全桥变换器

摘要： 该文提出一种在宽输入电压和宽负载范围内工作于零电压软开关(ZVS)的全桥DC-DC变换器。该变换器是在传统移相全桥变换器拓扑的基础上增加了一个简单的LC辅助电路,并通过窄频率调节方式控制辅助电流,在满足ZVS条件下能够最小化环流损耗。采用窄频率变化能够对辅助电流进行有效的调节而不会对主电路的设计和控制带来明显的影响。对变换器的稳态性能进行详细分析;建立变换器的数学模型,可直接用于变换器的优化设计和精确控制。实验结果与理论分析具有很好的一致性。

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： 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： 全桥变换器在超轻载下采用Burst控制可以显著提高效率,现有Burst控制存在控制参数难以设计的问题,并且对于变换器损耗与控制参数的关系缺乏研究.针对以上问题,这里提出一种电压滞环控制与峰值电流控制相结合的Burst控制,阐述控制方法的原理,详细分析该控制方法下变换器的工作状态,研究变换器损耗与所设定的峰值电流的关系,根据输出电压波动范围要求,以损耗最小为原则选取峰值电流.最后通过实验验证了所提方法的有效性.

摘要： 针对传统移相全桥损耗大、结构复杂等缺点,本文设计了一种新型无源箝位移相全桥变换器.通过一个辅助电容和两个辅助二极管即可实现全软开关的功能,次级采用无源箝位电路吸收并利用漏感能量,无需增加主动控制器,无耗能元件,因此结构简单、系统损耗小、占空比丢失少.同时基于光伏电源设计了控制策略,改进了最大功率追踪.最后通过MATLAB进行仿真验证,结果表明所提的拓扑结构开关管电压应力减小,最大功率追踪抗扰动性能良好,升压效果明显,响应速度快,无超调且纹波系数小,适用于光伏发电等对变换器输入输出增益及功率密度要求较高的应用领域.

摘要： 为了解决通信二次电源数字控制及宽范围输入的问题,实现高功率密度的DC-DC变换,提出了以ADP1046A为核心控制器的两级变换拓扑实现方案.实现了调压与隔离分级,即通过Buck电路实现输入到目标电压的调节,通过全桥电路实现输入与输出的隔离.该方案利用ADP1046A的标准I2C接口实现电源控制与上位机的通信,两级变换不仅能够解决单级变换中变压器体积庞大,难以优化的问题,且可减小输出滤波器体积.利用所搭建的试验样机对相关功能、性能进行验证,试验结果表明,所提DC-DC变换器方案满足相应产品的需求,对于工程设计具有现实的指导意义.

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.在此提出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.在此分析了变换器的工作原理,并设计一台120 V～1 200 V/1 kW的原理样机,验证了变换器的性能.

摘要： 为实现滞后臂开关管的零电流开关,在移相全桥变换器功率变压器的副边加入了有源箝位电路.同时,该有源箝位环节还能对输出整流二极管上的寄生振荡起到很好地抑制作用.为分析有源箝位环节的抑制作用及有源箝位环节相关参数对抑制作用的影响,将有源箝位环节对输出整流二极管寄生振荡的抑制过程分为两个阶段进行深入分析,并详细讨论了两个关键参数对寄生振荡抑制效果的影响及其设计原则.最后,通过1台4.8 kW/300 V、开关频率为20 kHz的实验样机对理论分析及有源箝位环节对输出整流二极管寄生振荡的抑制作用进行了验证.

摘要： 大功率磁控溅射电源主电路采用移相全桥的拓扑结构,以其软开关的方式极大的提高电源效率.传统移相全桥存在滞后臂开关管软开关实现困难、占空比丢失、环流损耗大等问题,本文采用加辅助变压器的全桥变换器拓扑作为电源主电路拓扑进行研究.主要对变换器的工作原理及工作模态进行了详细分析,并对宽范围负载的软开关实现和环流损耗进行了研究.在理论分析的基础上搭建了一台1.1kW/220V,开关频率20kHz的实验样机.理论分析和实验结果表明该拓扑对磁控溅射电源主电路性能改善的有效性,提高了大功率开关电源的效率及可靠性.

