零电压开关PWM全桥三电平变换器

该文针对全桥三电平变换器提出了一种新的控制一一斩波加移相控制，引入了飞跨电容和钳位二极管，使全桥三电平变换器可以工作在三电平模式和两电平模式，同时实现所有开关管的零电压开关，从而使变换器适应宽范围输入电压的要求，并保持较高的变换效率。由于开关管的电压应力只有输入电压的一半，使该变换器非常适合高压输入的场合。此外，全桥三电平变换器输出滤波电感比传统全桥变换器大大减小，副边整流一极管的电压应力得到了降低。由于变换器的输入电流纹波很小，输入滤波器也得到了减小。该文详细分析全桥三电平变换器在该控制策略下的工作原理，讨论参数设计，并且给出实验结果。     

便携式充电CRM图腾柱功率因数校正过零检测延迟与交错相位误差补偿控制

图腾柱功率因数校正(PFC)被广泛应用于电动汽车充电机以提高充电效率。该文提出考虑零电压开通(ZVS)裕度和轻载频率限制的全范围ZVS控制模型,全电压范围内实现完全ZVS开通。分析了电流过零检测(ZCD)延迟对输入电流总谐波畸变率(THD)的影响,提出基于在线时间计算模型的ZCD延迟补偿方法,满载电流THD降低1.4%。针对两相交错相位误差,提出考虑开关周期变化量的相位误差补偿方法,提高交错精度,满载THD进一步降低0.5%。最后,搭建了一台3kW便携式充电机,验证所提控制策略的有效性,充电机前级图腾柱PFC最高效率为98.8%,整机最高充电效率为96.6%,满载THD为2.4%,相比补偿前降低1.9%。     

应用在固态发射机上的高性能特种开关电源

某型号固态发射机,要求电源提供20kW的功率,同时满足现代固态发射机对电源的高性能的要求,为此,设计运用5台40V／100A的开关电源模块以并联均流的工作方式为发射机提供电源。本文详细介绍了40V／100A开关电源模块的主要技术指标、系统组成和工作原理,给出了主要元件的设计方法,概述了选择低温器件的思路,最后给出了样机的实验结果。实验结果表明,所提出的电路方案是切实可行的。     

一种适用于高频Buck变换器的新型电流源驱动

针对同步整流Buck变换器,提出一种新型MOSFET电流源驱动电路(current source driver,CSD).该CSD能够用不同驱动电流驱动Buck变换器中两只MOSFET,从而实现最优化设计.对于控制管,最优化设计为开关损耗和驱动电路损耗之间的平衡;对于同步整流管,最优化设计为驱动损耗与体二极管损耗之间的平衡.还提出基于磁集成技术的改进型CSD,以减少磁芯数目和磁芯损耗.详细分析该CSD电路工作原理,讨论最优化设计,并给出实验结果.     

1 kV SiC LLC变换器参数设计与效率优化

系留无人机因其续航时间长、有效载荷大而得到广泛应用。LLC变换器因其易于实现软开关,十分适合系留无人机机载电源这一高输入电压(>1 kV),中大功率应用场合。而传统设计方法仅考虑增益要求,高压输入、中大功率场合下,变压器激磁电感稍有偏小,就会使谐振腔电流增加,导致初级开关器件导通损耗及磁件铜损增加,严重降低变换器效率,增加系统温升,降低可靠性。在此分析效率与谐振参数间定量关系,提出一种LLC拓扑谐振参数优化方法。搭建了一台1 kV,6.6 kW的碳化硅(SiC)LLC原理样机,采用所提设计方法完成参数优化,验证效率提升效果。满载下效率提升约0.3%,对应损耗减少19.94 W;烤机30 min,变压器绕组温度降低17.32%,谐振电感绕组温度降低6.83%,验证了所提设计方法的有效性。     

基于谐振网络优化的双向LLC-DCX多模块并联系统均流优化研究

近年来,双向LLC-DCX在电源系统中得到了越来越广泛的应用。为应对系统功率等级的提升,多模块并联成为实现系统扩容的重要方法。然而,均流性能是LLC谐振变换器并联系统的设计难点,各模块微小的谐振参数差异即可引起较大的电流不均衡。该文根据双向LLC谐振变换器的增益特性,定量分析双向LLC-DCX的并联特性,提出一种通过优化谐振网络参数提升并联均流性能的方法。最后,搭建一套三模块双向LLC-DCX并联系统样机,实验结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

工科本科留学生专业基础课程教学方法

本科留学生课堂教学作为留学生教育的主体受到越来越广泛的关注。由于本科留学生复杂的教育背景,国内现有统招生的教育模式无法直接沿用。如何兼顾参差的基础、结合留学生的特点提高课堂教学效率成为一个重要课题。留学生教学水平也成为国际化教育的重要标志,成为专业认证的一个重要因素。本文主要探讨了工科本科留学生专业基础课程的教学方法。     

全桥三电平变换器的一种新型控制策略

对全桥三电平变换器提出了一种新的脉宽调制控制策略一双移相（Double phase—shift,DPS）控制。对比斩波加移相（Chopping plus phase—shift,CPS）控制,该控制策略大大减小开关管体二极管的损耗,使全桥三电平变换器可以工作在三电平模式和两电平模式,从而提高了变换器的效率。同时保持开关管的电压应力只有输入电压的一半,使该变换器非常适合高压输入的场合,并实现所有开关管的零电压开关。此外,全桥三电平变换器输出滤波电感比传统全桥变换器也大为减小。副边整流二极管的电压应力得到了降低。由于变换器的输入电流纹波很小,输入滤波器也得到了减小。本文详细分析全桥三电平变换器在双移相控制策略下的工作原理,讨论参数设计,并且给出实验结果。     

超高频DC-DC谐振变换器

电力电子的应用要求功率变换器具有更小的体积、更高的功率密度以及更好的动态性能,这一要求使得高频化成为电力电子发展的必然趋势。结合国内外研究现状,对超高频VHF(very high frequency)(30~300MHz)DC-DC谐振变换器的主电路拓扑、谐振驱动电路、控制方法分别进行了介绍。     

基于改进恒导通时间控制的临界连续导通模式Boost功率因数校正变换器

为改善临界连续导通模式(BCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器输入电流总谐波畸变率(THD),该文提出一种改进恒导通时间(COT)控制,分析改进COT控制对输入电流THD和变换器效率的影响;通过改进电流过零检测(ZCD)电路实现电感电流过零信号的提前检测,补偿信号传播延时的影响,缩短甚至消除反向谐振过程,改善输入电流THD的同时不增加控制的复杂度.最后,该文搭建一台160W BCM Boost PFC变换器实验样机,验证所提改进COT控制的可行性和有效性.