电压型松耦合全桥谐振变换器原理分析与实现

以初次级同为串联谐振的松耦合感应传输方式的全桥变换器为研究对象,对其补偿参数的选取进行了详细推导,给出了谐振时电路的模态分析.最后,基于一台1kW样机实验,验证了其理论分析的正确性.由实验数据可以看出,变换器获得了恒压源特性.     

松耦合全桥谐振变换器的原理分析与实现

研究了基于松耦合感应电能传输(Loosely Coupled Inductive Power Transfer,简称LCIPT)技术的全桥谐振变换器;理论分析了次级不加补偿电路,而初级加补偿电路的工作原理;对比了串联补偿和并联补偿方式的特点;得出性能良好的串并联补偿电路;给出了该电路的详细理论分析,并与传统串联补偿电路进行了性能对比.基于实验样机对两种补偿方式的性能进行了对比实验验证,进而证明了分析及结论的正确性.     

电流型松散耦合电能传输系统的建模分析

在介绍了松散耦合电能传输(ICPT)系统的基本概念和结构的基础上,对其特性进行了一些讨论,利用互感模型提出了一种对电流型ICPT系统建模的方法.由等效电路图,经过合理的近似和等效变换,对该系统进行了建模分析,并基于Steinmetz方程,对变压器的损耗进行了一些探讨,该模型可以用来较为精确地估算系统容量、输出电压、谐振频率等.最后通过实验进行了验证.     

对称控制全桥谐振PWM软开关变换器

针对传统对称控制全桥变换器不能实现软开关而导致变换器效率较低的现状,提出了对称控制全桥谐振PWM(FB-RPWM)变换器,详细分析了FB-RPWM变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果表明:FB-RPWM变换器虽然采用对称控制,却仍在全负载范围内实现了所有桥臂开关管的零电压开通(ZVS)和输出二极管的零电流关断(ZCS),且其输入输出电压传输比与负载、开关频率和占空比无关,呈现出直-直变压器(DCX)的工作特性。与移相全桥(PSFB)变换器相比,FB-RPWM变换器减小了两个开关管的关断电流,且变压器一次侧采用隔直电容,实现了励磁电感电流的零直流偏量,降低了变压器损耗,进一步提高了变换器的效率。最后,搭建了一台400V输入、50V/10A输出的实验装置,验证了理论分析的正确性。     

感应耦合与谐振耦合无线电能传输的比较研究

无线电能传输技术是新兴的和具有广泛应用前景的电能传输方式,目前比较受关注的是感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICPT)和谐振耦合无线电能传输两种形式.感应耦合基于电磁感应原理,频率较低,传输距离短,效率高;谐振耦合基于耦合模理论(coupled-mode theory,CMT),频率在兆赫兹范围,在中等距离范围内可以实现高效率传输,且不受空间位置和障碍物影响.本文从原理模型和应用场合上比较两种无线电能传输方式的区别,分析了技术存在的关键问题,为两种无线电能传输系统的设计和应用提供参考和借鉴.     

基于单周期控制的移相全桥谐振变换器

文章介绍的移相全桥谐振变换器拓扑,结构简单、成本低、效率高,容易实现软开关和较低的电磁干扰。输出部分采用Class- E倍流谐振整流器,这种整流器适合工作于高频谐振变换器拓扑,具有低损耗、高效率、低EMI的特点,且其倍流式结构适合于低压大电流输出电路。控制部分采用单周期控制方法,能有效提高电源的动态响应。文中分析了这种移相全桥变换器的工作原理,并给出了仿真电路图,最后用实验结果验证了理论和仿真分析的正确。     

双向全桥LLC谐振变换器的理论分析与仿真

将LLC谐振网络引入到全桥双向DC-DC变换器中,提出一种新型双向全桥LLC谐振变换器。该变换器主要由传统全桥双向DC-DC电路和LLC谐振网络组成。该电路可以在全负载范围内实现功率开关管的零电压开通关断和整流环节的零电流开通关断。文中介绍和分析了变换器的拓扑结构与工作原理,并通过仿真验证了理论分析的正确性。     

采用Class-E倍流整流的移相全桥谐振变换器

介绍了移相全桥谐振变换拓扑,结构简单,成本低,效率高,容易实现软开关和较低的电磁干扰等特性。输出部分采用Class-E倍流谐振整流器,这种整流器适合工作于高频谐振变换器拓扑,具有低损耗、高效率、低EMI的特点,且倍流式结构,适合于低压大电流输出电路。分析了其工作原理并给出了仿真电路图和结果,最后实验结果验证了理论和仿真分析的正确性。     

非线性零电流谐振变换器的研究

提出一种采用非线性电抗器的ＺＣＳ－ＱＲＣ电路。因其具有输出电压和电流纹波小而有利滤波，负载电流对电压变换比影响很小，所需的直流偏磁比小等优点，预计较适用于大功率场合。通过计算机仿真对电路进行了理论分析，并通过实验加以验证。     

全桥LLC谐振变换器中变压器的设计

全桥LLC谐振变换器中高频变压器的设计对于提高变换器效率和功率密度至关重要.传统变压器设计方法主要依靠经验,设计相对保守,且当前的产品对于减小体积、降低成本的需求越来越突出.此外,与普通变压器不同,LLC中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能,这就需要设置合适的气隙以满足条件.针对以上问题,提出了一套完整的变压...     

