变换器研究与实现

该文对LLC谐振式高频变换器拓扑结构进行分析,详细推导了传统的LLC谐振式变换器的直流电压增益模型,提出了考虑高频变压器寄生参数和谐振电感寄生参数的优化改进方法,建立数学模型分析得到了更为精确的直流电压增益模型,进一步得到了传统增益曲线和改进后直流增益曲线对比图。以提出的改进增益模型为基础,对谐振网络归一化电感比K和品质因数Q进行详细设计,并得到了谐振槽参数的计算方法。该文还对LLC谐振变换器的硬件结构进行介绍,根据LLC谐振变换器的指标,最终搭建了硬件试验平台。试验结果表明,该LLC谐振式软开关高频变换器参数设计能够实现开关网络的零电压开通、整流网络零电流关断软开关功能。     

基于软开关技术的车载逆变器的研究

基于目前国内的车载逆变器仍然属于硬开关技术。不仅体积大。重量大。而且谐波含量大、开关频率低。尚未达到高质量的正弦输出。本文从实际应用的角度出发。研究适用于车载逆变器的软开关技术方案。分析了软开关技术的原理与控制策略．将移相控制技术合理利用和改进。并运用TMS320LF2407A与IGBT组合搭配。从而使车载逆变器具有体积小、重量轻、集成度高和高频性能等优点。经试验和仿真证明。该车载逆变器基于软开关技术性能优良。质量可靠。具有很高的应用价值。     

新型软开关埋弧焊逆变器高频功率变压器设计

在分析了采用饱和电感、充分利用功率变压器励磁电感和漏感来实现零电压开关换流的新型软开关埋弧焊逆变器特点的基础上，结合实际课题对高频功率变压器进行了结构和参数设计。实践表明，该新型结构的功率变压器可以成功的在50kVA软开关埋弧焊逆变器中应用。     

应用于软开关逆变焊接电源的中频变压器设计

研制了应用于软开关逆变焊接电源的中频变压器.首先根据软开关逆变的技术参数要求提出了中频变压器的技术参数要求.其次根据中频变压器的技术参数要求设计,选择了变压器的磁芯、匝数、变比、导线线径.最后绕制了变压器,应用于自制软开关逆变电源,测试该变压器的性能.实验证明该变压器能够满足软开关逆变电源的技术要求.     

新型半桥高频软开关PWM DC-DC气保逆变焊机

在传统半桥气保逆变焊机中,功率开关多处于硬开关状态或部分软开关状态。当其开关频率过高时损耗很大,降低了工作效率。本文提出了一种新型半桥高频软开关PWMDC-DC拓扑,该拓扑具有电路结构简单、逆变开关频率高、所有开关器件均能实现ZVZCS通断、控制方便等优点。在分析新型半桥软开关气保逆变拓扑工作原理的基础上,研究了一种适用于低电压、大电流场合的全数字化控制的新型半桥高频软开关气保逆变焊机。新型半桥软开关气保逆变焊机电路的实验与仿真结果验证了数字化控制的新型半桥软开关系统的优良性能。     

固态开关式同步电动机励磁装置

固态开关式同步电动机励磁装置系采用IGBT功率器件研制的移相式PWM开关电源作为同步电动机的励磁电源,控制系统采用单片微型计算机,并有投励过程的彩屏显示功能,使过程一目了然,达到了智能控制。实际应用取得可观的经济效益和社会效益。     

基于无源辅助谐振换流的新型软开关变换器

提出了一种无源辅助谐振换流新型软开关变换器.即通过采用简单的无源辅助谐振网络实现了开关管的软开关,开关管电压电流应力小,解决了输出二极管反向恢复问题.特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.本文以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理,软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其它基本的DC-DC变换器中.制作了一个使用IGBT的5 kW-20 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

基于软开关技术的不平衡半桥式逆变电源设计

本文设计的系统基于软开关技术的不平衡半桥开关电源,包括硬件电路和软件电路两部分。硬件电路部分,简要说明了主电路的优点,对主电路的工作过程和不平衡PWM控制脉冲的产生方法做出详细解析,并分析了电压反馈电路及过流、过温保护电路。软件部分实现输出电压的显示和键盘控制。     

基于软开关和均流技术的分布式电源系统设计

本文设计了一种分布式电源系统,其输入为单相交流220V,输出为直流5V/10A以及15V/20A。系统分为前后两级,前级的输出是48V,同时它也是后级的输入。系统具有功率因数校正功能,而且采用了软开关技术提高效率。此外由于使用了均流技术,所以系统可根据用户需要进行扩容。     

隔离降压全桥DC／DC软开关变换器的研究

本文介绍了一种新的移相全桥PWM DC／DC变换器,在输出续流回路中引入了辅助电感．通过续流时产生感应电动势使原边电流复位。相对于传统的利用箝位电容的方法。此拓扑结构简单。电感勿需预先储能。不会增加原边电流应力．实现滞后桥臂零电流开关。并且降低了副边占空比的丢失。文中详细地分析了变换器的工作原理。最后给出了试验结果。     

基于高频软开关技术的电镀电源设计

本文设计了一种基于高频软开关技术的电镀电源,单机满载输出功率为7.2kW(600A/12V).采用了移相控制和倍流整流技术,在变压器原边加入隔直电容和饱和电感,原边超前桥臂保持宽范围的零电压开通条件,滞后桥臂实现了无环流损耗的零电流关断:副边的倍流整流方式,两个二极管实现了自然换流,两个输出电感交错并联的方式,大大减小了系统电流纹波,减小了电感的尺寸,从而减小系统的体积和重量;运用均流控制芯片UC3907设计了电源模块的均流控制电路,实现了多模块并联组成大功率的电镀电源系统,提高了电源输出性能.     

电流控制模式开关电源的分析与设计

本文介绍了开关电源的电流型ＰＷＭ控制技术的原理及优点,采用集成电路ＵＣ３８４２作为控制器,设计了＋５Ｖ,４０Ｗ反激式开关稳压电源。     

一种混合型移相全桥DC-DC变换器的仿真研究

在实际的应用生产中,传统移相全桥DC-DC变换器被广泛应用在大、中功率场所。由于其往往采用全桥型整流器,它们在低压应用系统中得不到很好的效率优化,故而并不适用。针对该问题,采用一种基于两个具有中心抽头变压器和谐振中路的混合形移相全桥变换器（HYPSFB）,分析了该移相全桥变换器的工作原理及相应特征,该变换器具有变压器利用率高,开关器件损耗小等。在MATLAB/Simulink环境下建立了仿真系统,并进行仿真分析和给出仿真结果。     

无接触电能传输系统的设计与实现

介绍了一种基于电力电子能量变换技术和磁场耦合技术的无接触能量传输系统的设计[1]。其特色在于实现了给运动物体无接触供电,有效提高无接触供电的传输效率,具有较强的实用价值。该电源由单相交流220V供电,输出电压为直流24V,输出电流最大20A,传输功率近500W,并具有过流与过温保护功能。     

基于Matlab的开关变换器混沌研究数值方法

基于Matlab软件平台,为电压模式控制Buck开关功率变换器建立了Simulink仿真模型,给出了几种混沌研究数值方法的实现算法,并通过编程计算绘出了变换器的时域波形、相轨、庞加莱截面、分岔图、最大 Lyapunov 指数谱、功率谱等,从而有效地显示了该系统丰富的动力学行为.其研究结果可以对开关功率变换器可靠性设计提供理论指导,其研究方法还可以运用于其他非线性系统的混沌分析.