摘要： 提出一种新型的零电压零电流开关(zero voltage zero current switching,ZVZCS)脉宽调制(pulse width modulation,PWM)全桥变换器.通过副边串联能量电感和电容滤波,可抑制副边二极管电压尖峰且消除其反向恢复损耗;同时,副边整流桥一桥臂采用同步整流管以及原边引入耦合电感提高了该变换器的软开关性能和效率.文中阐述了该变换器的工作原理及其特性,给出了能量电感参数的设计,并通过一台1kW/300V的原理样机验证了该变换器的优点.

摘要： 软开关技术是提高变换器效率和功率密度的重要技术.采用软开关技术的移相全桥变换器通常分为两种:四个管子零电压开通(ZVS)和超前臂管子ZVS,滞后臂管子零电流关断(ZCS).在高压大功率场合,IGBT作为首选的开关器件,其电流拖尾效应造成的关断损耗大,所以滞后臂管子实现ZCS可以有效减小开关损耗.本文提出了一种新型拓扑方案,原边加入耦合电感(即变压器),为ZCS提供复位电压.该方案只需增加一个较小的耦合电感和两个二极管就可以实现滞后臂管子在整个负载范围的ZCS;同时有助于超前臂管子的ZVS.为减小激磁电流对ZCS的影响,将附加的两个二极管各并联一个小电容,调节二极管反向阻断过程,增加复位电压存在的时间,保证滞后臂管子的ZCS.仿真结果证明理论分析的正确性.

摘要： 提出一种原边加换流电容和LC辅助电路的零电压开关(Zero-Voltage-Switching,ZVS)PWM移相全桥变换器,很好的抑制了副边整流二极管的寄生振荡,没有占空比的丢失,并在宽负载范围实现开关管的零电压开关。文中对整流二极管寄生振荡产生机理作了深入解析,阐述了该变换器的工作原理,并通过一台650W/28V,开关频率为100kHz的原理样机验证了该变换器的优点。

摘要： 移相控制全桥变换器可以利用谐振电感(包括变压器漏感)和开关管的结电容实现开关管的零电压开关(Zero-voltage-switching，ZVS)。谐振电感会和输出整流管的结电容产生谐振,输出整流管上存在电压尖峰和电压振荡。为此可在变压器原边增加两个箝位二极管,即可有效消除该电压尖峰和电压振荡。在电流断续模式(discontinuous current mode,DCM)下,采用不同整流方式的ZVS PWM全桥变换器在引入箝位二极管后工作特性存在区别,相比全波整流电路,倍流整流方式下箝位二极管电流可以较快减小,进而减小箝位二极管导通损耗。本文研究加箝位二极管后倍流整流ZVS PWM全桥变换器在DCM情况下的工作原理,对比分析DCM情况下采用倍流整流和全波整流时变换器的区别与特点,最后给出实验结果。

摘要： 本文提出一种电流型软开关全桥变换器。该电路通过在隔离变压器原边并联有源辅助电路，实现所有主要开关管的零电流开关，同时实现辅助管的零电压开关。本文阐述了电路的具体工作原理和控制思路，同时考虑了高压变压器的寄生电容给电路带来的影响。给出了辅助电路的具体设计思路和准则。最后通过一台530V/15kV的原理样机证明了理论分析的正确性。

摘要： 本文利用磁集成技术,实现了全桥变换器变压器与滤波电感的集成设计，并通过电路和磁路分析，建立了该集成磁件的等效模型。该集成设计采用平面磁芯和阶梯式交错PCB绕组结构，降低了集成磁件的高度和重量，同时通过有限元仿真，使绕组避开了气隙高磁通密度区域来提高效率。实测证实了本设计的有效性。