串-串补偿松耦合全桥谐振变换器

对串.串补偿的松耦合谐振变换器进行了研究.在忽略谐波的条件下,根据正弦等效原理,推导出输入电压和输出电压的关系式,利用归一化的分析方法并借助Matlab仿真软件,计算得出工作频率、负载和耦合系数对输出电压的关系曲线.推导并计算出系统发生频率分叉现象时次级品质因数的临界值,得出重载时该变换器会发生频率分叉现象,并给出在某种情况下补偿电容和工作频率的合理选择.最后,基于实验样机进行了实验验证.     

高频LLC隔离型双降压式光伏逆变器模块研究

提出一种基于无调节直流母线变换器概念的高频隔离型(HFT)光伏(PV)逆变器模块结构,该模块可任意并联输出或串联输出,以满足不同类型光伏逆变器并网发电的需求,无需工频变压器。同时给出一种结合LLC谐振直流变换器和双降压全桥逆变器的高频隔离型光伏逆变器,该模块具备高效、可靠、高功率密度等优点。LLC谐振变换器可保证逆变侧零电压开通(ZVS)及整流侧零电流关断(ZCS),保证高功率密度隔离,同时具备较高效率;双降压全桥式逆变器采用双正弦脉宽调制(SPWM)策略可解决过零点畸变问题,同时该逆变器可采用硬开关MOSFET,在拥有较高开关频率的同时具有较低的开关及导通损耗。最后搭建HFT双降压式光伏逆变器模块实验系统来验证所提结构的正确性和有效性。     

基于频率跟踪控制的串联谐振变换器研究

在石油钻井随钻仪器的供电系统中,常采用泥浆发电机供电。由于电机的转子和定子在结构上是分离的,所以转子侧的直流电不能直接给定子侧的随钻仪器供电,于是引入了一个具有可分离变压器的串联谐振全桥变换器来实现功率耦合。分析了串联谐振全桥变换器的特性,针对井下高温环境,谐振参数随温度变化较大,引入了谐振频率跟踪控制,使变换器始终工作于谐振频率处,保证电机转子与定子侧的最大功率耦合。给出了控制环路的设计,实验证明,频率跟踪控制能很好地跟踪谐振频率,实现最大功率耦合。     

基于UC3861控制的松耦合谐振变换器

研究了松耦合全桥谐振变换器的闭环控制,以初、次级均采用串联补偿为例进行分析,得出了该补偿方式的一些特性;分析了在该补偿方式下,使用脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,简称PFM)方式进行控制时,系统工作频率范围的选取;设计了基于UC3861控制的实验样机,并进行了实验验证.     

非接触感应能量传输系统中松耦合变压器的研究

对基于非接触感应能量传输系统中的松耦合变压器进行了研究,对松耦合变压器的建模与电路分析进行了论述,着重对影响系统功率传输能力的耦合系数进行了研究。通过ANSYS仿真,对比了两种松耦合变压器的耦合系数的大小。选取耦合系数较高的第二种绕线方式设计了1kW全桥谐振变换器的松耦合变压器,并进行了实验数据测定。最后,详细分析了实验结果与仿真存在差异的原因。     

大功率汽车充电器的电路特点与研究重点

非接触感应电能传输技术解决了传统导线直接接触供电在安全性和可靠性方面的一些问题,是一种有效、安全的电能传输方式。本文介绍了非接触感应电能传输方式应用于大功率汽车充电器的优点与良好前景,总结了几种现有的汽车充电构思。根据充电器电路拓扑的特点给出了在研究基于松耦合传输方式的电动车充电器时的研究重点和难点,以及解决问题的可行途径。最后,对影响变换器性能的决定因素的补偿问题给予详细介绍。     

松耦合全桥谐振变换器的传输特性研究

本文对基于非接触式感应电能传输技术的全桥谐振变换器的传输特性进行了研究。首先,文中以原副边均采用串联补偿为例进行分析,通过Matlab仿真计算,得出了这种情况下补偿电容的变化、负载的变化对原边谐振频率和传输特性的影响。其次,分析了发生频率分叉现象时工作频率该如何选择,并利用反映阻抗的概念分析了变换器的功率传输能力。最后,基于实验样机对文中的分析与结论进行了实验验证。