新型全桥ZVSPWMDC—DC变换器的小信号建模及仿真

对软开关变换器的准确建模,可以正确设计软开关变换器的各元件的参数,使软开关变换器的性能得到进一步提高。本文结合新型全桥ZVSPWMDC—DC变换器的软开关工作特点,利用PWM开关等效模型,推导出了新型移相全桥ZVSPWMDC—DC变换器的小信号模型。并通过对小信号传函的幅频及相频特性分析,证明了这种模型具有物理意义清晰、计算简单等优点。     

移相全桥软开关变换器拓扑分析

移相全桥软开关变换器从基本的移相全桥(FB)零电压(ZVS)脉宽调制(PWM)变换器,发展到移相全桥零电压零电流(ZVZCS)PWM变换器,及移相全桥零电流(ZCS)PWM变换器,进而又产生一系列其它新型的移相全桥电路,构成了这一类很具有发展和应用前景的变换器.比较分析了上述3类主要的移相全桥软开关变换器的拓扑结构、工作特点和各自的优缺点.改进的FB-ZVS-PWM变换器扩大了滞后臂ZVS负载范围.FB-ZVZCS-PWM变换器解决了滞后臂软开关负载范围问题,滞后臂较适合用绝缘栅极双极型晶体管(IGBT).FB-ZCS-PWM变换器可以实现各个功率管的ZCS,更适合大功率场合.     

移相全桥ZVS变换器的研究

软开关变换器的建模,关键在于推导有效占空比的表达式,它由功率开关管占空比、开关频率、电感电流共同决定,而且直接决定了模型的精度,能够表征软开关变换器工作特性。本文着重分析移相全桥ZVS-PWM DC/DC变换器的工作原理,进行了有效占空比的推导、建立了仿真模型并给出了主要电路参数设计原则,验证了方法的有效性。     

基于Pspice的全桥移相变换器的仿真研究

主要讨论了全桥移相软开关DC/DC变换器.区别以往的全桥PWM变换器,它实现了四个开关管的软关断,减少了开关损耗.最后利用Pspice软件对主电路进行了仿真,仿真结果表明全桥移相软开关DC/DC变换器在开关电源应用中具有良好的的效果,而且有很高的实用价值.     

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％.     

全桥DC-DC高频功率变换器技术概述

介绍了应用功率MOSFET和IGBT的全桥DC—DC高频变换器,对包括全桥DC—DCPWM变换器的控制策略、软开关技术等进行了概述。     

零电压开关全桥变换器的改进及仿真

在移相控制的串联谐振全桥软开关变换电路基础上 ,针对零电压开关全桥变换器 (FB ZVS PWM)的副边占空比损失和环流损耗问题进行了改进 ,即利用可饱和电感代替线性电感 ,进而提出了移相控制的零电压零电流开关全桥变换器 (FB ZVZCS PWM) ,并将改进电路与原电路进行对比分析和仿真实验 ,结果证明了FB ZVZCS PWM变换器无论是在开关性能和能量传输方面 ,还是在变换器的成本和效率方面 ,都具有明显的优越性。     

基于TMS320F2812软开关技术的开关电源设计

针对目前开关电源滞后臂谐振能量不足难以实现零电压零电流开关（ZVZCS）的问题,本文基于DSP的控制芯片TMS320F2812,在移相全桥变换器电路的滞后臂串联二极管,利用PID控制技术,采用PWM移相全桥软开关技术控制开关电源的开关器件,在宽电压输入的情况下很好地实现了软开关,MATLAB仿真结果表明设计出的软开关技术开关电源具有较高的输出精度、快速的动态响应和很小的超调量等优点．     

电动汽车车载充电DC/DC变换器研究

针对电动汽车车载充电电源的DC/DC变换器存在滞后臂零电压开关(ZVS)丢失、输出整流管电压振荡和导通损耗较大等问题,将箝位二极管引入传统移相全桥(PSFB)DC/DC变换器,同时在变压器副边采用同步整流(SR)技术。分析加入箝位二极管后,对变压器副边整流管电压振荡的抑制过程。同步整流管采用或驱动逻辑,降低整流管的导通损耗。对主电路进行损耗计算,结果表明,采用软开关同步整流技术比硬开关二极管整流技术效率高8%。仿真和实验结果表明,该DC/DC变换器抑制了变压器副边整流管的电压振荡,实现了宽负载范围的软开关,且具有很好的动态性能和抗干扰能力;当负载高于10%额定负载时,系统效率高于95%。     

移相全桥ZVSPWMDC／DC变换器的仿真分析

首先在研究硬开关的缺陷上,提出软开关技术。对移相控制ZVSPWMDC／DC变换器的工作原理进行分析研究的基础上,使用PSpice9．2计算机仿真软件对变换器的主电路进行仿真和分析,验证该新型DC／DC变换器的拓扑结构设计的正确性和可行性。     

高频开关电源的数字化控制电路的设计

实现电源高频化的有效途径是采用软开关技术,本文通过分析电源电路中的软开关技术,在基于Buck变换器的基础上建立了移相全桥变换器的小信号模型,该模型具有较高的系统稳定性。最后给出了数字化控制系统的软件流程。     

带饱和电感的移相全桥PWM变换器软开关分析

带饱和电感的移相全桥零电压开关PWM变换器与传统的移相全桥零电压开关PWM变换器相比,具有较宽的零电压开关负载范围,较小的循环能量和较小的占空比损失.在详细分析其工作原理的基础上,着重对参数设计和滞后桥臂的死区时间设置进行了讨论,给出了设计方法,仿真结果证实了理论分析的正确性.     

