零電壓開關的有源箝位雙管反激變流器

介紹了交錯并聯(lián)雙管正激變換器的優(yōu)點,分析了帶lcd無損吸收網(wǎng)絡的交錯并聯(lián)雙管正激變換器電路拓撲的工作原理,變換器實現(xiàn)了開關的zcs開通,zvs關斷,最后,在2kw的交錯并聯(lián)雙管正激變換器中得到了驗證

有源鉗位不對稱雙管正激變流器因適用于高電壓寬范圍輸入場合而適合作為電力電子系統(tǒng)集成中小功率dc/dc標準模塊的候選拓撲。為了進一步提高該變流器的轉(zhuǎn)換效率并降低成本,以滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的實際需要,提出了一種改進型的新穎有源鉗位不對稱雙管正激變流器。和原者相比,改進型變流器除了能保持占空比可擴展至50%以上及在各種情況下均能實現(xiàn)軟開關的優(yōu)點外,僅采用一只輔助開關管對變壓器進行復位,從而提高了轉(zhuǎn)換效率并簡化了拓撲構造。詳細描述了該新穎變流器的工作原理和參數(shù)設計,在一臺輸入范圍為200～400v、輸出54v/5a、適用于通信電源系統(tǒng)、最高轉(zhuǎn)換效率達97%的樣機上驗證了該變流器的有效性和實用性。

零電壓開關(zero-voltage-switching,zvs)pwm組合式三電平變換器利用變壓器的漏感(或外加諧振電感)和開關管的結電容可以實現(xiàn)開關管的zvs,但在副邊整流二極管存在反向恢復引起的電壓振蕩和尖峰。為了解決該問題,該文將2種基本箝位網(wǎng)絡應用于該變換器中,提出一族箝位策略;在這些箝位策略中選擇出2種可行的方案,不僅有效地消除在三電平模式和兩電平模式下副邊整流管的電壓尖峰,同時保留原有變換器的所有優(yōu)點。該文分析了引入箝位網(wǎng)絡后變換器的工作原理和特點,并進行了實驗驗證。

本文討論了一種有源鉗位的零電壓軟開關逆變器，分析了它的工作原理，指出它能夠減小后級逆變環(huán)節(jié)開關管的電壓應力，仿真和實驗結果都證實了這一點。

在大功率應用場合,igbt或bjt等少子半導體開關在關斷時由于存在電流拖尾效應,而產(chǎn)生相當高的關斷損耗。為解決此問題,本文用對偶原理構造了一種新型單級隔離功率因數(shù)校正開關電源電路,引入了全新的有源箝位零電流開關技術,使主開關的電流被箝位在一個很低的電平上,從而大大降低大功率器件在關斷時產(chǎn)生的電流應力，此電路具有很大的應用前景。

提出了一種新型的全橋移相零電壓零電流變換器拓撲結構。新的變換器通過導通副邊輔助電路中的鉗位mosfet,使得濾波電感兩端電壓被鉗位為零,輸出濾波電容的電壓全部作用在原邊漏感上,實現(xiàn)原邊電流的迅速復位,從而創(chuàng)造出良好的滯后臂零電流開關(zerocurrentswitching,zcs)條件。新拓撲在有效零電壓零電流開關(zerovoltagezerocurrentswitching,zvzcs)范圍,最大占空比等方面都優(yōu)于其它拓撲結構。該文詳細分析了新拓撲的工作過程和各項特性,并試制樣機,驗證了理論分析的正確性和新拓撲的有效性。理論分析和實驗結果都證實了新拓撲非常適合中大功率場合應用。

提出了一種新型的有源中點鉗位三電平零電流轉(zhuǎn)換軟開關變流器拓撲。該軟開關拓撲每個橋臂使用兩個輔助開關管和一個lc諧振支路實現(xiàn)了所有主開關的軟閉合和軟分斷,同時輔助開關管沒有開關損耗,此外開關過程產(chǎn)生的電壓電流尖峰也大大減少。輔助開關管只在換流過程工作,其電流額定值遠小于主開關,而且所有開關管的電壓應力都被鉗位為直流電壓的1/2。該軟開關變流器特別適合于中壓大功率功率變換應用場合,可有效提高系統(tǒng)效率和開關頻率。對電路的工作原理和諧振支路的設計進行了深入地分析,并通過一臺80kw的半橋樣機對提出拓撲可行性和優(yōu)點進行了驗證。

高壓雙管反激變換器的設計

提出了一種新穎的移相控制零電壓開關三電平變換器,分析了該變換器的工作原理,并給出了移相控制電路和驅(qū)動電路。最后利用該變換器研制出一最大輸出為120a的弧焊電源,并給出了試驗波形和電源的實測外特性波形。

提出了一種新的基于隔離變壓器的移相全橋零電壓開關(zvs)變頻器:這種脈寬調(diào)制式;(pwm)變頻器的所有開關在很寬的輸入電壓范圍和輸出負載范圍內(nèi)都能實現(xiàn)zvs而負載周期損耗和環(huán)流最小。采用一個變壓器和一個電感來實現(xiàn)主開關的zvs,變壓器被用來實現(xiàn)輸出隔離,而電感則被用于存儲所需的能量;兩個橋臂之間相位移發(fā)生變化時變壓器和電感的感應電壓以相反的方向變化。此變頻器的性能由一個試驗原型電路得到證實。

提出了大電流低電壓的大功率開關電源的設計方案,研制了整流濾波電路,分析確定了dc/dc變換模塊作為主電路功率元件,并設計了pwm控制電路、軟啟動及過壓過流保護電路。實驗測試證明輸出穩(wěn)定,可對礦燈充電架等多種設備進行充電,有著廣泛的應用前景。

