零电压开关

摘要： 介绍一种移相全桥同步整流变换器的设计方法,阐述了移相全桥电路的工作机理及实现软开关的边界条件。该电路通过应用软开关及同步整流技术可获得较高的效率,具有很好的实用价值。

摘要： 双极性结构低压直流配电系统具有负荷灵活接入、运行可靠性高等优势。为了最大限度地减少功率变换级数并提升双极母线电压平衡能力,提出了一种适用于双极性低压直流微电网的自平衡隔离型DC-DC变换器。首先,介绍了自平衡隔离型DC-DC变换器的拓扑结构与调制策略,并分析了不平衡负载情况下正负极性直流电压自平衡机理及其换流过程;然后,结合零电压开关工作原理与输出电流纹波要求,对平衡电感参数进行优化设计,并推导了不平衡负载直流偏置引起的中性点电位偏移量;最后,搭建了一套实验样机验证了所提变换器在两直流极不平衡负载下甚至其中一直流极空载下可平衡双极母线电压。

摘要： 针对LLC谐振变换器在新能源、储能、数据中心、电力电子变压器等直流配电网大功率应用场景中所存在的调压困难问题,提出了一种采用辅助变压器的可调压谐振零电压零电流开关(ZVZCS)变换器。所提变换器在传统LLC谐振变换器的基础上增加了辅助变压器和辅助半桥,通过调整辅助半桥和一次侧全桥之间的移相角可以调整辅助变压器参与升压的时间,在保证主开关管软开关的前提下实现了调压功能,同时实现了辅助开关管的零电压开通。文中详细介绍了变换器的电路结构、工作原理、参数设计过程。通过100 kW仿真模型对所提拓扑的原理以及参数设计的正确性进行验证,仿真结果表明,与传统LLC谐振变换器相比,所提变换器在大功率场景下具有更优的效率。最后,搭建了2.5 kW实验样机对所提拓扑进行了有效性验证。

摘要： 针对传统桥式整流Boost功率因数校正电路中MOSFET场效应管工作在高频率下损耗过高这个问题设计了一种拓扑结构,通过PWM控制器UC3854的模拟调制将输入交流电转换为直流高压,采用额外添加优化结构的辅助回路的方法,使其在功率开关管导通关断过程中利用储能元件谐振的原理实现零电压操作。使用仿真软件SIMEtrix对电路进行测试,结果表明,该电路在输入市网交流电220 V 50 Hz情况下输出电压稳定保持在400 V,输出功率为250 W,主开关管与辅助开关管均实现了工作过程中的零电压操作(ZVS),符合设计要求。

摘要： 反激变换器由于输入和输出端电气隔离,同时具有效率高和体积小等诸多优点,应用十分广泛。而准谐振反激变换器可以进一步提高开关电源的效率,因而具有更好的应用前景。在介绍准谐振反激变换器原理的基础上,设计了一种零电压开关控制的准谐振反激变换器,并使用Saber软件对电路进行仿真,验证了设计的可行性。

摘要： 针对现有间接矩阵变换器(IMC)共模电压峰值抑制只能达到43%的问题,提出一种可以将共模电压(CMV)峰值抑制50%的新型空间矢量调制方法。首先研究了IMC各矢量下的CMV特性,在此基础上,新型调制方法根据输入电压所在的扇区选择最小CMV的零矢量和有效矢量,将有效矢量作用下的CMV峰值降低到0.29 V_(in),零矢量作用下的CMV峰值降低到0.5 V_(in),从而整体上抑制了CMV峰值。该新型调制方法利用IMC零电流矢量作用下的CMV与逆变级矢量无关的特性,解决了逆变级死区效应引起的共模尖峰问题,以及利用零电流矢量作用下的直流侧电压为0特性,逆变级实现了零电压开关(ZVS)。最后通过实验验证了新型调制方法的有效性。

摘要： 有源中点箝位(ANPC)拓扑因损耗分布均匀,广泛应用于逆变器场合,使用SiC器件可进一步提高效率。提高开关频率可提高功率密度,但SiC器件的开关损耗显著增加。此处提出一种单相ANPC软开关逆变器,可实现主开关管的零电压开关(ZVS),降低了开关损耗,提高了效率。首先叙述了软开关电路的工作原理,接着介绍了谐振参数设计的基本准则及其流程,通过仿真对比了两种辅管调制策略的特点,最后搭建了一台500 W/200kHz的ANPC软开关逆变器来验证理论分析。

