加箝位二極管的零電壓開(kāi)關(guān)PWM復(fù)合式全橋三電平變換器

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.

為了解決傳統(tǒng)雙管正激變換器工作占空比不能大于50%以及零電壓開(kāi)關(guān)(zvs)難于實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題,提出了一種zvs有源箝位雙管正激變換器.該變換器在傳統(tǒng)雙管正激變換器的基礎(chǔ)上添加了輔助開(kāi)關(guān)管和飽和電感,利用有源箝位的復(fù)位方式使高頻變壓器的復(fù)位條件得到改善.在分析主、輔開(kāi)關(guān)管一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中工作過(guò)程的基礎(chǔ)上,得到了變換器各工作階段的等效電路,并推導(dǎo)了電路關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化選擇的約束條件.研究表明,該變換器克服了傳統(tǒng)雙管正激變換器的缺點(diǎn).適用于寬輸入電壓范圍的場(chǎng)合.變換器的變壓器磁芯的復(fù)位電壓可以大于輸入電壓,所有的開(kāi)關(guān)管都實(shí)現(xiàn)了zvs,在不同的負(fù)載條件下變換器都達(dá)到了較高的轉(zhuǎn)換效率.

提出一種新型的zvzcspwm三電平直流變換器,在變壓器的次級(jí)側(cè)附加一個(gè)輔助繞組,整流得到的輔助電壓,為滯后管創(chuàng)造零電流條件,較好地解決了滯后管輕載下軟開(kāi)關(guān)難的問(wèn)題新的主電路拓?fù)錅p小了高壓下功率器件的電壓應(yīng)力分析了各時(shí)段的工作原理,并提供了設(shè)計(jì)參考和實(shí)驗(yàn)結(jié)果

采用電流模式控制是移相控制零電壓開(kāi)關(guān)pwm變換器(ps-zvs-pwm變換器)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓源控制的模式之一。對(duì)該控制模式進(jìn)行分析研究,并提出克服電流型控制模式主要缺點(diǎn)的方法。

提出了一種新穎的移相控制零電壓開(kāi)關(guān)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(dòng)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(yàn)波形和電源的實(shí)測(cè)外特性波形。

提出了一種新型的全橋移相零電壓零電流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。新的變換器通過(guò)導(dǎo)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(shí)現(xiàn)原邊電流的迅速?gòu)?fù)位,從而創(chuàng)造出良好的滯后臂零電流開(kāi)關(guān)(zerocurrentswitching,zcs)條件。新拓?fù)湓谟行Я汶妷毫汶娏鏖_(kāi)關(guān)(zerovoltagezerocurrentswitching,zvzcs)范圍,最大占空比等方面都優(yōu)于其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該文詳細(xì)分析了新拓?fù)涞墓ぷ鬟^(guò)程和各項(xiàng)特性,并試制樣機(jī),驗(yàn)證了理論分析的正確性和新拓?fù)涞挠行?。理論分析和?shí)驗(yàn)結(jié)果都證實(shí)了新拓?fù)浞浅＿m合中大功率場(chǎng)合應(yīng)用。

介紹了一種隔離三電平零電壓直流變換器。其主開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力均為輸入電壓的一半。由于采用了交錯(cuò)zvspwm控制并利用輸出濾波電感中的能量,因此能夠在寬負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的zvs。分析了該變換器的工作原理和工作特性,并通過(guò)一個(gè)480w(輸出48v/10a)的原理樣機(jī)進(jìn)行了驗(yàn)證,最后給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

介紹了交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器的優(yōu)點(diǎn),分析了帶lcd無(wú)損吸收網(wǎng)絡(luò)的交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器電路拓?fù)涞墓ぷ髟?變換器實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)的zcs開(kāi)通,zvs關(guān)斷,最后,在2kw的交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器中得到了驗(yàn)證

