全桥零电压开关─脉宽调制变换器的小信号分析与最优控制

全桥移相式变换器的４个开关可以在零电压下导通，而保留脉宽调制（ＰＷＭ）变换器易于控制、开关应力低的特点。作者对全桥零电压开关（ＺＶＳ）ＰＷＭ变换器（软开关ＰＷＭ变换器）进行了小信号分析，建立了最优控制模型，给出了变换器幅频与相频特性的计算结果，以及全桥（ＦＢ）ＺＶＳ－ＰＷＭ开关稳压电源动态补偿网络参数最优化的计算举例。结果表明，应用最优控制方法可使这类电源的瞬态性能指标有显著改进。     

开关变换器电路的对偶变换

本文将电路理论中的对偶变换原理扩展应用于开关变换器电路的对偶分析。文中导出了动态导通比参数、半导体开关管拓扑以及变压器理想模型的对偶形式。应用这些对偶关系，可以较简便地直接将开关变换器及其小信号等效电路模型按照对偶原理分析，求得它们的对偶拓扑。     

考虑寄生参数和电感电流纹波的CCM模式Boost变换器建模

在考虑电子器件寄生参数及电感电流纹波的情况下,运用三端开关器件模型法和能量守恒法对Boost变换器工作于CCM模式下的精确建模进行研究,推导了大信号等效电路模型、稳态等效电路模型和小信号等效电路模型,并在一个实际的Boost变换器上对存在寄生参数和电感电流纹波的情况进行仿真和稳态性能、动态特性分析。结果表明,此研究能够改善实际Boost变换器设计和系统性能。     

开关功率变换器的建模与仿真

为各种开关结构的直流功率变换器提出一种新的、统一的建模方法，该法的基本途径是：将变换器中的全部时变开关集中在一个子网络里，用时间平均技术及脉冲响应法，导出开关子网络的低频效模型，与变换器的其它部分连结起来，构成了可用ＳＰＩＣＥ作辅助分析的全等电路，该方法能够在计算机辅助下，对开关变换器作瞬态分析、输入－输出传递函数的频响分析（纹波抑制特性）、控制信号占空比与输出的交流分析。给出了分析实例。     

零电压开关PWM变换器补偿网络的研究

对全桥零电压开关PWM变换器(ZVS-PWM)进行小信号分析,通过ZVS-PWM小信号等效电路模型,建立最优控制模型.通过举例对全桥零电压PWM开关电源的补偿网络参数进行最优化计算.仿真结果验证了该方法的有效性.     

高频软开关逆变器的控制分析

在50kHz交叉联正激直流环节软开关逆变器工作频率难以提高的基础上，研究了kHz并联正激直流环节软开关逆变器新的控制方案，直流变换器改为20个200kHz正激变换器并联工作，通过一定的控制形成200kHz的直流脉冲电压，逆变器以100kHz的采样频率有限单极性控制，仿真结果表明该控制方案可行，功率管的开关频率提高，开关损耗下降，该方案有助于减小变换器的成本，体积和重量，改善变换器输出特性。     

基于移相全桥ZVS软开关的大功率变换器设计

针对开关电源并联技术体积大、可靠性低及控制复杂等缺点,运用移相全桥软开关技术设计了一种大功率高频稳压电源,利用谐振技术实现了零电压高效转换。在Buck电路平均模型等效电路基础上,推导了移向全桥电路小信号模型,并设计了内环电流环控制和外环电压环控制的双闭环变换器控制系统,完成了仿真分析。最后,试制了一台输出48 V/50 A的样机,最高效率达95.2%,实验波形验证了控制方案的有效性和可行性。     

新一代计算机电源开关变换器的建模分析

介绍新一代计算机电源同步整流BUCK变换器工作在连续状态的建模分析,给出一种新的开关变换器的建模分析方法。该方法考虑了变换器在寄生元件,功率开关等效为理想开关与开通电阻的串联,理想开关由受控电流源和受控电压源替代,基于能量守恒原理确定开通电阻等效平均值,为了简化模型,建立了将平均寄生元件转移到电感之路中的映射规则,推导了同步整流BUCK变换器工作在连续状态的大信号平均模型、线性电路模型、DC和小信号电路模型,导出了开环传递函数,并进行了计算机仿真分析,结果令人满意。该建模分析方法的优点是考虑了变换器的寄生元件,其运算量比状态空间平均法小得多,模型直观、物理意义明确,便于进一步分析研究。     

