交错并联结构的双正激式DC/DC变换器

介绍了一种新颖的用于１ｋＶＡ航空静止变流器的交错并联结构的双正激式直直交换器。详细分析和分了交错并联电路中特有的关联谐振现象。     

三相交错式双向DC/DC储能变流器的研究

大功率双向DC/DC变流器是电力储能系统的重要环节,三相交错技术的引入克服了传统单相DC/DC变流器的缺点。实验结果表明,三相交错式双向DC/DC变流器应用于电力储能系统能获得较好的电压、电流波形,为电网及储能系统的安全稳定运行提供了保障。     

模块化移相谐振式DC/DC变流器和并联运行

模夫化电源的设计和并联运行是提高系统可靠性和扩大供电容量的重要手段。给出了移相式PWM变流器的小信号模型及实用的数学模型，介绍了移相谐振式DC／DC模块设计和并联，并给出了实验结果。     

软开关谐振复位双管正激DC/DC变流器

提出了一种新颖的双管正激DC/DC变流器,利用谐振复位使变流器工作在0.5以上的占空比,利用变压器二次侧串联饱和电感的方法使变流器所有开关管实现软开关,适于宽范围输入、高效率要求的应用场合.分析了变流器的工作原理,对变流器的特性进行了详细的分析.最后以一台250～400V直流输入,54V/5A输出的样机验证了该变流器的可行性.     

LLC谐振全桥DC/DC变流器的优化设计

LLC谐振全桥DC/DC变流器具有很高的功率密度和转换效率,但仍需合理的设计才能体现其优势.在该变流器中,谐振网络参数的选取对电路性能有至关重要的影响.本文从提高全输入范围内变流器转换效率的角度出发,对谐振网络及其它参数进行了优化设计.最后制作了一台1 kW功率等级的样机,对所提出的设计方法进行的实验结果表明,采用所设计的LLC谐振全桥DC/DC变流器具有工作频率范围窄,全输入范围内效率高等优点.     

一种零电压开关的有源箝位双管反激变流器

提出了一种新型的有源箝位双管反激电路拓扑,不仅克服了传统单管反激开关管应力大的缺点,而且主开关及辅开关管都实现了零电压开通(ZVS),次级二极管实现了零电流关断(ZCS).此外通过斜坡补偿,占空比可以大于50%.该反激拓扑充分利用了漏感的能量,无需外加缓冲电路,电路结构简单,因此可以应用于高效率、宽范围、高电压输入的场合.对该拓扑的工作原理、特性、设计进行了详细描述,并在一台127～330V输入、18.6V/5A输出的样机上进行了验证.     

双管反激型DC/DC变换器的研究

单管反激变换器主开关电压应力大、效率低、电磁干扰(EMI)严重,不适合用于高输入电压场合,而双管反激变换器的每个主开关的电压应力仅为输入电压。此外,该拓扑无需外加吸收电路,效率比单管反激型高得多。因此该变换器适用于高电压输入、高性能要求场合。分析了考虑漏感时该变换器的工作原理和特性。通过一个240～400V/100W样机验证了以上优点。     

DC/DC变换器并联无交错线自动交错控制方案

介绍了一种用于DC／DC变换器并联电源系统的交错控制方案。该方案采用分布式控制,参与并联的每个DC／DC模块都有自己的控制电路。该方案能够实现系统的并联交错运行,并且当系统中参与并联的模块数目发生变化时,能够进行自动调整,使得系统在新的并联模块数目下重新达到交错运行状态,从而实现自动交错。相对于通常的交错控制方案,该方案最大的特点是无需交错线,系统中各模块之间仅通过输出端与负载相连,此外无其他任何连接线,因此能够真正实现模块化,提高了系统的灵活性。无交错线的实现也避免了系统因交错线而引入的运行风险,提高了运行可靠性。中详细阐述了该控制方案的原理及实现过程。研制了一台基于该控制方案的3个模块DC／DC并联电源样机,并进行了实验研究。实验结果表明,该方案是可行的。     

双极型DC/DC制氢变流器研究

大功率制氢变流器是可再生能源制氢应用中的一个关键设备,针对光伏直接制氢应用场景,提出一种双极型Buck串联结构的DC/DC制氢变流器拓扑电路。为了降低输出电流纹波,两组Buck电路均采用3重交错控制;分析了该拓扑电路在不同工况下的等效模型,在分析母线支撑电容充放电路径基础上给出了正负母线均压控制方法,采用正母线Buck电路控制输出电流,负母线Buck电路控制母线电压均衡;设计了一台2.5 MW DC/DC制氢变流器,给出了关键设计参数。最后,在实验室搭建平台,验证了所设计制氢变流器的电气参数和控制方法的可行性和有效性。     

DC/DC谐振变流器的研究

利用基波分析( FHA)法对DC/DC谐振变流器的稳态特性进行了初步研究和讨论.传统并联谐振变流器(PRC)及LCC谐振变流器的开关管关断损耗及空载环流损耗较为明显,整机变换效率难以进行优化设计.传统串联谐振变流器(SRC)的变换增益小于1,极大地限制了其应用范围.而LLC谐振变流器具有较宽的增益范围,折中了PRC和L...     

