零电压开通

摘要： 传统LED驱动电源中采用电解电容作为储能元件,但电解电容寿命短,限制了整体LED驱动电源的使用寿命。为提高电源寿命,在去除电解电容的基础上,提出一种单级低开关应力电路结构,通过引入由谐振电容与开关管构成的辅助回路,减小开关管开关应力,实现零电压开通,同时反馈漏感能量,提高电源整体效率。分析了该变换器拓扑结构的工作原理,给出模态分析和参数设计方法,试制实验样机验证单级低开关应力无电解电容LED电源的可行性。

摘要： 对箝位桥并联型LLC变换器提出了多模态的宽增益范围控制策略。首先讨论了箝位桥并联型LLC变换器的子模态控制原理及工作特性。针对现有控制方案各子模态逻辑独立、整体增益范围有限等不足,对箝位桥并联型LLC变换器提出一种平滑柔性多模态控制策略,并说明了各子模态的工作特性及整体控制方法。样机实验证明所提方法能使箝位桥并联型LLC变换器实现极宽的增益范围,且在全工作范围内保证变换器零电压开通,拓宽副边零电流关断范围,实现宽范围下的高工作效率。

摘要： 针对双有源全桥(DAB)直流变换器传统移相调制方法存在电压不匹配、轻载时峰值电流大、部分开关管失去零电压开通(ZVS)特性的问题,本文采用了一种低压侧方波加高压侧脉宽调制的调制方法。利用划分的8种工作模式推导变换器传输功率、峰值电流以及软开关范围表达式,通过与单移相以及拓展移相调制的对比,验证所采用调制策略扩展了电压不匹配时的ZVS区间、减小了开关损耗与峰值电流,同时调制也相对简单。为了进一步优化变换器性能,提出了改善DAB峰值电流特性的优化调制策略。实验结果验证了所提调制优化策略的有效性,表明该调制策略相较于传统移相调制峰值电流从15.1 A降低到9.6 A,变换器效率提高了3.42%,有效地提高了变换器的性能。

摘要： 随着储能技术的不断发展,实现储能系统与直流电网能量交互的宽电压增益双向DC/DC变换器得到广泛研究。针对带辅助电感的双向全桥LLC变换器,文章提出一种新的混合控制策略,该策略以谐振频率为切换点,在电压增益大于1时采用变频控制,在电压增益小于1时采用变频+移相控制。混合控制下的变换器电压增益宽,频率变化范围小,在工作过程均实现零电压开通,具有较高的工作效率。最后文章通过设计一台输入75V~130V,输出400V的1kW实验样机验证理论的正确性。

摘要： 针对传统双有源桥型直流变换器的软开关范围窄、开关频率低等问题,该文提出一种隔离双向混合型LLC谐振变换器,适用于可再生能源分布式发电系统的储能结构中。在不增加使用额外器件的条件下,通过不同调制方案转换,该变换器可以在全桥变换器、双半桥变换器和单半桥变换器三种工作模式下混合运行。在变压器励磁电感协助下,三种不同工作模式无论正向或反向运行,均可实现所有开关管的零电压开通,以减少开关管的开通损耗,实现高效的双向功率转换和宽电压增益调节,提高轻载下的变换器工作效率,且三种工作运行模式可以平滑、稳定地过渡切换。最后搭建一台基于SiC器件的800W样机,实验结果证明了该变换器拓扑及其控制方法的可行性、有效性和稳定性。

摘要： 为解决微网柔性并网系统中并行接口电路的运行效率低、动态性能差的问题,采用基于PI或PID的双向LLC谐振电路混合控制,实现零转电压到输入和输出整流器,管电流闭合显着提高了变换器的动态性能,与最优电源相比,显着降低了运算的复杂度,提高了运算的传输周期。采用状态平面法是从概念层面用信息来描述双向LLC谐振电路的控制和特性,在此基础上开发了一个电子存储接口控制系统,其模拟显示了这一点,基于PI或PID的双向LLC谐振电路储能设备接口电路的理论分析和共享混合管理,其效率是准确的和动态运行的重要性,保证了微网柔性并网系统的运行性能。

摘要： 针对传统LLC谐振变换器应用于车载充电等宽输出电压场合,其谐振参数设计困难且输出电压增益受负载影响较大的问题,提出一种基于脉冲宽度调制的宽输出LLC谐振变换器。该变换器原边为全桥结构,副边含有一个辅助MOSFET,通过控制该辅助MOSFET的占空比实现对输出电压的调节。在输出电压变化时,所有的器件均工作于谐振频率,MOSFET均实现了ZVS开通,二极管均实现了ZCS关断。与传统LLC谐振变换器相比,其具有较宽的输出电压增益范围且该增益范围与负载和谐振元件参数无关。最后,设计了一台420 W的实验样机来验证该变换器的可行性。变换器输入为130 V,输出为70~140 V,开关频率为100 kHz,峰值效率达到了96.17%。实验结果表明,PWM-LLC变换器在较宽的输出电压范围内,具有良好的性能。

