无传感器混合式LLC电路同步整流数字控制策略

详细分析了混合式LLC电路移相模式下的开关损耗,以损耗最小为依据确定了混合控制的最优转换点。根据混合式LLC电路整流电流为近似正弦断续的特点,提出一种与LLC谐振控制共享电压检测且无需额外传感器的同步整流控制策略。该策略采用最优梯度滞环比较算法,可较好实现混合式LLC电路同步整流的数字控制,具有良好的调节速度和精确度。以一个36~72 V输入、3.3 V/20 A输出的实验样机验证了所提理论的正确性和可行性。     

极低电压数字控制DC/DC变换器仿真研究及实现

数字化控制是开关电源的发展趋势.以同步整流的Buck电路为例,首先对电路进行了建模和设计,然后详细论述了数字控制中应注意的问题,并提出了定点仿真的概念,利用Matlab/Simulink进行了仿真.仿真结果表明,该数字控制Buck变换器具有良好的动态响应性能和稳态输出.最后,通过实验给予了验证.     

LLC谐振电路无传感器同步整流控制策略

针对同步整流驱动优劣改变会引起LLC谐振电路输出电压变化的特点,分析推导出了LLC电路输出电压与同步驱动时间成单峰关系曲线,根据峰值两侧驱动时间改变造成输出电压不同变化率的特点,提出一种无传感器同步整流控制策略。研究了LLC电路三种工作模式下的同步整流驱动时间调节策略,同时为实现同步整流快速调节,采用了变步长调节模式,最后分析了同步整流调节与谐振调节之间的动态关系。搭建了一个36~72V输入,1V/20A输出的实验样机用以验证控制策略正确性,实验结果表明对LLC电路在不同输入和负载条件下都可实现同步整流。     

使用FAN6208用于LLC谐振变换器的次级同步整流器

FAN6208是一种用于LLC或LC谐振变换器的同步整流控制器,可以驱动两只独立的SRMOSFET模拟整流二极管来提高系统效率。文中分析了FAN6208和LLC谐振电路的工作原理及工作状态,给出了基于FAN6208的典型应用电路及PCB板制作方法,并给出了使用FAN6208用于LLC谐振变换器的次级同步整流器的实验验证。     

高效LLC谐振变换器设计与仿真

介绍了LLC谐振变换器拓扑的基本原理,采用基波近似(FHA)的方法对LLC拓扑的等效电路模型进行分析并得出了电路的直流增益特性,讨论了主要参数对电源系统性能的影响。通过一个400 W的LLC谐振变换器的实例得出其比较理想的优化参数,为了更好地减小损耗,采用了同步整流技术。通过Pspice软件进行仿真,得出的仿真结果验证了其正确性和可用性。     

LLC直流变压器同步整流与临界连续过谐振控制

采用固定开关频率的LLC谐振式直流变压器已广泛应用于各类隔离式两级结构拓扑中。针对应用于宽电压输入、大电流输出、工作于完全谐振状态且采用同步整流的LLC直流变压器,分析了其副边受同步整流管寄生结电容的影响而无法实现临界导通模式CCM的现象与原因,提出了无需额外传感器的同步整流数字控制计算方法;利用LLC直流变压器输出电压不控的特点,提出了基于效率优化的临界连续过谐振控制策略,分析了该控制策略在轻载时优于传统的完全谐振开环控制策略的原因;最后,搭建了1台实验样机,验证了该控制策略的正确性和可行性。     

基于二阶拟合模型的SiC双向LLC数字同步整流控制

传统LLC同步整流控制采用高频信号检测的方法,易受高dv/dt影响导致占空比丢失,导通损耗增大;而直接给定占空比的方法,无法跟随负载变化,宽负载范围下导通损耗急剧上升。该文提出基于二阶拟合模型的SiC双向LLC数字同步整流控制,跟踪负载和开关频率的变化,实时计算同步整流导通时间。LLC一次侧和二次侧开关管开通时刻一致,同步整流管关断时刻由所计算的同步整流导通时间决定。在宽负载范围内实现了低导通损耗,无需检测高频信号,抗干扰性强。该文分析当谐振电感和输出等效电阻存在10%误差时,同步整流导通时间误差最大仅为2.73%。搭建6.6kWSiC双向LLC充电机实验样机,实验验证了所提同步整流控制的有效性。相比于传统LLC同步整流控制,所提控制正向满载6.6kW下效率提高了0.36%,反向满载3.3kW下效率提高了0.29%。     

基于整流侧辅助调控的交错并联LLC谐振变换器

交错并联技术是提高电源模块输出能力的有效手段,谐振腔参数的微小差异会导致交错并联LLC谐振变换器严重的不均流问题.该文通过在LLC谐振变换器的高频整流电路中引入有源开关、构建混合型整流器,利用整流侧的辅助控制,主动对输出电流较小模块的电压增益进行补偿,从而实现了相同开关频率交错并联运行的LLC谐振变换器的均流调节.文中详细分析混合整流LLC谐振变换器的工作原理和特性,并根据具体应用场景给出均流电路的不同实现方式.最后,通过实验结果证明了所提出的均流控制方法的可行性和有效性.     

