低电压应力零电流开关降压变换器

单相有源功率因数校正电路(powerfactorcorrection,pfc)的拓扑常选择升压式boost电路,电压可升可降的拓扑如cuk、sepic、zeta等开关电压应力大、损耗大。分析了一种低电压应力的双开关管的buck/boost拓扑,分析其在3种工作电路方案下的开关电压应力和功率损耗,应用mathcad进行数学建模并分析计算结果。

采用直接控制驱动同步整流技术,能够提高转换器的整体效率,不再需要解调电路,并能在二次侧针对两个同步fet生成栅极驱动信号。本文详细介绍了全桥转换器的工作情况。

针对传统的全桥移相pwm零电压零电流(zvzcs)dc-dc变换器存在的缺点,提出了一种在副边采用无源钳位电路的新型全桥移相pwmzvzcsdc-dc变换器。这种变换器可以有效实现超前桥臂开关管的零电压开关,以及滞后桥臂开关管的零电流开关。这里详细分析了此变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态,并且分析了此变换器实现软开关的条件。理论分析表明这种变换器具有副边电压应力低,实现软开关负载范围大,辅助电路损耗小等优点。通过一台0.8kw,60khz的样机进行了实验,验证了理论分析的正确性。实验结果证明该变换器能够在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电流关断,适用于大功率应用igbt的场合。

提出了一种新型的全桥移相零电压零电流变换器拓扑结构。新的变换器通过导通副边辅助电路中的钳位mosfet,使得滤波电感两端电压被钳位为零,输出滤波电容的电压全部作用在原边漏感上,实现原边电流的迅速复位,从而创造出良好的滞后臂零电流开关(zerocurrentswitching,zcs)条件。新拓扑在有效零电压零电流开关(zerovoltagezerocurrentswitching,zvzcs)范围,最大占空比等方面都优于其它拓扑结构。该文详细分析了新拓扑的工作过程和各项特性,并试制样机,验证了理论分析的正确性和新拓扑的有效性。理论分析和实验结果都证实了新拓扑非常适合中大功率场合应用。

介绍了交错并联双管正激变换器的优点,分析了带lcd无损吸收网络的交错并联双管正激变换器电路拓扑的工作原理,变换器实现了开关的zcs开通,zvs关断,最后,在2kw的交错并联双管正激变换器中得到了验证

介绍了一种以pwm控制芯片uc3825为核心的低压大电流开关电源的设计方案,阐述了主电路的拓扑结构及主控制电路的电路设计,并设计了软启动及过压过流保护电路,应用反馈手段和脉宽调制技术实现了电压、电流的稳定输出,并研制了1台15v/1200a的样机。

单级功率因数校正变流器的研究已经得到了比较广泛的开展,但其在大功率变流器中的实际应用却受到较高开关电压应力因素的限制,为此分析了单级功率因数变流器产生高电压开关应力的内在原因,提出了降低过高电压应力的几种方案,并进行了电路分析和仿真实验。根据实验及电路分析结果,串联电容充电、并联电容放电方案以及变压器绕组电压负反馈方案,在降低开关管电压应力方面是2种优化的解决方案

零电压开关(zero-voltage-switching,zvs)pwm组合式三电平变换器利用变压器的漏感(或外加谐振电感)和开关管的结电容可以实现开关管的zvs,但在副边整流二极管存在反向恢复引起的电压振荡和尖峰。为了解决该问题,该文将2种基本箝位网络应用于该变换器中,提出一族箝位策略;在这些箝位策略中选择出2种可行的方案,不仅有效地消除在三电平模式和两电平模式下副边整流管的电压尖峰,同时保留原有变换器的所有优点。该文分析了引入箝位网络后变换器的工作原理和特点,并进行了实验验证。

电流型控制是开关变换器控制方式的主要发展方向。论述峰值电流控制和平均电流型控制的工作原理及电路的主要特点。针对平均电流型控制电路,给出了系统稳定性的设计方法。

介绍了一种隔离三电平零电压直流变换器。其主开关管的电压应力均为输入电压的一半。由于采用了交错zvspwm控制并利用输出滤波电感中的能量,因此能够在宽负载范围内实现开关管的zvs。分析了该变换器的工作原理和工作特性,并通过一个480w(输出48v/10a)的原理样机进行了验证,最后给出了实验结果。

从电路耦合滤波的角度考虑,以boost变换器为例揭示了在电流模式控制开关变换器中,由于存在耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这在功率变换电路中是一种非正常的工作状态.可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号,并使其频率与变换器的开关频率相同,以便将呼吸现象(时间分叉)转换为参数分叉,分析结果与数值仿真是完全一致的,并在电路实验中得到了印证.

为了获得开关dc-dc变换器的最优数字谷值电流(dvc)控制技术,研究了电感电流连续模式下dvc控制开关dc-dc变换器的工作原理,对比分析了采用前缘、后缘、三角前缘和三角后缘4种调制方式的dvc的占空比算法,并分析了各种算法的稳定性.在此基础上,对dvc控制开关dc-dc变换器的时域特性进行了仿真和试验研究,结果表明,采用后缘调制的dvc控制开关dc-dc变换器具有最优的负载瞬态特性,超调电压为62mv,响应时间为1.118ms.