摘要： 为实现三相逆变器的高效率运行,提出了一种新型三相低能耗谐振直流环节逆变器,利用设置在逆变器直流环节的辅助谐振电路使直流母线电压在每个开关周期都形成零状态时,主开关能实现零电压软开通动作和零电流软关断动作,完成了无损耗切换.说明了一个开关周期内的电路工作状态,在2.5 kW三相样机上的实验结果表明开关器件完成了软切换.因此,该新型拓扑结构对于改善逆变器运行效率具有重要意义.

摘要： 针对传统DC/DC移相全桥变换器次级二极管严重的反向恢复问题与轻载运行时初级开关管零电压开通(ZVS)性能丢失,此处将传统移相全桥变换器的次级滤波电感前移至初级,构造电容型滤波网络,降低了次级二极管的电流变化率,并且于轻载时二极管进入电流断续模式,有效抑制了反向恢复问题。其次通过在初级构造辅助LC网络,使得初级开关管在全负载范围内均保持ZVS性能,维持了其高效率运行特性。此处对优化拓扑进行了详细的模态分析,分析了其软开关的实现机理,并推导了其在不同模态下的电压增益,基于电压增益与最小化电流应力两个设计指标,给出了拓扑关键参数的设计法则。最后通过1 kW的实验样机验证了优化拓扑的可行性与理论分析的正确性。

摘要： 针对CLLC双向DC/DC变换器反向轻载降压运行,采用固定死区时间移相控制策略时,存在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)零电压开通(ZVS)丧失,导致效率下降的问题,提出了一种变死区时间移相控制策略。分析了CLLC反向轻载降压运行时,MOSFET的ZVS实现与死区大小和移相角度密切相关,推导了变死区时间移相控制策略的死区时间公式。试验结果表明变死区时间移相控制策略能够有效地实现CLLC反向轻载降压运行时MOSFET的ZVS,效率也高于固定死区时间移相控制策略。

摘要： 本文提出一种新型软开关三电平直流变换器.该变换器具有如下优点:原边开关仅承受一半输入电压应力;原边电路结构简单,不需要增加额外的均压器件;副边LC滤波器前的电压波形是三电平,可有效减小输出LC滤波器的体积;所有的原边开关器件可实现零电压开通,可有效减小开关损耗;这种软开关方式所增加的通态损耗很小;副边增加的两个开关器件可实现零电流开关.文中分析了电路的工作原理及软开关特性,并进行了实验研究.实验结果表明该电路工作原理正确可以正常工作.

摘要： 提出一种脉冲频率调制(pulse frequency modulation,PFM)的高增益隔离型软开关直流变换器,该变换器通过有源嵌位单元和准倍压单元的结构实现了开关管的零电压开通和二极管的零电流关断,具有结构简单、易于实现的优点;同时采用PFM调制的控制方式相比于脉宽调制(pulse width modulation,PWM)方式进一步降低了功率管上的电流应力,其变换器效率得到提高.详细分析了拓扑工作原理和特性,并对两种控制策略方式进行了比较,最后搭建一台160W、45V/380V的实验样机,验证了理论分析的正确性和有效性.

摘要： 本文在谐振型隔离直流变换器的基础上,对变压器原边的开关管零电压开通情况及电路工作状态进行详细分析.在考虑寄生参数的情况下对死区时间内开关管结电容放电过程搭建小信号模型,通过分析计算得到可实现开关管ZVS的死区时间;对死区时间内进行包含寄生参数的详细工作模态分析,对死区时间过长时,电路失去开关管ZVS的工作状态进行分析验证.

摘要： 针对目前光伏微逆变器用有源箝位反激式主电路拓扑不能双向励磁、变压器体积难以做小、功率难以做大等问题,提出一种引入原边谐振的低边有源箝位电路.详细分析引入原边谐振的低边有源箝位电路的工作原理,给出谐振电容的计算公式,用Saber仿真验证该电路拓扑的可行性.该电路拓扑通过引入谐振实现变压器的双向励磁,减小了变压器的体积,同时保证了两个开关管的零电压开通,使该电路可以推广应用到较大功率的应用场合.