基于Saber的双向LLC全桥DC/DC电路仿真分析

在双向全桥DC/DC变换器的基础上,结合LLC谐振电路能够实现软开关、功率转换效率高的优点,广泛使用在中大功率场所。采用Saber对其进行仿真研究,全面分析其各个频率区间软开关情况,在不同工作频率条件下的仿真,验证了双向LLC全桥DC/DC实现软开关情况。     

隔离三端口变换器软开关分析与实验

为了进一步提高隔离型三端口变换器的变换效率和功率密度,减小功率变换器的体积,本文对隔离型三端口变换器实现软开通的条件及范围进行了研究。推导并得出了在移相调制方式下获得各端口全桥变换器开关管实现软开通的解析表达式,并通过仿真和实验室搭建的隔离型三端口变换器硬件试验电路进行了验证。仿真和实验结果与理论分析吻合,有助于实际系统研制时的辅助设计和参数优化。     

ZV-ZCS DC/DC移相全桥变换器拓扑与设计

为解决传统DC/DC移相全桥变换器轻载零电压开通(Zero-Voltage Switching,ZVS)性能丢失与副边侧二极管严重的反向恢复问题,本文通过将传统DC/DC移相全桥变换器副边侧的滤波电感前移至原边侧,实现重载下原边侧全部开关管的ZVS特性,轻载下滞后桥臂开关管的零电流开通与关断(Zero-Current Switching,ZCS)特性.该拓扑可实现副边二极管的电流在重载下自然过零,轻载下进入电流断续模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM),有效削弱二极管反向恢复问题.通过对该拓扑电流连续模式(Continuous Conduction Mode,CCM)与DCM模式进行详细分述,阐明ZV-ZCS特性的实现机理,通过建立该拓扑不同模式下的增益方程,推导关键参数的设计法则,最后通过PSIM仿真与2 kW的实验样机验证了该拓扑的性能与理论分析的正确性.     

全桥DC-DC变换器中SiC器件损耗分析

目前以碳化硅(SiC)MOSFET为代表的第三代宽禁带半导体有着高工作频率、低开关损耗、耐热性高等优点,可以有效的降低DC/DC变换器的整体损耗,提升电能转换效率。在以金属氧化物半导体场效晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET）和绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)作为开关器件的全桥DC-DC变换器中,软开关技术的使用虽然会导致循环电流和较大的电流纹波,产生额外的损耗,但一般该损耗远低于开关损耗,可以有效降低变换器整体损耗。但对于SiC MOSFET全桥DC-DC变换器,碳化硅器件的开关损耗很低,可能会低于软开关技术的额外损耗,因此软开关技术在SiC MOSFET中的有效性面临挑战。本文采用英飞凌官方提供的型号为IMZA120R014M1H的SiC MOSFET的PLECS热仿真模型,对其在全桥DC-DC变换器中的软开关和硬开关损耗进行了全面的仿真实验和分析,以探究软开关技术在SiC MOSFET全桥DC-DC变换器中的有效性,同时提供一种变换器开关损耗和总体损耗研究的方法。实验结果表明,在100kHz的SiC MOSFET主流工作频率下,软开关开关损耗和总体损耗仍旧远低于硬开关,软开关技术在基于SiC器件的全桥DC-DC变换器中仍旧具有重要的作用和意义。     

移相控制全桥零电压开关变换器的滑模控制

通过对移相控制全桥零电压开关变换器的运行过程的详细分析,研究了超前桥臂与滞后桥臂的开关互换动作在变换器功率传输过程中所起的作用,另外,由于变换器的输出滤波部分与Buck变换器类似,因此,可将在Buck变换器闭环控制设计中获得成功应用的滑膜控制引入移相控制全桥零电压开关变换器中,仿真结果表明,滑膜控制的变换器闭环系统对输入电源扰动具有较好的鲁棒性,对负载扰动的瞬态响应特性也较为理想。     

基于MATLAB/SIMULINK的DC/DC变换器仿真研究

研究了DC/DC变换器,阐述了移相全桥DC/DC变换器的工作原理,并对电路中的元器件参数进行了设计,最后在MATLAB/SIMULINK中进行了仿真,仿真结果表明了参数设计的正确性,为实际电路参数的设计提供了理论依据.     

多道瞬变电磁法发射机供电关键技术研究

提出了一种适用于多道瞬变电磁法(MTEM)发射机的新型有源软开关变换器,介绍了其拓扑结构与工作原理,解决了传统移相全桥变换器在轻载情况下不能实现软开关的问题,实现了功率拓展与效率提高.该变换器可根据输出功率的变化在无源软开关、单路有源软开关和双路有源软开关之间进行转换,实现了全负载范围内的零电压开关.该系统输出功率大、效率高、稳定性强,为其他有源电法勘探发射机的研制提供了有效思路.目前已研制出50 kW工程样机,野外已实现1 000 V/50 A的输出.     

高频全桥软开关弧焊逆变电源的设计与实现

设计了一种基于峰值电流控制模式的全桥软开关变换器，配合以一定的焊机外特性控制电路，成功将其应用于ARC-160型弧焊逆变电源，工作频率150kHz，达到国内外同类型产品的领先水平．全桥变换器采用移相谐振的控制方式，通过增加一个辅助谐振网络，可以在较宽负载范围内实现主功率器件的零电压开关．实验结果表明，所设计的弧焊逆变电源工作波形良好，开关损耗小，满载时效率达到0．88．