摘要： 移相全桥零电压开通ZVS(zero voltage switching)直流变换器具有工作频率恒定、拓扑结构简单、功率密度高且能利用器件自身的寄生参数谐振实现ZVS等特点,在中高功率应用场合中备受青睐。然而,传统移相全桥ZVS变换器软开关范围有限,存在环流损耗、副边占空比丢失以及整流桥寄生振荡等缺陷。针对移相全桥ZVS变换器存在的问题进行了分析,对典型的拓扑结构和调制策略进行分类,比较了各方案的优势与不足,并提出了一种基于互补占空比的改进方案,建立模型并进行了仿真验证。

摘要： 为了提升双有源桥(DAB)变换器在扩展移相调制下的效率,建立了双有源桥变换器的数学模型,并对其零电压开关和电流应力进行了分析,给出了一种减小电流应力并拓宽零电压开关范围的优化EPS调制方法。最后搭建了仿真模型和实验样机,与基于单移相调制的DAB进行了比较,验证了所提方法的合理性。

摘要： 针对传统移相全桥零电压开关ZVS(zero voltage switching)变换器存在的例如软开关范围受限、占空比丢失以及寄生振荡问题,提出了一种基于互补占空比调制的改进全桥ZVS直流变换器。通过引入并联辅助谐振网络以实现滞后桥臂开关宽范围的ZVS,选择较小的谐振电感以减少占空比丢失,引入原边钳位二极管网络以消除寄生振荡。详细阐明了工作原理与特性分析,并进行了仿真对比。结果显示,在20%负载条件下,相较于传统移相全桥变换器,所提改进全桥变换器保证了软开关特性且消除了寄生振荡。

摘要： 传统的并网逆变器,由于都是硬开关过程,存在很大的电能损失.介绍一种带有零电压开关(ZVS)功能的三相并网逆变器,简单的谐振电路便可实现包括辅助开关在内的所有开关零电压导通.同时采用特殊的空间矢量控制,减少辅助开关的开关次数,简化控制方法,并通过仿真来验证其可行性.

摘要： 本文提出了一种单端类的变换器,适当地设计和执行可以使主开关管零电压关断和准零电压开通.提出了低反向电压辅助电路,由一个电感,一个二极管和一个零电流工作状态的开关管组成.为了验证该技术的可行性,将其应用于双管正激变换器.没有必要使用变压器第三绕组和辅助电压源实现软开关.由于一个适当的不同于常见双管正激变换器使用的命令的实现是可能的.在运行阶段,完成工作原理个阶段分析以及变换器正确操作的设计程序.

摘要： 无线电能传输是一种基于空间磁场耦合作用实现能量传输的技术,其传输功率和传输效率受到发射端电源和线圈耦合系数大小的影响.本文以E类功率放大器作为无线电能传输的发射源,通过对E类功率放大器工作原理的分析,设计了一种能使系统在耦合系数变化较大范围内实现零电压开关(zVS)的电路参数.并基于saber仿真软件建立无线电能传输系统电路模型,对不同耦合系数下的电路参数进行仿真分析.仿真结果表明,设计的电路参数能使系统在较大的耦合系数范围内保持高效率的电能传输.

摘要： 本文探讨了一种单相逆变器的非单位功率因数工作时的调制方法,在传统倍频PWM调制的基础上,根据输出电压、电流正负极性的不同,在需要进行软开关控制的换流阶段增加了谐振以及桥臂直通控制,可实现主开关和辅助开关的零电压开通,同时能有效抑制MOSFET体二极管的反向恢复,提升开关频率,显著减小滤波电感的体积.并利用SABER进行了仿真验证.

摘要： 提出了一种减小原边环流损耗的新型移相全桥变换器,通过简单的匝比调制,新型变换器在正常模式和掉电模式都工作在大占空比状态,原边环流损耗小,提高了变换器的效率.同时由于原边箝位电路的引入,变换器副边寄生振荡抑制效果明显,并在宽负载范围实现开关管的零电压开关.通过搭建一台120W/24V,开关频率为lOOkHz的原理样机验证了该变换器的优点.

摘要： 大功率dc-dc变换器是将新能源连接至中压直流电网的重要环节.本文提出了一种适用于中压直流电网的新型复合式全桥变换器,该变换器能实现全负载范围内主开关管的零电流开通和关断并有效减小了开关损耗.本文中详细分析了变换器的工作原理,同时还给出了变压器变比、电感和电容等主要参数的设计方法.通过仿真验证了所提出的变换器的工作原理,并设计了一台120V-1200V/1kW的原理样机,进一步验证了变换器的性能.