摘要： 无线电能传输是一种方便灵活的电能传输方式,本文以SS谐振无线电能传输系统为研究对象,通过变频移相控制以实现后级的恒压输出与前级逆变器的零电压开通.首先由系统的等效电路对系统特性进行分析,提出一种采用变频移相控制时能够同时实现恒压与零电压开通的频率区间存在性判断方法,基于此判断方法根据相角裕量与系统安全要求合理的对谐振网络参数进行限定,保证系统在当前设计参数下能够在指定工作指标下正常运行.最后搭建了一套250W无线电能传输装置,对系统分析的合理性与参数设计的正确性进行验证.

摘要： 软开关逆变器克服了传统硬开关逆变器高开关损耗、低开关频率及开断瞬间伴有过电流和过电压现象等问题,有利于降低电磁干扰和系统噪声.本文对一种新型的零电压谐振极型逆变器的拓扑结构及工作原理进行了分析,与传统的辅助谐振极逆变器相比,该拓扑结构避免了直流侧使用两个大电容造成的中性点电位变化问题.本文用MATLAB软件对该逆变器单相电路进行了仿真,仿真结果证明该拓扑结构能够保证主开关管和辅助开关管的零电压开通,各辅助元件的电压应力也较低.

摘要： 本文提出了一种基于移相控制的混合式三电平LLC及DC-DC变换器,且三电平DC-DC变换器部分和LLC DC-DC变换器部分分别有各自的变压器.与传统的半桥三电平DC-DC变换器相比,该混合变换器在变压器原边没有额外添加开关器件,在变压器原边,三电平部分和LLC部分共用滞后桥臂开关管,在变压器副边,三电平部分和LLC部分通过有源开关管连接在一起.在LLC变换器的作用下,滞后开关管在轻载条件下更容易的实现零电压开通(ZVS),所有的开关管都能宽范围内实现ZVS软开关,使得原边环流和输出滤波电感减小,并且该变换器的效率也得到极大改善.分析了混合变换器的特性并给出了相关参数的设计,搭建了一台功率为1kW的样机进行了实验验证.

摘要： 本文以基于E类逆变的磁耦合谐振式无线输电系统为研究对象,分析了当接收线圈回路处于谐振和失谐两种状态下,负载变化、耦合情况和失谐程度对E类逆变电路实现零电压开通的影响,并提出一种DC/DC变换器作为接收整流侧后端阻抗变换网络的改进方案,以调整反射电阻实现E类逆变电路零电压开通提高系统的整体效率.同时,针对于系统空载损耗大的缺点在E类逆变电路中增加空载断电环节.

摘要： 全桥LLC谐振变换器中高频变压器的设计对于提高变换器效率和功率密度至关重要,传统变压器设计方法主要依靠经验,相对保守,且当前的产品对于减小体积、降低成本的需求越来越突出.此外,与普通变压器不同,LLC中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能,这就需要设置合适的气隙以满足条件.针对以上问题,提出了一套完整的变压器设计方法,包括磁芯选取、线圈设计、气隙计算、高频损耗计算.并制作了一款变压器,用于48V输入,lkW/400V输出的全桥LLC谐振变换器,经实验验证了设计方法的合理性和有效性.

摘要： 全桥LLC谐振变换器中高频变压器的设计对于提高变换器效率和功率密度至关重要,传统变压器设计方法主要依靠经验,相对保守,且当前的产品对于减小体积、降低成本的需求越来越突出.此外,与普通变压器不同,LLC中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能,这就需要设置合适的气隙以满足条件.针对以上问题,提出了一套完整的变压器设计方法,包括磁芯选取、线圈设计、气隙计算、高频损耗计算.并制作了一款变压器,用于48V输入,lkW/400V输出的全桥LLC谐振变换器,经实验验证了设计方法的合理性和有效性.

摘要： 一种零电压关断零电流开通高增益Boost变换器，该变换器包括主电路、辅助电路；所述主电路包括Boost变换器、至少一个外衣单元。所述Boost变换器包含主电感L1、功率开关管S1、二极管D1、电容C1。所述辅助电路包括零电流电感Lr、辅助电感Ls、零电压电容Cr、辅助电容Cs、二极管D2、D3、D4。本发明变换器实现了功率开关管的零电压关断和零电流导通，消除了功率开关管S1上的开关损耗，并将功率开关管S1上的开通损耗和关断损耗转移到了后面主电路中，实现了软开关无损的目的。从而可以提高功率开关管S1的开关频率。

