一种软开关大功率变换器的原理与仿真分析

本文介绍了一种采用二极管辅助换流网络实现高频软开关技术的电路,将IGBT的开关频率提高到几十千赫兹的范围.该新型的高频开关功率变换器,在较大的负载范围内实现了开关器件的零电压软开关.     

一种新的PWM软开关DC-DC变换器

提出了一种新的零电压转换（ZVT）软开关PWM转换器,给出了boost转换器的电路,详细分析了它的工作原理,并给出了主要变量的波形。     

分析开关功率变换器的一种新方法

本文提出一种分析非谐振武ＤＣ—ＤＣ开关功率变换器稳定状态的符号算法。这类系统用高阶时变微分方程来描述，然后利用等效小参量法原理导出原系统的等效线性方程组及其求解公式。这一方法可得到全符号数学式表示的解，容易导出输出波纹公式，通用性好，在工程上有重要的应用价值。     

开关DC—DC变换器分析方法的发展

对近年来开关变换器的解析分析方法的发展做了较全面的综述，着阐述连续解析法的应用与发展。     

大功率下特殊直流变换器的软开关仿真研究

现如今,高电压输入的DC-DC直流变换器在开关电源中得到越来越广泛的应用,要求其输入的高电压与输出的高精度。本文研究了一种基于交错并联双管正激变换器的零电压转换(ZVT)软开关技术,并应用于总电路中实现开关管的软开关。最后,应用MATLAB仿真软件对零电压转换的交错并联双管正激变换器进行了仿真实验,在仿真中不断优化电路参数,并对仿真结果进行了分析。     

大功率高效率无源谐振软开关Boost DC-DC变换器

提出了一种新型的无源谐振软开关Boost DC—DC变换器拓扑,并重点分析了该拓扑结构的7个工作模态和工作波形。通过在常规的Boost电路中增加少量L,C,D器件,使主功率开关管和功率二极管工作在谐振软开关状态,提高了效率和可靠性。用软件Pspice对该电路拓扑进行了仿真,并通过实验得到了基于该电路拓扑研制的90kW DC—DC变换器的主功率器件开关波形。该变换器已经成功地应用在中国第1辆燃料电池城市客车中,各项技术指标均满足使用要求。     

一种隔离型双向软开关DC/DC变换器

针对双向DC/DC变换器存在的开关损耗高等问题,提出了一种新型的隔离型双向软开关DC/DC变换器。该变换器由对称的拓扑结构组成。在电感和变压器漏感的作用下,变换器中的开关元件能够在较大的负载范围内实现零电压开关,同时在脉宽调制的控制下,二极管实现了零电流关断。这些措施减小了开关损耗、电压电流应力以及电磁干扰。分析了工作原理和开关过程,研制了一台500 W的试验样机并进行了试验。试验结果证明:在轻载和重载的条件下,所有的开关管都能够零电压导通,同时二极管能够在电流为零(ZCS)的情况下自然关断。     

一种改进型ZCS PWM Buck变换器仿真研究

介绍了一种改进型零电流开关(Zero Current Switching,简称ZCS)脉宽调制(Pulse Width Modulated,简称PWM)Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源功率器件的零电压开关(ZVS),而且通过无源钳位电路彻底地消除了所有开关管的电压尖峰,并使得所有开关管的电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.     

两种降压式PWM软开关变换器的分析比较

谐振型PWM软开关变换器具有工作频率高、效率高、电磁干扰小、控制和调节特性好等特点，已经成为软开关变换器的研究热点。作者以2种降压式谐振型PWM软开关电路为例，从拓扑结构、开关损耗及电压电流应力等几方面进行比较，为此类开关变换器的应用提供了参考。     

移相全桥软开关变换器研究

本文研究了以全桥变换器作为电路拓扑的移相全桥软开关DC—DC变换器。采用移相全桥零电压软开关（ZVS）技术,通过理论分析和电脑仿真,找到使开关管的开关损耗降低的方法,具有一定的理论与实际应用价值。     

开关磁阻电机功率电路的软开关策略及仿真

提出一种开关磁阻电机驱动系统(SRD)功率变换器的新型软开关策略.通过在电源与开关磁阻电机(SRM)相绕组开关电路间插入准谐振直流环节电路,并在各相绕组开关上并联缓冲电容器以实现相开关的零电压开通和关断.在介绍该策略的电路拓扑及特点基础上,分析了相绕组开关零电压开通原理;结合公共开关型SRD功率变换器中公共开关的斩波过程,对电路的控制时序和谐振模式进行分析.针对谐振电感储能不同及SRM绕组电感变化对谐振的影响进行仿真.结果表明,只要参数选择合理谐振波形就不受SRM绕组电感变化的影响,并且试验验证了相开关及辅助开关的软开关特性.     