摘要： 该文提出了一种采用辅助，网络的零电压开关(Zero-Voltage-Switching，ZVS)全桥变换器，它是在传统全桥拓扑上加入了由电感和电容组成的无源辅助网络，从而可以在宽输入电压和全负载范围内实现所有原边开关管的ZVS。本文详细分析了该变换器的工作原理及其特性，并对电路关键参数进行了设计。在此基础上，设计完成了一台1kW(54-V/20-A)，开关频率为100kHz的样机，实验结果验证了该拓扑的优越性。

摘要： 电子直线加速器一般使用线型脉冲调制器作为脉冲电源,传统的工频充电方式已不能满足高效率小型化等需求.高频大功率开关器件IGBT的研究及T艺的日趋成熟为脉冲调制器的发展提供了方向.文中设计了一台以IGBT全桥变换器为核心的新型脉冲调制器,其中全桥变换器工作频率达到10kHz,开关电流最大值近100A.为使整个系统安全稳定高效的工作,文章详细阐述了IGBT驱动及保护等相关电路的设计过程,最后样机的实测结果显示,IGBT工作稳定,整机性能满足要求.经计算和样机实测，当人工线电压为26kV时，充电精度为3.3‰左右，若降低至20kV，充电在反向续流为零时停止，精度为8.3‰，充电精度较差，为提高充电精度，可使用PWM在充电的最后几个周期减小IGBT导通时间，降低充电速度，可适当提高充电精度。

摘要： 为拓宽基本移相式FB-ZVS-PWM（全桥移相软开关PWM）变换电路软开关的实现范围，减小占空比的丢失，有多种方法如加饱和电感、副边用倍流整流电路、利用开关管与电感构成辅助电路等，但这些方法往往实现难度大，成本高，本文选用一种简单LC 辅助电路，它容易实现、成本低、工作可靠，且容易进行参数优化设计，它在拓宽软开关负载范围的同时减小了满载时变压器副边占空比的丢失，提高了变换器的效率，通过仿真对所选电路方案进行了分析和验证。

摘要： 一种涉及带箝位二极管的零电压开关复合式全桥三电平直流变换器和全桥三电平直流变换器，由输入分压电容(1)、三电平桥臂(2)、两电平桥臂(3)、隔离变压器(4)、整流及滤波电路(5)，其特点是隔离变压器原边绕组与三电平逆变桥臂相连，谐振电感与两电平逆变桥臂相连。在隔离变压器(Tr)原边绕组与谐振电感(Lr)交点处引出两个箝位二极管构成箝位电路(6)，两个箝位二极管分别连于变换器直流输入的正母线与负母线。这两种直流变换器均适合应用于宽输入电压场合，输出整流波形中高频分量小，可以减小输出滤波电感，不仅实现了开关管的零电压开关，而且还可消除输出整流管的反向恢复引起的电压振荡，降低输出整流管的电压应力，并且消除了输出整流管因反向恢复引起的损耗。

摘要： 一种涉及带箝位二极管的零电压开关复合式全桥三电平直流变换器和全桥三电平直流变换器，由输入分压电容(1)、三电平桥臂(2)、两电平桥臂(3)、隔离变压器(4)、整流及滤波电路(5)，其特点是隔离变压器原边绕组与三电平逆变桥臂相连，谐振电感与两电平逆变桥臂相连。在隔离变压器(Tr)原边绕组与谐振电感(Lr)交点处引出两个箝位二极管构成箝位电路(6)，两个箝位二极管分别连于变换器直流输入的正母线与负母线。这两种直流变换器均适合应用于宽输入电压场合，输出整流波形中高频分量小，可以减小输出滤波电感，不仅实现了开关管的零电压开关，而且还可消除输出整流管的反向恢复引起的电压振荡，降低输出整流管的电压应力，并且消除了输出整流管因反向恢复引起的损耗。