摘要： 大功率dc-dc变换器是将新能源连接至中压直流电网的重要环节.本文提出了一种适用于中压直流电网的新型复合式全桥变换器,该变换器能实现全负载范围内主开关管的零电流开通和关断并有效减小了开关损耗.本文中详细分析了变换器的工作原理,同时还给出了变压器变比、电感和电容等主要参数的设计方法.通过仿真验证了所提出的变换器的工作原理,并设计了一台120V-1200V/1kW的原理样机,进一步验证了变换器的性能.

摘要： 大功率dc-dc变换器是将新能源连接至中压直流电网的重要环节.本文提出了一种适用于中压直流电网的新型复合式全桥变换器,该变换器能实现全负载范围内主开关管的零电流开通和关断并有效减小了开关损耗.本文中详细分析了变换器的工作原理,同时还给出了变压器变比、电感和电容等主要参数的设计方法.通过仿真验证了所提出的变换器的工作原理,并设计了一台120V-1200V/1kW的原理样机,进一步验证了变换器的性能.

摘要： 大功率dc-dc变换器是将新能源连接至中压直流电网的重要环节.本文提出了一种适用于中压直流电网的新型复合式全桥变换器,该变换器能实现全负载范围内主开关管的零电流开通和关断并有效减小了开关损耗.本文中详细分析了变换器的工作原理,同时还给出了变压器变比、电感和电容等主要参数的设计方法.通过仿真验证了所提出的变换器的工作原理,并设计了一台120V-1200V/1kW的原理样机,进一步验证了变换器的性能.

摘要： 大功率dc-dc变换器是将新能源连接至中压直流电网的重要环节.本文提出了一种适用于中压直流电网的新型复合式全桥变换器,该变换器能实现全负载范围内主开关管的零电流开通和关断并有效减小了开关损耗.本文中详细分析了变换器的工作原理,同时还给出了变压器变比、电感和电容等主要参数的设计方法.通过仿真验证了所提出的变换器的工作原理,并设计了一台120V-1200V/1kW的原理样机,进一步验证了变换器的性能.

摘要： 本发明公开了一种三相四线制零电压开关逆变器的零电压开关调制方法。该调制方法通过将三相四线制零电压开关逆变器三相主开关调制波与锯齿载波比较，再经反相器及上升沿延时模块产生主开关信号，将三相四线制零电压开关逆变器辅助开关调制波与锯齿载波比较，再经上升沿延时模块、反相器与下降沿延时模块产生桥臂直通信号与辅助开关信号，在三相四线制零电压开关逆变器的全控主开关换流期间将直通信号作用在全控主开关上，为谐振电感充磁提供续流回路，以储存足够的谐振能量。本发明结构简单，能实现工频周期内全范围软开关，所有开关器件实现零电压开通，开关损耗小，电路效率高，并能抑制二极管反向恢复，减少电磁干扰。

摘要： 本发明公开了一种实现全桥零电压开关、零电流开关驱动的方法及其电路，其电路包括全桥变换电路、输出整流滤波电路、PID调节电路，及PWM控制电路，全桥变换电路内包括有功率管Q8、Q9、Q10，及Q11；PWM控制电路包括双向输出的方波发生器、死区时间调整电路、三角波发生器触发电路、ZCS及PWM调整电路、全桥驱动器，及三角波发生器，该方波发生器分别与死区时间调整电路、三角波发生器触发电路、ZCS及PWM调整电路，及全桥驱动器相连接，ZCS及PWM调整电路与全桥驱动器的输入端相连接，该全桥驱动器的输出端分别驱动上半桥功率管Q8、Q10，及下半桥功率管Q9、Q11。本发明可以实现较大功率的电源设计，电源整机效率较高，功率较大，且成本较低。

摘要： 本发明公开一种电流源型电机驱动系统零电压开关及共模电压抑制方法，包括：位于三相永磁同步电机侧的电机定子绕组端口，由电流源型逆变器馈电；电流源型逆变器直流侧与零电压开关辅助电路并联；零电压开关辅助电路包括两个串联的开关管二极管支路以及电容支路；电源侧斩波器与电压源并联；两个直流母线电感分别电源侧斩波器串联，另一端分别与零电压开关辅助电路并联；直流母线电感的电流由斩波器控制，转速由电流源型逆变器控制。本发明可以降低高频开关器件的dv/dt，减小系统的共模电压，抑制高频变换器的电磁干扰，同时软开关的加入提高了系统的效率，有利于提升系统的功率密度，并且减少变换器的散热成本。