多電平逆變器能產(chǎn)生多階梯、低失真電壓波形,特別適合于大功率高電壓場(chǎng)合。其中二極管箝位式多電平逆變器(dcmli)因無(wú)需獨(dú)立的直流電源來(lái)維持每級(jí)電壓而備受關(guān)注。但由于該逆變器存在直流側(cè)電容電壓的不平衡問(wèn)題,因而還未能在有功功率變換中得到廣泛應(yīng)用。文中采用空間矢量法研究了負(fù)載功率因數(shù)對(duì)二極管箝位式多電平逆變器(dcmli)直流側(cè)電容電壓不平衡的影響,建立了功率因數(shù)與電容電流之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。利用dcmli的電容電流模型計(jì)算出了各開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的電容電流大小和方向,并引入不平衡空間矢量的概念,從而揭示了產(chǎn)生dcmli電容電壓不平衡的機(jī)理。認(rèn)為只有舍去不平衡矢量,才能通過(guò)選擇合適的冗余開(kāi)關(guān)狀態(tài)使dcmli電容電壓達(dá)到平衡。仿真驗(yàn)證了結(jié)論的正確性。

以大功率變換器中的快恢復(fù)二極管(frd)為研究對(duì)象,有效利用物理模型和功能模型的優(yōu)點(diǎn),提出一種新的frd復(fù)合模型。在集總電荷模型基礎(chǔ)上增加電流過(guò)渡階段和拖尾電流階段,精確描述反向恢復(fù)過(guò)程;正向恢復(fù)過(guò)程考慮器件引線所產(chǎn)生的電感效應(yīng),完善暫態(tài)正向過(guò)電壓。模型在matlab軟件中實(shí)現(xiàn),仿真結(jié)果與器件技術(shù)手冊(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)、測(cè)試波形的對(duì)比表明該模型能精確描述frd開(kāi)關(guān)暫態(tài)特性。

本文通過(guò)對(duì)混合箝位式逆變器的原理、控制的研究,并用pspice軟件進(jìn)行仿真,得出該型逆變器在減小共模電壓方面比普通三相pwm逆變器更具優(yōu)勢(shì)。

提出一種基于新穎箝位支路的零電流開(kāi)關(guān)半橋pwm變換器。與傳統(tǒng)的不對(duì)稱(chēng)半橋變換器相比,該變換器在變壓器的副邊電路中增加了一條由輔助開(kāi)關(guān)管與諧振電容串聯(lián)組成的輔助支路。該變換器不僅能在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)管和輔助開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)關(guān)以及所有二極管的零電壓開(kāi)關(guān);而且通過(guò)無(wú)源箝位支路,消除了輔助開(kāi)關(guān)管和整流二極管的電壓尖峰;采用對(duì)稱(chēng)控制,因此變壓器不存在電流偏磁,且主開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力相等。詳細(xì)分析箝位支路的工作原理和變換器的工作特性,并給出實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的條件,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該變換器的可行性。

發(fā)光二極管的工作電壓 發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為led。由鎵（ga）與砷（as）、磷（p）的化合物制成的二極管，當(dāng) 電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指 示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二 極管發(fā)黃光。 它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡(jiǎn)寫(xiě)為led。發(fā)光二極管與普通 二極管一樣是由一個(gè)pn結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從p 區(qū)注入到n區(qū)的空穴和由n區(qū)注入到p區(qū)的電子，在pn結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與n區(qū)的電子 和p區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所處的能量狀態(tài) 不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長(zhǎng) 越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。 發(fā)光二極管的反向擊穿電壓

LED發(fā)光二極管電平指示燈電路

傳統(tǒng)的二極管鉗位型多電平拓?fù)浯嬖谥绷髂妇€電容電壓不平衡的問(wèn)題。提出一種開(kāi)關(guān)電容和二極管鉗位組合式的多電平拓?fù)?介紹了其結(jié)構(gòu)組成和工作原理。該拓?fù)鋵㈤_(kāi)關(guān)電容電路和二極管鉗位電路有機(jī)地結(jié)合起來(lái),充分利用兩部分電路的工作特點(diǎn),不但具有平衡直流母線電容電壓的功能,而且可以用多種升壓方式實(shí)現(xiàn)升壓輸出,同時(shí)使用的元器件數(shù)量較少。最后通過(guò)一個(gè)五電平電路的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本拓?fù)涞挠行浴?/p>

