Series resonant ZCS‐PFM DC‐DC power converter with high‐frequency high‐voltage transformer link for high‐power magnetron drive

This paper presents a single lossless inductive snubber‐assisted ZCS‐PFM series resonant DC‐DC power converter with a high‐frequency high‐voltage transformer link for industrial‐use high‐power magnetron drive. The current flowing through the active power switches rises gradually at a turned‐on transient state with the aid of a single lossless snubber inductor, and ZCS turn‐on commutation based on overlapping current can be achieved via the wide range pulse frequency modulation control scheme. The high‐frequency high‐voltage transformer primary side resonant current always becomes continuous operation mode, by electromagnetic loose coupling design of the high‐frequency high‐voltage transformer and the magnetizing inductance of the high‐frequency high‐voltage transformer. As a result, this high‐voltage power converter circuit for the magnetron can achieve a complete zero current soft switching under the condition of broad width gate voltage signals. Furthermore, this high‐voltage DC‐DC power converter circuit can regulate the output power from zero to full over audible frequency range via the two resonant frequency circuit design. Its operating performances are evaluated and discussed on the basis of the power loss analysis simulation and the experimental results from a practical point of view. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 153(3): 79–87, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20126     

一种用于推挽式电压型逆变器的低损耗无源吸收电路

提出并实现了一种推挽式PWM电压型逆变器用无源吸收电路;设有独立的放电回路让缓冲电容器上的能量部分地回馈到直流电源中,高频放电能量不会叠加在输出电压上;缓冲电容器的电压被钳位,使得推挽电路特有的倍压不会在吸收电路上造成额外的损耗。给出吸收电路参数的设计准则和计算实例,在200VDC和30kW级的中压中功率逆变装置中发挥了推挽拓扑的优点。理论分析和实验验证了所提方法的有效性。     

一种新型大功率无损缓冲Buck变换器的研究

提出了一种优化的高速电机驱动电路。在传统的三相逆变电路前端加入多路交错并联的无损缓冲Buck变换器,实现了开关管的零电流开通(ZCS)、零电压关断(ZVS),从而解决了高开关频率下的损耗问题,提高了系统的效率及可靠性。同时多路无损缓冲电路共用一个二极管和电感,可有效减小变换器体积,提高功率密度。详细分析了该变换器的原理,并通过实验验证了分析和设计的正确性和可行性。     

全桥逆变弧焊主电路中RC缓冲电路的分析与设计

在续流回路中续流二极管的开通与关断均产生负载的巨大变化,会给线路带来一定的di/dt,它与变压器的漏感、吸收回路电感以及杂散在线路中的电感作用,会形成电压浪涌,给IGBT带来电压冲击,这不利于IGBT的可靠工作.如果续流二极管始终处于关断状态,则在IGBT上不产生过电压,这种关断轨迹有利于IGBT可靠工作.建立了全桥主电路中IGBT关断期间的数学模型,求解该模型得到Uce数学解析式,得到变压器的漏感越小,IGBT的Uce电压越小的结论.根据具体的主电路参数,计算出合理开关轨迹下的RC缓冲电路中的电阻值,根据缓冲回路电阻的功率限制和开关轨迹的要求计算缓冲电容值,通试试验证明了IGBT关断期间的数学模型是正确的.     

非最小电压应力无源无损缓冲电路的研究

研究了适用于PWM变换器的非最小电压应力(Non Minimum Voltage Stress,简称NMVS)无源无损缓冲电路.它与有源软开关相比具有结构简单,控制方便的优点.与最小电压应力(Minimum Voltage Stress,简称MVS)的无源无损缓冲电路相比,NMVS无源无损缓冲电路更具有电流应力小,软开关范围更广,效率高等突出优点.     

高压IGCT缓冲电路的仿真与实验研究

针对6kV/1000kW高压变频器中集成门极换流晶闸管(Integnated Gate Commutation Thyristor,简称IGCT)的串联缓冲电路进行了设计.在分析串联缓冲电路的同时,计算了吸收电容和吸收电阻的取值范围.而后,对缓冲电路进行了PSIM仿真和试验,通过仿真和试验波形的比较,验证了缓冲电路的工作效果.结果表明,吸收电容和吸收电阻的取值合适,能够对IGCT起到很好的保护.     

混合式转换开关换流电路设计与性能研究

机械开关技术是电力系统进一步向用户提供高质量电能的瓶颈,为此,在介绍混合式转换开关的工作原理及其动作过程的基础上,重点介绍了其中关键的换流电路,包括缓冲电路、吸收电路及放电复位电路的设计及相关参数的计算。仿真及样机实验的结果表明:混合式转换开关比传统机械式转换开关特性更好:快速导通,快速分断及限压等,故混合式技术在转换开关的设计与应用中具有重要的意义与广阔前景。     

一种新的广义软开关PWM变换器

在PWM变换器中，用吸收网络技术降低主开关管的dv/dt和di/dt，以实现近似零电压开通或近似零电流关断，从而减少了开关损耗，是一种广义软开关技术。此外，减少整流二极管的di/dtt，也可降低二极管的反向恢复电流产生的损耗。本文作者的贡献是：提出了几个应用有源无损吸收网络的广义软开关-PWM变换器的新拓朴，包括交错并联正激、双管正激、半桥和全桥变换器等。并给出了双管正激广义软开关-PWM变换器的工作原理分析、仿真和实验结果。     

功率MOSFET逆变器在交流伺服系统中的应用

讨论了交流伺服系统中应用功率MOSFET逆变器的意义，并对逆变器的主 电路结构，栅极驱动，过电压吸收电路等问题进行了探讨。     

采用Si9979的无刷直流电动机驱动电路设计

介绍了一种新型的基于Si9979、FPGA和DSP的手指驱动系统。证明了由Si9979、比较电路、光耦隔离电路和MOSFET电动机驱动电路组成的四层无刷直流电动机驱动电路板可以满足驱动和空间要求。设计的R—C缓冲电路,很好地抑制电流方向快速切换时产生的瞬时电压,保证驱动系统的可靠性。