摘要： 本发明公开了一种零电压开关下电压传输比大于1的DAB优化控制方法，根据变压器原副边H桥之间的移相比D0以及两侧H全桥内移相比D1、D2三个移相控制量的大小关系，调整电压电流波形。使得DAB变换器能在电压传输比大于1，即vs大于vp时且为低功率的情况下，实现电流优化下的零电压开关，改善了器件工作条件。

摘要： 本发明提供一种零电压开关同步整流Boost电路、零电压开关的Boost电路及其控制方法，在主功率电路的整流电路中串入辅助谐振电路，当主功率开关管关断后，利用Boost升压电感的电流实现辅助开关管的零电压导通，然后利用谐振电容与谐振电感的谐振实现谐振电感电流的快速增加并且促使谐振电感的电流大于Boost升压电感的电流，并利用与谐振电容并联的二极管对谐振电感电流的续流，以保证谐振电容的电压不会反向以及谐振电感的电流在达到最大值后不会快速减小。当辅助开关管关断后，利用谐振电流与Boost升压电感电流的差值来实现主开关管的零电压开通。

摘要： 本发明公开了一种三相四线制零电压开关逆变器的零电压开关调制方法。该调制方法通过将三相四线制零电压开关逆变器三相主开关调制波与锯齿载波比较，再经反相器及上升沿延时模块产生主开关信号，将三相四线制零电压开关逆变器辅助开关调制波与锯齿载波比较，再经上升沿延时模块、反相器与下降沿延时模块产生桥臂直通信号与辅助开关信号，在三相四线制零电压开关逆变器的全控主开关换流期间将直通信号作用在全控主开关上，为谐振电感充磁提供续流回路，以储存足够的谐振能量。本发明结构简单，能实现工频周期内全范围软开关，所有开关器件实现零电压开通，开关损耗小，电路效率高，并能抑制二极管反向恢复，减少电磁干扰。

摘要： 本发明公开了一种实现全桥零电压开关、零电流开关驱动的方法及其电路，其电路包括全桥变换电路、输出整流滤波电路、PID调节电路、及PWM控制电路，全桥变换电路内包括有功率管Q8、Q9、Q10、及Q11；PWM控制电路包括双向输入的方波发生器、死区时间调整电路、三角波发生器触发电路、ZCS及PWM调整电路、全桥驱动器、及三角波发生器，该方波发生器分别与死区时间调整电路、三角波发生器触发电路、ZCS及PWM调整电路、及全桥驱动器相连接，ZCS及PWM调整电路与全桥驱动器的输入端相连接，该全桥驱动器的输出端分别驱动功率管Q8、Q10上半桥、及Q9、Q11下半桥。本发明可以实现较大功率的电源设计，电源整机效率较高，功率较大，且成本较低。

摘要： 本公开涉及多开关的开关功率转换器中零电压开关的自适应控制，提供了一种开关功率转换器，所述开关功率转换器自适应地改变辅助开关晶体管的导通时段以定位能量充足与能量不足之间的边界。

摘要： 本发明公开一种基于零电压开关的多路弱耦合宽电压输出DC‑DC变换器，基于零电压开关的多路弱耦合宽电压输出DC‑DC变换器，包括直流输入电源Vin和N路输出支路，N为正整数且N≥2；使其用较少的元件数量实现输出端口间良好的交叉调节，既能实现升压输出也能实现降压输出，能够满足不同电压需求，具有较宽的输出电压范围，易于实现零电压开关，从而保证系统效率较高；多路输出电压可以分别由独立的控制变量调节，有效降低了多个输出端口间的交叉耦合效应。

摘要： 本发明公开一种电流源型电机驱动系统零电压开关及共模电压抑制方法，包括：位于三相永磁同步电机侧的电机定子绕组端口，由电流源型逆变器馈电；电流源型逆变器直流侧与零电压开关辅助电路并联；零电压开关辅助电路包括两个串联的开关管二极管支路以及电容支路；电源侧斩波器与电压源并联；两个直流母线电感分别电源侧斩波器串联，另一端分别与零电压开关辅助电路并联；直流母线电感的电流由斩波器控制，转速由电流源型逆变器控制。本发明可以降低高频开关器件的dv/dt，减小系统的共模电压，抑制高频变换器的电磁干扰，同时软开关的加入提高了系统的效率，有利于提升系统的功率密度，并且减少变换器的散热成本。