一种双向反激DC/DC变换器的设计及应用

针对大容量锂电池的化成过程中能量不能回馈利用的现状,提出了一种新型的锂电池化成充放电系统,该系统以带有RCD箝位电路反激变换器的双向DC/DC为主电路拓扑结构,同时根据锂电池充放电模式的具体过程,对其给出了双闭环控制策略。完成了样机的设计和调试,实验结果验证了系统的稳定性和有效性。     

全数字双向DC/DC变换器的研制

为了能在控制能量双向流动的同时获得更高的工作效率和更好的控制性能,提出了一种应用同步整流技术并采用全数字控制的新颖双向DC/DC变换器。文中介绍了系统的基本构成,分析了电路的工作原理。实验结果验证了该设计方案的优越性。     

两级宽输入DC/DC变换器设计与建模分析

宽输入DC/DC变换器功率器件承受电压应力变化范围大,增加了电路损耗,减小了使用寿命。两级式变换器能够减小电路中功率器件的电压应力,但控制较为复杂。此处研究了一种电流控制型双Buck级联形式的宽输入开关电源,仅对后级电路进行闭环控制,简化了控制,有效减小了电路体积。建立了电路传递函数模型,讨论了电路的稳态特性及动态特性,进行了电路的稳定性分析,并通过仿真与实验分析,证明了电路具有良好的动态性能和输出稳定性,从而验证了设计方案的可行性。     

两并联双向DC/DC变换器的滑模变结构控制

针对电动汽车驱动与充电一体化系统,设计了一种两相并联交互式双向DC/DC变换器,降低了电感设计难度,减小了重量与体积,提高了系统的可靠性。分析了该变换器工作原理,提出一种基于比例积分(PI)控制器的恒频滑模变结构双闭环控制策略,实现了自动跟踪参考电压值、单元半桥电路电感电流间均流的目的,给出了该变换器的变结构模型,运用等效控制原理分析滑模变结构控制(SMC)的存在和稳定条件,采用基于给定三角波(RTW)环路的SMC方式使变换器在定开关频率下运行。最后,通过实验验证了理论分析的正确性。     

改进型交错并联有源箝位反激变换器的研究

研究了改进型交错并联有源箝位反激变换器,该变换器利用交错并联的技术使变换器输入、输出电流频率提高了一倍,大大减小了输入、输出电流的脉动,也减小了对输入、输出滤波器的要求.详细分析该变换器的工作原理;讨论了两种控制方式对其性能的影响;给出了电路主要参数的设计原则.制作了一台80kHz,600W的原理样机,并通过实验验证了理论分析的正确性.     

三相交错并联Boost DC/DC变换器设计与研制

电压调整模块（Voltage Regulator Module,简称VRM）广泛使用多相交错并联技术,以实现快速的动态响应且极大地降低输出电流纹波.本文以一个大功率的三相交错并联Boost变换器作为设计实例,详细说明了其工作原理及主要器件的设计与选用;论证了该项技术用于Boost DC/DC变换器的多种优点,从而证明了多相交错并联技术的先进性和实用性.     

储能用悬浮交错双向DC/DC变换器

本文提出将单向悬浮交错Boost变换器扩展到双向工作模式,得到可用于储能系统的悬浮交错双向DC/DC变换器FIBDC（floating interleaved bi-directional converter）。详细分析了该变换器在双向模式下的工作过程,推导出电压增益、功率器件承受的电压应力以及电流纹波表达式,采用共同占空比交错控制策略实现了工作电压稳定和内部子单元平衡。最后通过仿真和实验对该变换器的性能及控制策略进行验证。该变换器具有输入输出电流纹波小、电压增益高、开关管应力低以及可多相扩展等优点,适用于高压大功率场合。     

新型交错并联反激变换器的研究

长久以来,单端反激变换器以其简单的电路拓扑应用于小功率场合,但其输入电流脉动大及开关管电压尖峰高的缺点限制了它的输出功率。本文提出一种新颖的交错并联反激变换器,交错的结构和箝位电容的引入使该变换器克服了传统的单端反激变换器的缺点,具有电路拓扑简单,元器件少,开关管关断电压尖峰小,输出功率较大,输入、输出电流脉动小,可靠性高等特点。文中详细分析了该变换器的工作原理,并给出了电路主要参数的选取依据。最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

一种高增益交错并联Boost-flyback变换器

交错并联Boost变换器具有低输入纹波电流、低输出纹波电压等优点,在新能源发电并网领域得到广泛应用。在交错并联Boost直流变换器电路拓扑的基础上,引入倍压单元和耦合电感反激电路单元,提出一种高升压增益DC/DC变换器。该变换器进一步提升电压增益,避免了极限占空比。利用倍压电容有效地吸收了漏感能量并传递至负载,抑制了开关管两端存在的电压尖峰,降低了开关管应力,因此可选取低电压等级导通电阻较小的MOSFET,且无需额外的吸收电路,降低了器件成本,提高了变换器效率。详细分析了变换器的工作原理与特性,进行了理论公式推导,分析了该变换器的器件应力及电路损耗,并通过制作一台100 W的实验样机证明了理论推导的正确性。