开关功率变换器的建模与仿真

为各种开关结构的直流功率变换器提出一种新的、统一的建模方法，该法的基本途径是：将变换器中的全部时变开关集中在一个子网络里，用时间平均技术及脉冲响应法，导出开关子网络的低频效模型，与变换器的其它部分连结起来，构成了可用ＳＰＩＣＥ作辅助分析的全等电路，该方法能够在计算机辅助下，对开关变换器作瞬态分析、输入－输出传递函数的频响分析（纹波抑制特性）、控制信号占空比与输出的交流分析。给出了分析实例。     

一种新型单级隔离式全桥软开关boost变换器

提出了一种新型隔离式软开关全桥boost变换器,软开关电路能有效地对桥臂上的电压尖峰进行箝位,并将漏感能量传递到负载端,可以实现所有开关管的零电压关断以及辅助开关管的零电流开通,提高了效率,最后给出了仿真结果.     

一种新型ZVT PWM Buck 变换器仿真研究

介绍了一种新型零电压转换(Zero Voltage Transition,简称ZVT)脉宽调制(Pulse Width Modulated,简称PWM)Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管的零电压开关(ZVS)、辅助开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源功率器件的零电压开关(ZVS);相对于硬开关Buck变换器,该新型Buck变换器的主开关和辅助开关的电压电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.     

E2类隔离式软开关DC/DC变换器反馈电路的设计

在开关电源设计中,输出电压控制是高性能开关电源必须解决的关键问题.利用MC33262作为临界电流传导模式控制器的特性,设计了一个E2类软开关DC/DC交换器,并分析了其构成开关电源的整体电路结构和工作原理.最后根据电路稳定准则,给出了该变换器反馈环路的详细设计方法,较好地达到了预期目标.     

双向全桥DC-DC变换器回流功率与软开关双重优化策略研究

在双向全桥DC-DC变换器中,回流功率与功率开关管软开关行为直接影响变换器的功率传输性能.以隔离型双向全桥DC-DC变换器为研究对象,分析变换器采用双重移相控制的工作原理,推导出回流功率和软开关行为特性与变换器移相角之间的关系.为了减小回流功率、实现软开关,在双重移相控制基础上,提出一种将系统传输功率分为两段,面向回流功率与开关管软开关的优化策略.在MATLAB/Simulink平台上搭建变换器模型,将分段优化策略与单移相控制对比仿真,结果表明:相比单移相控制,分段优化在第一段优化中将回流功率降到0,实现软开关;第二段优化将回流功率峰值降低约66％.     

高频软开关逆变器的控制分析

在50kHz交叉联正激直流环节软开关逆变器工作频率难以提高的基础上，研究了kHz并联正激直流环节软开关逆变器新的控制方案，直流变换器改为20个200kHz正激变换器并联工作，通过一定的控制形成200kHz的直流脉冲电压，逆变器以100kHz的采样频率有限单极性控制，仿真结果表明该控制方案可行，功率管的开关频率提高，开关损耗下降，该方案有助于减小变换器的成本，体积和重量，改善变换器输出特性。     

与’Cuk电路对偶的开关变换器

根据对偶变换原理,导出了一种新拓扑直流变换器,并用状态空间平均法对电路进行了分析。结果表明,输出电压、电流、占空比与′Cuk电路的输出电流、电压、占空比均满足对偶关系,且当电路满足一定条件时,输出电压纹波为零。实验结果也验证了结论的正确性。     

软开关BUCK电路研究

在计算机、消费产品等多电源供电的系统中,BUCK型DC／DC变换器有着很普遍的应用。本文分析了一典型的ZVT-PWM变换器,设计了一种新型ZVT-PWMBUCK变挟器,并对新型变换器进行了仿真验证。结果显示,改进的变换器较典型的变换器有更高的工作效率。