High-Frequency Soft-Switching PWM DC-DC Converter with Active Output Rectifier Operating as a Current Source for Arc Welding Applications

This paper introduces a high-frequency soft-switching pulse-width modulation DC-DC power converter with secondary active rectifier tested as a DC current source for arc welding applications. The soft-switching DC-DC converter consists of a high-frequency full-bridge inverter, high-frequency power transformer, and a controlled output rectifier with new secondary energy recovery turn-off snubber. Circulating currents in the converter are reduced by using active rectifier, and RMS values of the currents in primary and secondary switches are decreased by utilizing a novel control algorithm. The experimental results of a 4.5 kW DC-DC converter working at switching frequency of 100 kHz are presented.     

开关磁阻发电机控制参数多目标优化研究

为改善开关磁阻发电机在中低速段的运行性能,提出了一种离线开关磁阻发电机控制参数优化方法。针对运行环境需求,将开关磁阻发电机的最大输出功率、系统效率和转矩平滑系数作为优化目标,分析了开通角、关断角、参考电流对各优化目标的影响,得出各单一目标优化下最优控制参数组合。然后构建了多目标优化目标函数,给出了各优化目标权重系数,得到了多目标优化下最优控制参数组合。最后样机实验表明,该文提出的多目标优化方法得出的控制参数组合能够有效改善开关磁阻发电机在中低速段的运行性能。     

A novel high performance ESD power clamp circuit with a small area

A MOSFET-based electrostatic discharge (ESD) power clamp circuit with only a 10 ns RC time constant for a 0.18-μm process is proposed. A diode-connected NMOSFET is used to maintain a long delay time and save area. The special structure overcomes other shortcomings in this clamp circuit. Under fast power-up events, the gate voltage of the clamp MOSFET does not rise as quickly as under ESD events, the special structure can keep the clamp MOSFET thoroughly off. Under a falsely triggered event, the special structure can turn off the clamp MOSFET in a short time. The clamp circuit can also reject the power supply noise effectively. Simulation results show that the clamp circuit avoids fast false triggering events such as a 30 ns/1.8 V power-up, maintains a 1.2 μs delay time and a 2.14 μs turn-off time, and reduces to about 70% of the RC time constant. It is believed that the proposed clamp circuit can be widely used in high-speed integrated circuits.     

Buck变换器非最小电压应力软开关设计

为了进一步提高开关电源效率、节约能源,提出了一种新型软开关Buck变换器的设计方案,该变换器工作在断续状态,能实现二极管零反向恢复损耗.首先分析了变换器的工作原理,然后给出了参数设计方法,最后运用Matlab/Simulink软件对电路进行了仿真.仿真结果表明:该电路方案设计正确、结构简单,达到了预定的要求     

大功率全桥变流器次级整流吸收电路研究

针对大功率高压输出场合中普遍存在的次级整流二极管反向恢复问题,提出了一种适合高压输出场合的RCD吸收电路的设计方法.该电路不仪能有效抑制二极管反向恢复产生的电压尖峰,提高EMI特性,保证电路的可靠运行,而且能将部分谐振能量回馈到输出,提高了电路的效率.而且,输出电压越高,回馈到输出的能量就越大,吸收电阻消耗的能量越小,故该电路极适合于高压输出场合.该RCD电路成功应用于一台15kW全桥移向零电压零电流开关(ZVZCS)变流器,实验结果证明了上述结论的正确性.     

无直流电容单PWM型功率变换器整流桥换流控制

无直流电容单PWM型功率变换器是减少大容量无功元件的新型拓扑之一,该功率变换器具有结构简单、电压利用率高、损耗较低等优点,其难点问题是如何实现整流桥安全换流.本文首先对其工作原理进行分析,然后围绕整流桥换流策略、电压利用率、补偿直流电压波动的SVPWM算法等问题进行理论研究,得出了有效的整流桥换流策略和逆变桥修正SVPWM算法,仿真和实验结果表明所设计的算法正确,为该功率变换器实用化奠定了基础.     

全负载范围零压零流软开关焊接逆变电源

在对典型全桥软开关功率变换电路进行研究与分类的基础上,提出并设计分析了采用辅助谐振网络的全负载范围零压零流软开关全桥功率变换电路拓扑.通过采用死区时间自适应调节的移相控制方法,使移相控制的死区时间与受电路能量影响的谐振过程协调配合,实现了超前臂功率器件全负载范围的零压开通和效果良好的近似零压软关断.同时,针对全桥移相功率变换电路滞后臂软开通和软关断在全负载范围难以兼顾的问题,提出了零电压与零电流技术相结合的软开关实现方法,通过多种辅助措施的协调配合,实现了滞后臂功率器件全负载范围的零压开通和零压与零流相结合的软关断.     

智能交流接触器自适应零电流分断的分析与实现

本文在智能交流接触器研究的基础上,对零电流分断技术的原理和可能出现的问题进行了分析,提出了一种采用自适应控制的解决方案,使智能交流接触器实现了完全的零电流分断控制,大大提高了智能交流接触器的性能指标和运行可靠性.     

三相PWM逆变器软与硬开关效率分析与试验

本文对一种三相零电流转换(ZCT)软开关逆变器进行了损耗分析,并与硬开关逆变器进行了效率比较。通过仿真试验对该软开关逆变器进行了实现,并分析了仿真和试验结果     

瞬变电磁法高动态电流陡脉冲发射电路研究

瞬变电磁法(transient electromagnetic method,TEM)要求激励脉冲电流下降沿高度线性、稳定,并具有关断延时短、无电流过冲和良好的正负向一致性等特点,全桥电路可用于产生双极性电流脉冲,但在母线电压低、负载电感量大、回路电阻小的情况下,脉冲的前后沿波形形状难以满足瞬变电磁法要求。提出恒压钳位电流陡脉冲发射电路,讨论了电路参数计算、能量回馈和损耗等问题,采用仿真和实验方法,与改进RCD缓冲器、电感能量衰减器(inductance energy decay device,IEDD)和准谐振发射电路作了对比分析。结果表明,推荐电路关断延时短,下降沿线性度高且斜率可调,电路参数最优解与负载、电源和输出电流不相关,改善了上升沿波形,减小了能量损耗。讨论阻断二极管位置对关断性能的影响并提出了在不同输出功率情况下的推荐方案。