提出了一種新型的有源箝位雙管反激電路拓?fù)?不僅克服了傳統(tǒng)單管反激開(kāi)關(guān)管應(yīng)力大的缺點(diǎn),而且主開(kāi)關(guān)及輔開(kāi)關(guān)管都實(shí)現(xiàn)了零電壓開(kāi)通(zvs),次級(jí)二極管實(shí)現(xiàn)了零電流關(guān)斷(zcs)。此外通過(guò)斜坡補(bǔ)償,占空比可以大于50%。該反激拓?fù)涑浞掷昧寺└械哪芰?無(wú)需外加緩沖電路,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此可以應(yīng)用于高效率、寬范圍、高電壓輸入的場(chǎng)合。對(duì)該拓?fù)涞墓ぷ髟?、特性、設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)描述,并在一臺(tái)127～330v輸入、18.6v/5a輸出的樣機(jī)上進(jìn)行了驗(yàn)證。

提出了一種二次側(cè)加鉗位開(kāi)關(guān)管的移相控制零電流開(kāi)關(guān)(zcs)pwmboost型dc/dc全橋變換器。該變換器在二次側(cè)加二只用作鉗位的輔助開(kāi)關(guān)管,利用恒定的輸出電壓,通過(guò)變壓器對(duì)一次側(cè)的開(kāi)關(guān)管進(jìn)行鉗位,減小了開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力,所有開(kāi)關(guān)管均實(shí)現(xiàn)zcs。本文對(duì)該變換器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析,給出了參數(shù)設(shè)計(jì)的原則。在實(shí)驗(yàn)室完成了一臺(tái)1200w原理樣機(jī),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了理論分析的正確性。

采用直接控制驅(qū)動(dòng)同步整流技術(shù),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(cè)針對(duì)兩個(gè)同步fet生成柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本文詳細(xì)介紹了全橋轉(zhuǎn)換器的工作情況。

二極管的開(kāi)關(guān)原理

根據(jù)boost型三電平開(kāi)關(guān)變換器工作原理,在低頻、小信號(hào)、小紋波假設(shè)條件下,利用狀態(tài)空間平均法和歐拉公式建立了從控制到輸出的數(shù)學(xué)模型,由于其數(shù)學(xué)模型存在右半平面的零點(diǎn),系統(tǒng)成為非最小相位系統(tǒng)。根據(jù)非最小相位系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了超前-滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)校正,實(shí)驗(yàn)結(jié)果良好的動(dòng)、靜態(tài)性能驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型和控制策略的合理性,為其他三電平開(kāi)關(guān)變換器的分析和設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

提出一種低電壓應(yīng)力的buck變換器。該變換器能在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有開(kāi)關(guān)管的零電流開(kāi)關(guān)(zerocurrentswitching,zcs)和所有無(wú)源開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)關(guān)(zerovoltageswitching,zvs),而且通過(guò)無(wú)源箝位電路徹底地消除了所有開(kāi)關(guān)管的電壓尖峰;此外,所有開(kāi)關(guān)管的電流應(yīng)力都很小。該文詳細(xì)分析了該變換器的工作原理以及箝位支路的作用機(jī)理,并通過(guò)狀態(tài)空間平均法分析了該變換器的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,最后在一臺(tái)1200w的原理樣機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

軟開(kāi)關(guān)半橋dc/dc變換器的pwm控制 ?　　引言 ? ? ?　　半橋dc/dc變換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，非常適用于中小功率場(chǎng)合。 硬開(kāi)關(guān)變換器高頻時(shí)開(kāi)關(guān)損耗很大，嚴(yán)重影響其效率。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)可降低開(kāi) 關(guān)損耗和線路的emi，提高效率和功率密度，提高開(kāi)關(guān)頻率從而減小變換器 體積和重量。傳統(tǒng)半橋變換器有兩種控制方法，一種是對(duì)稱(chēng)控制，一種是不 對(duì)稱(chēng)互補(bǔ)控制。本文主要分析實(shí)現(xiàn)半橋dc/dc變換器軟開(kāi)關(guān)的pwm控制策 略。 ? ? ?　　1控制型軟開(kāi)關(guān)pwm控制策略 ? ? ?　　控制型軟開(kāi)關(guān)半橋dc/dc變換器不增加主電路元器件(可增加電感電 容元件以實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)條件)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。圖1給出 4種控制型軟開(kāi)關(guān)半橋dc/dc變換器的pwm控制策略。 ? ? ?　　 ? ? ? ? ? ? ? ?　　圖1控制型軟開(kāi)關(guān)