摘要： 一种零电压关断零电流开通的高增益Sepic变换器，该变换器包括主电路、辅助电路；所述主电路包括Sepict变换器、至少一个外衣单元。所述Sepic变换器包含主电感L1、功率开关管S1、二极管D1、电容C1。所述辅助电路包括零电流电感Lr、辅助电感Ls、零电压电容Cr、二极管D2、D3、D4。本发明变换器实现了功率开关管的零电压关断和零电流导通，消除了功率开关管S1上的开关损耗，可以提高变换器的效率。

摘要： 一种零电压关断零电流开通高增益Cuk变换器，该变换器包括主电路、辅助电路；所述主电路包括Cuk变换器、至少一个外衣单元。Cuk变换器包含两个电感L1、L2，一个功率开关管S1，一个二极管D1和两个电容C1、C2。所述辅助电路包括零电流电感Lr、辅助电感Ls、零电压电容Cs、二极管D2、D3、D4。本发明变换器实现了功率开关管的零电压关断和零电流导通，消除了功率开关管S1上的开关损耗，实现了软开关无损的目的，可以提高变换器效率。

摘要： 一种零电压关断零电流开通高增益Zeta变换器，该变换器包括主电路、辅助电路；所述主电路包括Zeta变换器、至少一个外衣单元、一个辅助单元。所述Zeta变换器包含电感L1、L2，功率开关管S1，二极管D1，电容C1、C2。所述辅助电路包括零电流电感Lr、辅助电感Ls、零电压电容Cr、二极管D2、D3、D4。本发明一种零电压关断零电流开通高增益Zeta变换器，通过辅助电路使得功率开关管实现了零电压关断和零电流开通，降低了电路中功率开关管上的开关损耗。

摘要： 一种零电压关断零电流开通高增益Boost变换器，该变换器包括主电路、辅助电路；所述主电路包括Boost变换器、至少一个外衣单元。所述Boost变换器包含主电感L1、功率开关管S1、二极管D1、电容C1。所述辅助电路包括零电流电感Lr、辅助电感Ls、零电压电容Cr、辅助电容Cs、二极管D2、D3、D4。本发明变换器实现了功率开关管的零电压关断和零电流导通，消除了功率开关管S1上的开关损耗，并将功率开关管S1上的开通损耗和关断损耗转移到了后面主电路中，实现了软开关无损的目的。从而可以提高功率开关管S1的开关频率。

摘要： 本发明公开了一种实现交流电压过零开通和电流过零关断的软开关方法，其方法是在交流固态功率控制中，将两个导通电阻非常小的N沟道绝缘栅型场效应管作为固态功率开关，并以反串联组态连在一起，以模拟电路和数字逻辑组合电路运算出电压过零开通和电流过零关断逻辑，输出至N沟道绝缘栅型场效应管的驱动电路实现软开关，显著降低开关功率损耗，消除电磁干扰。

摘要： 本发明提供了一种应用于电力产品的反激电路零电压开通控制方法，通过副边开关的延时导通利用输出电压给反激变压器反向励磁产生强制谐振的初始电流，采样反激变压器的负边同步整流开关管的漏极电压，根据副边同步整流开关管漏极的负压生成副边电流信息，通过生成的电流信息与设定阈值比较生成副边同步整流开关管以及原边开关管的驱动信号，从而实现反激电路零电压开通的目的，解决反激变换器在高压输入时和高频化的过程中开通损耗过大的问题。

摘要： 本发明提供了一种基于环流纹波控制的零电压开通并联逆变器的方法和系统。本发明基于每个开关周期内开关动作时逆变器侧的目标环流纹波峰值和要达到每相目标环流峰值所需要的开关频率得到开关周期更新值，进而使得开关周期内并联逆变器零电压开通，环流仅通过耦合电感在两个逆变器之间流动，不影响输出侧，无需对三相电路解耦，开关频率变化范围小，功率密度高，同时环流控制不影响输出侧，环流控制与输出电流存在解耦关系，可以实现零电压开通在非功率因数下运行。

摘要： 本发明公开了一种零电压开通控制电路、方法及应用其的开关电源，通过在主功率开关下个周期导通前,提前一段时间或者提前一定个数的谐振周期,开通同步整流开关一段时间以实现主功率开关的零电压开通。

摘要： 本发明提供了一种应用于电力产品的反激电路零电压开通控制方法，通过副边开关的延时导通利用输出电压给反激变压器反向励磁产生强制谐振的初始电流，采样反激变压器的负边同步整流开关管的漏极电压，根据副边同步整流开关管漏极的负压生成副边电流信息，通过生成的电流信息与设定阈值比较生成副边同步整流开关管以及原边开关管的驱动信号，从而实现反激电路零电压开通的目的，解决反激变换器在高压输入时和高频化的过程中开通损耗过大的问题。