摘要： 本发明涉及直流微电网领域，具体是一种基于双向全桥DC/DC变换器的部分隔离型四端口变换器及其控制方法。本发明解决了传统多端口变换器的端口没有隔离，能量单向流动，使用场合、电压等级有限制，成本高的问题。该四端口总共有四个对外的连接端口，其中，两个连接光伏发电单元，一个连接储能系统，另一个连接直流母线。两个光伏发电单元和储能系统之间用Boost变换器连接，保障了能量来源的可靠性；储能系统和直流母线之间用双向全桥DC/DC变换器连接，能量可以双向流动，而且实现了隔离。本发明详细设计了储能系统、光伏发电单元与直流母线的功率交换机制，稳定直流母线电压，保障了供电的稳定性。本发明适用于直流微电网，具有良好的技术经济性。

摘要： 本实用新型涉及直流微电网领域，具体是一种基于双向全桥DC/DC变换器的部分隔离型四端口变换器。本实用新型解决了传统多端口变换器的端口没有隔离，能量单向流动，使用场合、电压等级有限制，成本高的问题。该四端口总共有四个对外的连接端口，其中，两个连接光伏发电单元，一个连接储能系统，另一个连接直流母线。两个光伏发电单元和储能系统之间用Boost变换器连接，保障了能量来源的可靠性；储能系统和直流母线之间用双向全桥DC/DC变换器连接，能量可以双向流动，而且实现了隔离。本实用新型详细设计了储能系统、光伏发电单元与直流母线的功率交换机制，稳定直流母线电压，保障了供电的稳定性。本实用新型适用于直流微电网，具有良好的技术经济性。

摘要： 本发明涉及一种全桥变换器电路变压器及全桥变换器电路，通过第一初级线圈和第二初级线圈构成的变压器，在应用到全桥变换器电路中，有效地降低高频段时全桥变换器电路的输出电压的振幅，改善全桥变换器电路的传导性能。

摘要： 本发明公开了一种多电平全桥变换器及多电平隔离式双向DC‑DC变换器。本发明提供的多电平全桥变换器中采用了单相飞跨电容嵌位三电平桥臂，两个交流端子之间可以产生五电平输出电压状态，与传统的采用两电平桥臂的全桥变换器相比，输出电压能力提高了一倍，提高了隔离式双向DC‑DC变换器的输出电压等级，解决了当前的DC‑DC变换器中的全桥变换器只能输出两电平，使实现高压大容量的双向DC‑DC变换器困难，应用范围受到限制的技术问题。

摘要： 本发明涉及一种全桥变换器电路变压器及全桥变换器电路，通过第一初级线圈和第二初级线圈构成的变压器，在应用到全桥变换器电路中，有效地降低高频段时全桥变换器电路的输出电压的振幅，改善全桥变换器电路的传导性能。

摘要： 本发明提供一种移相全桥变换器的启动控制方法及移相全桥变换器，包括：启动时，以第一控制模式进行发波，且发波的占空比为启动过程中的最低值；启动过程中，逐步增加所述占空比直至升至第一预设值，同时判断输出电流是否大于第二预设值，若大于，则将所述占空比设定为50％，再从所述第一控制模式切换到第二控制模式进行发波；否则，继续以所述第一控制模式进行发波；当所述移相全桥变换器的输出电压达到目标值，启动结束。本发明采用两种控制模式进行发波，在轻载启动时采用第一控制模式，待重载时再切换到第二控制模式，极大地降低了热损耗；此外，切换时设定两种控制模式为同等有效占空比，不会出现环路耦合问题，提高了切换的稳定性。

摘要： 本发明公开了一种多电平全桥变换器及多电平隔离式双向DC‑DC变换器。本发明提供的多电平全桥变换器中采用了单相飞跨电容嵌位三电平桥臂，两个交流端子之间可以产生五电平输出电压状态，与传统的采用两电平桥臂的全桥变换器相比，输出电压能力提高了一倍，提高了隔离式双向DC‑DC变换器的输出电压等级，解决了当前的DC‑DC变换器中的全桥变换器只能输出两电平，使实现高压大容量的双向DC‑DC变换器困难，应用范围受到限制的技术问题。

摘要： 本申请提供的一种移相全桥电路及移相全桥变换器，通过通过在变压器的原边设置原边钳位电路和变压器的副边设置有源钳位电路，能够将电压振荡钳位在较小的电压区间，从而能够保护电路，减小损耗。