基于GaN器件LLC谐振变换器的平面变压器优化设计

现代开关电源的发展呈现高效率和高功率密度的趋势。基于GaN器件LLC谐振变换器,采用同步整流技术,通过平面变压器的设计和结构优化大大减小了变换器的高度和体积,同时也减少损耗,提高了系统的功率密度和效率。搭建了1 MHz/120 W同步整流LLC谐振变换器硬件电路,对设计进行了实验验证。样机的功率密度达到了262 W/in~3,最高效率达到了94.9%。     

电路模型在同步发电机整流系统仿真中的应用

本文提出了一种基于电路模型的同步发电机整流系统的仿真方法,研究了这种方法在MATLAB/SIMULINK软件中的实现途径,并进行了仿真试验.     

基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器

为了进一步提升户用储能系统中电池端双向DC-DC变换器的功率密度和效率,提出一种基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器。该变换器有效降低了变压器匝比,提高了转化效率,在非对称半桥拓扑下可实现双向LLC特性,变换器中所有开关管均能实现软开关。同时该变换器结构简单,并可应用同步整流技术,具有效率高、成本低等优势。描述了所提变换器软开关的实现过程,进而分析了谐振特性和相关参数以及软开关的实现条件。最后制作了一台高压侧350～400 V、低压侧45～50 V的500 V·A实验样机,验证了所提变换器的有效性和实用性。     

基于GaN器件的直流配电网用户侧DC/DC变换器设计

隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用, 对其效率和功率密度提出更高的要求。本文采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有更低的导通电阻和等效输出电容的氮化镓器件作为原边开关管,进一步提高变换器工作频率和效率,降低磁性元件体积。在此基础上,对GaN器件驱动、同步整流和磁性元件进行优化和设计。最后搭建了一台375V/48V/500W的LLC谐振变换器样机,最高效率为97.6%,验证了设计的正确性。     

多路LLC谐振变换器交错并联均流控制

LLC谐振变换器多路交错并联具有良好的应用前景,然而谐振元件的参数偏差会导致各路LLC谐振变换器电流不均衡的问题。为了解决这一问题,通过将二次侧的同步整流替换为可控整流方式,利用各路输出电流作为控制信号对二次侧进行脉宽调制控制,提供附加的电压增益,形成均流控制环路,保证各路的电压增益相同,从而实现多路LLC谐振变换器在相同开关频率下运行的均流调节。介绍了该控制的原理及实现方法。基于电磁暂态过程进行仿真,得出不同负载率下的电流不平衡度;同时搭建100 W的实验样机,在电流不平衡度最大的工况下,验证了该均流控制方法的可行性和有效性。     

非对称半桥LLC谐振变换器同步整流数字设计

主要针对非对称半桥LLC谐振型变换器同步整流技术的数字化控制进行设计。由于工程应用中要求原边电流进行软件保护,因此在不增加额外电流互感器且满足工程需求的情况下,提出基于原边谐振电流和输出电压控制副边同步整流管导通时间的控制策略,有利于效率的提升,并给出了详细的时域分析。最后搭建了基于FPGA的300 W实验样机,实验结果表明,样机整机效率达到了92.1%。     

带有电流型同步整流方案的LLC变流器设计

针对电源设计领域高效率、高功率密度的发展趋势,提出了LLC变流器的参数优化策略,并详细分析了次级电流型自驱动同步整流方案的工作模态和参数设计.最后,根据理论分析与设计,将该同步整流方案应用于一台300W LLC样机.实验结果表明,样机满载效率可达96%,从而验证了设计的正确性与合理性.     

数控有源箝位正激变换器的分析与设计

主要阐述了基于单片机控制下的改进型有源箝位正激变换器设计。实现宽范围电压输入、宽范围电压输出、输出电流可调等功能;具有过压保护、过流保护功能;能够较好地实现主开关管、箝位开关管的零电压开启,大大降低了开关损耗;采用同步整流技术和软开关技术进一步提高系统转换效率;处理器能够根据负载变化自动调整工作模式,即轻载模式、重载模式、待机模式。采用高速光耦合器隔离驱动方式,使得输出电压信号、电流信号直接反馈至PWM控制器,提高了闭环控制带宽,并且具有线性反馈等优点;处理器可根据输出电压或电流参数,并行调整PWM工作频率、占空比,实现PWM&PFM综合控制。经过实际电路制作验证了方案的可行性,说明数字电路结合有源箝位正激变换器具有更多优点。     

全桥倍流同步整流软开关变换器的研究

目前,对全桥变换器的研究大多集中在移相控制领域,而移相控制不能解决输出侧同步整流管的软开关问题。为此采用了一种新的控制方法,基于有限双极性控制技术,通过调节PWM驱动和同步整流管驱动的延时,让主开关管ZVS软开关的同时,又可实现同步整流管的ZVS软开关。该方法在大电流输出场合极大地减小了同步整流管的开关损耗,进一步提高了变换器的效率。实验结果验证了该控制方法的优越性。