针对传统桥式整流升压功率因数校正(pfc)电路效率较低的缺点,提出了一种最小电压应力的软开关无桥pfc电路拓扑。在理论分析和仿真验证的基础上,研制了一台300w的实验样机。结果表明,改进的无桥pfc电路拓扑具有通态损耗低、电流采样简单,能实现开关管零电压关断和零电流开通,同时实现整流二极管零电压导通和接近零电流软关断的优点。

高压直流输电晶闸管阀关断产生的电压应力是其电气特性研究的重要内容之一。对关断电压应力分析的原有电路模型作了改进,拓展了模型适用范围,推导出晶闸管阀关断电压应力分析的拉普拉斯解析方程,并对晶闸管阀换相关断的电压应力作了较为全面深入的分析,得到各种运行条件和各类电路参数变化时关断电压应力的变化情况,总结出了其中的关键因素。从计算和仿真结果来看,分析方法是可行的,并具有较高的精确度。

inthree-phasepfcconverter,thereexistsevereswitchanti-paralleldiodereverserecoveryproblems.theeffectivemeasuresofcompoundactive-clampingandminimumvoltageactive-clampingtechniquesinsinglephasepfcareextendedtothree-phasepfc.afamilyofactive-clampingzvssoftswitchingpfcconverterisgot.theycaneffectivelysuppressthediodereverserecovery,andrealizezvsforalltheswitches.inordertoreducethenumberoftheauxiliaryswitches,azvsspacevectormodulation(zvs-svm)isproposed.itusesonlyoneauxiliaryswitchandcanrealizezvsforalltheswitches.theswitchingfrequencyofthemainswitchandtheauxiliaryswitchisfixed,thustheinputcurrentwaveformisgood.thetheoryhasbeenillustratedbythecompoundactive-clamp(cac)threephasepfc.onedspcontrolled4kwpfcconverterprototypewithcacisimplemented.

分析了传统矩阵变换器空间矢量调制策略,提出一种新型的矩阵变换器电流控制策略。该控制策略在虚拟整流部分,通过适当选取输入电压可实现高输入功率因数控制;在虚拟逆变部分,在一个采样周期内通过对输出电流进行基于规则的滞环跟踪控制及对虚拟逆变器的合适矢量选择,确保输出电流的误差在一个小的滞环宽度内。新型电流控制策略相比传统的基本滞环控制,减少了输入电流的谐波,改善了矩阵变换器的输入、输出性能。通过matlab软件仿真分析并搭建dspace硬件实时仿真平台对所提控制策略进行了实验研究,仿真及实验结果验证了新型电流控制策略的正确性。

开关电源(3)变换器

采用电流模式控制是移相控制零电压开关pwm变换器(ps-zvs-pwm变换器)实现稳压源控制的模式之一。对该控制模式进行分析研究,并提出克服电流型控制模式主要缺点的方法。

现代电力电子装置的发展突飞猛进,坚强智能电网建设也对高性能的电力电子元器件提出了更高的要求。软开关技术是基于以谐振为主的辅助换流手段,可以使开关频率有较大幅度的提高,从而使得电路中的开关损耗、开关噪声等问题有效解决。

本文针对数字化电源的特点进提出了数字化零电压零电流开关逆变电源的设计思想,用igbt作为逆变电路主开关元件组成主电路,全桥式逆变结构能输出较大功率,辅以高频变压器和高频整流电路。通过谐振技术和移相控制技术的结合使领先桥臂实现了零电压开关,滞后桥臂实现了零电流开关。控制系统核心控制器件采用2407dsp,以uc3879为脉冲发生电路,采用闭环反馈和参数自调整模糊pid方法实现对输出的恒流控制。

开关变换器提供了一种直接由标准电话线产生5v和18ma(最大为48v和5ma)的花钱不多的方法(图1)。由于输入电压高,可用的电流小,所以需要用一种独特的设计方法来实现高效率。图1所示电路使用了lm2597hvm集成电路,它具有60v额定输入电压和节电功能。凡在输出高于4.4v时,它的vb_(ias)引脚允许自举偏置功率这一功能至少能使偏置电流

收稿日期：!""#$"%$"& 作者简介：廖红梅（’(&’$），女，本科，’(()年毕业于中国矿业大学计算机应用专业，现在中国矿业大学电工电子实 验教学中心任教。 传感器中的电压／电流、电压／频率变换的实现 廖红梅 （中国矿业大学信电学院，江苏徐州!!’"")） 摘要：由于矿用监测传感器的输出信号要求的特殊性，一般传感器无法直接应用。论文 介绍了两种非常实用的电压／电流转换和电压／频率转换电路，并分析了电路的转换原理，可以 实现将一般传感器的模拟输出信号转换成’!*+,或者!""!’"""-.的模拟信号。 关键词：传感器；!／"转换；!／#转换 中图分类号：/0&1文献标识码：2文章编号：’1&’$"(*(（!""#）"($""%1$"! 随着电子技术