集成开关电容DC—DC变换器

本文研究了一种仅由MOSFET开关和电容以及控制电路构成的开关电容DC－DC变换器，因不含电感所以便于集成。文中讨论了采用逐压反馈控制取代PWM调节改善变换器性能的方法以及采用适当电容组合实现任意电压变比并提高效率的方法。     

一种基于Sepic的新型高增益DC/DC变换器

为了解决Boost变换器在极限占空比情况下才能获得高电压增益这一缺点,在传统的Sepic变换器基础上提出一种新型的高增益变换器。该变换器保留了Sepic变换器输入电流连续等优点,通过引入无源钳位电路,降低了开关管的电压应力,同时由于耦合电感的漏感与电容发生谐振,有效减弱了二极管反向恢复问题的影响。详细分析了变换器在每个开关模态的工作过程,推导出变换器的电压增益表达式和开关器件的电压应力。制作一台100 W的实验样机,通过实验验证了理论分析的正确性。     

交错并联三绕组耦合Buck变换器设计

针对传统交错并联Buck变换器存在占空比小的问题,将三绕组耦合电感引入反激变换器,设计了一种交错并联三绕组耦合Buck变换器。分析了该变换器中开关管和输出二极管的电压应力,进而得到该变换器的输出电压增益,并对该变换器拓扑进行了优化。仿真和实验结果表明,该优化拓扑可有效抑制开关管两端的电压波动,降低开关管的电压应力。     

应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器研究

针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。     

升压型DC/DC变换器的设计

设计一种将18V转换为36V的升压型DC/DC变换器。介绍了该变换器的结构及基本原理,通过计算分析了主要器件的选择,并给出了变换器的详细电路原理图。实验测试表明,变换器的电压调整率SV小于3%,负载调整率SI小于2%。变换器还具有电路简单、稳定性能好和过电流保护功能,可用于额定直流电压为36V,电流小于2A的电子设备中。     

一种新型三端口变换器的研究

在独立新能源发电系统中,采用三端口变换器具有效率高、功率密度高、可靠性高和体积成本低等优点。文中提出一种新型三端口变换器(TPC),应用于独立可再生能源发电系统,且具有高电压增益。该三端口变换器只使用3个开关来实现功率流控制,双输入源共用一个电感,因此,可以减小体积。此外,该变换器的转化率也高于其他三端口变换器。给出了该三端口变换器的工作原理、稳态分析和控制方法。为了验证理论分析的可行性,实现了以光伏电源电压24 V、电池端口电压48 V和一个输出电压400 V为原型的仿真。验证了理论分析的正确性和可控制策略的有效性。     

新型磁集成改进型Cuk变换器

提出了一种改进型Cuk变换器,在保持传统的Cuk变换器具有连续输入和输出电流优点的同时,电压增益为传统Cuk变换器的1/(1-D)倍,再通过磁集成的方式,将变换器中的3个电感进行集成.分析了磁集成改进型Cuk变换器的工作原理,推导出了变换器的电压增益、开关器件的电压应力和电流纹波的表达式,给出了电感耦合度设计准则,使变换器中3个电感电流纹波都有效减小,并给出了三电感耦合的磁件设计方案.通过仿真和实验的方式验证了理论分析的正确性.     

一种新型交错并联型buck变换器

通过传统buck变换器的三端口网络模型中引入一个开关电容,得到了一种新型带开关电容交错并联buck变换器。通过对新型变换器进行理论分析可知,与传统buck变换器相比,当占空比D<0.5时,新型变换器不仅输出电流纹波减小,且在相同占空比下实现了更高的电压增益;同时开关管的电压应力减小,其电流应力均为输出电流的一半,有利于器件的选择和散热。因此新型变换器非常适合于低输出电压、大电流的场合及输入、输出电压相差较大的系统。最后通过仿真验证了理论分析正确性。     

新型ZCS-PWM Buck变换器的磁集成研究

研究新型ZCS-PWM Buck变换器,通过电感和电容的谐振使流过功率开关管的电流呈正弦波形,为开关管提供了零电流开关条件。提出将分立的谐振电感和滤波电感集成在同一个平面磁芯上。理论分析和仿真结果证明了该方案的正确性和可行性。     

降压型双桥臂交流开关电容变换器研究

开关电容变换器研究主要集中在对单桥臂试验波形、效率和等效电阻的分析。随着交流场合应用需求的增加,双桥臂ACAC开关电容变换器逐渐发展。由于双桥臂的电路结构、工作过程较复杂,目前对其暂态工作过程的研究甚少。为了提升电路性能,对AC-AC开关电容变换器在低频、高频的工作过程和换向过程进行了深入研究。给出了该变换器的控制驱动方式,并对高频工作过程进行了理论分析。最后通过仿真对该变换器进行了验证。该变换器各功率开关管以及电容的电压应力研究,对于开关电容变换器在双桥臂领域的电路参数选择具有重要的参考价值。开关电容变换器的工作过程和换向规律,为双桥臂开关电容变换器的进一步研究奠定了基础。