LLC一型串并联谐振变换器小信号电路模型

本文借用自动控制理论中主导极点的概念，指出在静态时，谐振变量决定于代表谐振持性的主导极点，而滤波变量则由于滤波极点的作用，近似为直流（忽略纹波）；在动态时，控制频率的变化相对开关频率的变化为慢变化，慢变化仅仅引起样点的变化。在这一理论指导下，推导出混合串并联型谐振变换器小信号电路模型。     

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。     

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。     

基于切换系统的开关变换器统一建模

开关变换器的模型分析是开关变换器研究的基础.对此,文中引入混杂系统理论,建立了基于切换系统的开关变换器统一模型,该模型不仅适用于DC-AC变换器,而且适用于多种DC-DC变换器.基于该模型的参数矩阵,提出系统Lyapunov函数的构造方法,通过构造Lyapunov函数得出系统切换律,分析该切换律条件下系统在切换平衡点的...     

一种改善PWM电流源变频器中暂态响应特性的有效方法

研究了一种改善脉宽调制式(PWM)电流源变频器暂态电流响应特性的有效方法。在变频器PWM开关切换的阶跃变化时,低通滤波器产生的谐波电流能够被开关信号的一个脉冲控制有效抑制。该方法不需设置电流或电压反馈回路,且不会出现器件的开关应力。控制开关的时延可在设计电路常数时预先计算确定。给出了单相和三相变频器的实验结果,与采用其他方法的变频器相比,该方法的变频器电源电流的暂态响应得到了有效改善。     

电力电子变换器开关拓扑的图论分析方法

提出了适用于电力电子变换器拓扑分析的广义连接矩阵,用于判别给定拓扑的电力电子变换器的开关路径,为分析变换器的开关模式提供了一种新的方法。同时,通过将变换器实际开关电路模态与电路设计的正常工作模态比较,可以判断变换器是否存在非设计要求的潜在开关路径,以便设计者及时对变换器的开关结构进行改进。最后,以三相PWM整流器和零电流谐振开关电容变换器为例,进行了详细的应用研究分析,验证实例证明了所提出方法是正确和有效的。     

大容量变流器复杂形状直流母线的PEEC建模

为了探讨建立大容量变流器直流母线高频等效电路的方法,针对一台广泛应用于高压大容量变流器的H桥功率单元,对其大尺寸直流母线的复杂结构进行简化,并基于部分单元等效电路(PEEC)的方法建立了简化后母线模型的考虑杂散参数的等效电路。以实测的H桥单元的桥臂暂态电压作为激励,对等效电路进行仿真,直流母线的仿真电流与实验波形符合较好,说明母线的高频等效电路比较准确,对复杂母线进行简化的方法是合理的。用PEEC方法建立大尺寸连接导体等效电路的方法是可行和有效的。     

PWM开关变换器符号分析的统一算法

用等效小参量法对开环ＰＷＭ型ＤＣＤＣ开关变换器进行了分析,得到了一种适合于这类电路的统一算法．通过设立一个表明非线性函数性质的标志,进行简单的矩阵运算,求得变换器的输出直流值和纹波解析解．仿真结果证实了这种算法的正确性和通用性．     

大规模视频矩阵切换网络的建构与实现

设计和实现一个可重排无阻塞的大规模视频矩阵切换网络。基于多级互连网络以视频交叉点开关作为基本的交换模块,组成一个三级非对称Ｃｌｏｓ网络。通过路由表法进行路径选择,实现多入多出,可重排无阻塞,低串扰的模拟视频信号切换。与传统的单级频切换结构相比,大大减少了网络中交叉点开关数和交换模块数,简化了交换系统;各信号线互不相连,减少了视频信号的相互串扰,改善了视频切换系统的传输性能。     

多电平滞环控制异步电动机调速系统

基于多电平变流器 ,如中点嵌位逆变器和串联逆变器特别适合在中高压大功率场合应用特征 .针对多电平变流器 ,传统的 PWM控制方法的适用性存在的问题 ,提出了一种非常适合多电平变流器的 PWM控制方法——多电平 SFO滞环控制方法 .这种方法算法简单 ,容易实现 ,开关频率低 ,电压调制系数高 .通过一个矢量控制异步电动机调速系统对这一方法进行了验证     

大型 ATM 交换结构的研究

概述了ＡＴＭ交换机的基本性能和一般模型，对其交换结构进行了分类，着重讨论了实现大型ＡＴＭ交换的几类空分结构，并提出了混合交换结构和智能引擎的新构想．