零電壓開關pwm復合式全橋三電平變換器(zvspwmh-fbtl變換器)利用變壓器的漏感和開關管的結電容可以實現(xiàn)開關管的zvs,但是輸出整流管仍然存在反向恢復帶來的尖峰電壓。為了解決這個問題,該文提出一種新的zvspwmh-fbtl變換器,它在基本的zvspwmh-fbtl變換器中增加兩個二極管,能夠有效地消除在3l模式和2l模式下輸出整流管的尖峰電壓,同時保留基本zvspwmh-fbtl變換器的所有優(yōu)點。該文分析這種新的變換器的工作原理,并在一個1200w的原理樣機上進行驗證,最后給出實驗結果。

文中分析了三態(tài)dpm電流滯環(huán)控制技術在逆變器中的應用?；诟哳l脈沖直流環(huán)節(jié)單向電壓源逆變技術設計了三態(tài)電流滯環(huán)控制零電壓開關逆變器,克服了依靠諧振電路實現(xiàn)軟開關所帶來的結構復雜和控制難度大的缺陷,在工程應用中效果良好。

采用直接控制驅(qū)動同步整流技術,能夠提高轉(zhuǎn)換器的整體效率,不再需要解調(diào)電路,并能在二次側針對兩個同步fet生成柵極驅(qū)動信號。本文詳細介紹了全橋轉(zhuǎn)換器的工作情況。

采用電流模式控制是移相控制零電壓開關pwm變換器(ps-zvs-pwm變換器)實現(xiàn)穩(wěn)壓源控制的模式之一。對該控制模式進行分析研究,并提出克服電流型控制模式主要缺點的方法。

有源鉗位正激變換器的研究

第2章有源箝位正激變化器的工作原理 13 第2章有源箝位正激變換器的工作原理 2.1有源箝位正激變換器拓撲的選擇 單端正激變換器具有結構簡單、工作可靠、成本低廉、輸入輸出電氣隔 離、易于多路輸出等優(yōu)點，因而被廣泛應用在中小功率變換場合。但是它有 一個固有缺點：在主開關管關斷期間，必須附加一個復位電路，以實現(xiàn)高頻 變壓器的磁復位，防止變壓器磁芯飽和[36]。傳統(tǒng)的磁復位技術包括采用第 三個復位繞組技術、無損的lcd箝位技術以及rcd箝位技術。這三種復位 技術雖然都有一定的優(yōu)點，但是同時也存在一些缺陷[37-39]。 (1)第三復位繞組技術采用第三個復位繞組技術正激變換器的優(yōu)點是 技術比較成熟，變壓器能量能夠回饋給電網(wǎng)。 它存在的缺點是：第三復位繞組使得變壓器的設計和制作比較復雜；變 壓器磁芯不是雙向?qū)ΨQ磁化，因而利用率較低；原邊主開關管承受的電壓

根據(jù)輔助變流器的運行特點,基于電壓閉環(huán)和電壓與頻率平方比恒定的控制策略,應用matlab的仿真分析模型,研究了輔助變流器的輸出電壓波動以及調(diào)速過程中電流對負載沖擊較大的問題。試驗表明,所研究的輔助變流器的供電品質(zhì)基本滿足輔助負載的要求。

提出了一種基于單神經(jīng)元的直流電壓在線辨識方法。該方法根據(jù)逆變器的開關平均模型建立了直流電壓辨識的參考模型和參數(shù)可調(diào)的單神經(jīng)元,以直流電壓作為單神經(jīng)元的加權系數(shù),通過學習算法不斷調(diào)整加權系數(shù),從而實現(xiàn)辨識值跟蹤實際值?；谟泄ζ胶饫碚撝苯訉﹄娋W(wǎng)電流進行控制,因而無需檢測負載電流和逆變器輸出電流,有效地降低了有源濾波器的成本和硬件的復雜度,使得單相有源濾波器只需2個傳感器用于檢測電網(wǎng)的電壓和電流。研制了一臺實驗樣機,并利用matlab繪出直流電壓的辨識曲線,實驗結果證明了所提方法的可行性。

介紹了一種改進的基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測方法和電壓補償控制方法,并將此方法運用到有源電力濾波器設計中,實現(xiàn)對電網(wǎng)諧波電流的檢測和補償。通過matlab/simulink對三相電源有源電力濾波器進行仿真,證明該方法具有良好的檢測和補償控制效果。

根據(jù)有源電力濾波器諧波補償原理介紹了濾波器直流側電壓的選取方法;并針對其穩(wěn)定性的控制,分析比較了pi和能量pi兩種控制方法,通過對20kva并聯(lián)型有源濾波器的仿真研究,驗證了能量pi調(diào)節(jié)法的可行性.

多相交錯型同步整流降壓式變換器廣泛地應用于微處理器電壓調(diào)整模塊(voltageregulatormodule,vrm)設計中。針對基本buck變換器在輸入、輸出電壓相差懸殊時,占空比過小問題,提出了一種新型電壓調(diào)整模塊——帶有源浮充平臺buck變換器。該文對新拓撲進行了穩(wěn)態(tài)和動態(tài)分析,并對拓撲結構進行了探討。與傳統(tǒng)兩相交錯型同步整流buck變換器實驗結果對比表明,由于新拓撲在基本buck變換器中加入了有源浮充平臺單元,不僅具有大變比的電壓轉(zhuǎn)換能力和實現(xiàn)電感電流的交錯并聯(lián),而且無需采取任何均流措施實現(xiàn)自動均衡各相電感電流,簡化了控制電路。同時新拓撲具有開關應力小,效率高的特點。