鞠文耀[1]2003年在《相移软开关PWM技术的研究》文中研究指明软开关PWM技术集谐振变换器与PWM控制的优点于一体，既能实现功率管的零电压开关，又能实现功率管的恒定频率控制，是电力电子技术的发展方向之一。与传统PWM硬开关变换器相比，元器件的电压、电流应力小，仅仅增加了一个谐振电感，成本和电路的复杂程度没有增加。移相控制零电压开关PWM变换器就是软开关PWM技术中的一种拓扑，它适用于中、大功率直流一直流变换场合。 本文比较系统地剖析了移相控制零电压开关PWM变换器的基本原理，分析了实现零电压开关的条件和实现策略；副边占空比丢失的原因和解决方法。通过对42V／360A相控阵雷达阵面电源的研制，阐述了相移软开关PWM技术的特点和必须解决的关键问题。
孙松儿[2]2001年在《移相控制软开关PWM技术的研究》文中研究指明本文在对硬开关功率变换电路缺点分析的基础上，提出了软开关变换电路，并对软开关的定义、分类、发展及其控制策略做了归纳和总结。 同时对移相控制零电压（ZVS）软开关PWM（脉宽调制）功率变换器的工作原理、电路特性、以及一些常见的电路改进措施进行了分析，指出了它的优缺点。在这个基础上提出了一种新的零电压零电流（ZVZCS）全桥PWM功率变换电路。它克服了零电压全桥PWM变换器的高环流损耗、占空比丢失严重、滞后桥臂软开关受到负载范围限制的缺点。通过在变压器的原边加上隔直电容、饱和电感和在主通道上加上两个二极管，可以使初级电流的环流减少到零，滞后桥臂的开关管零电流开通，而超前桥臂仍然为零电压开通。本文对其电路拓扑结构、工作原理和电路特性做了较深入的阐述。 根据这种新的电路拓扑结构，采用IGBT作为滞后功率开关管的高电压、大功率DC-DC变换器实验得以进行。论文中完成了DC-DC变换器的主电路结构、参数的设计和控制保护电路的实现。其移相控制采用UC3879来实现，实验结果表明其电路拓扑结构是正确的。
王琳[3]2012年在《二次侧移相控制软开关PWM DC/DC全桥变换的研究》文中提出电力电子技术突飞猛进的发展,被视为人类社会的第二次电子革命。开关电源涉及电力电子、智能化IC、新电路技术等诸多技术领域,其中,软开关电力电子变换技术是近年来的一个热门课题。对于软开关技术的发展过程论文进行了详细阐述,并对硬开关功率电路的缺点进行说明,进而提出了用软开关来代替硬开关的发展方向。移相PWM全桥变换器由于采用移相控制,控制简单,所以得到了广泛的应用。随着软开关技术的发展,移相PWM全桥变换器的开关管实现了“软化”,从而降低了开关损耗以及电流电压的应力。移相控制软开关ZVS DC/DC全桥变换器是变换器的一个研究热点,但是诸如高性能、高效率、低噪声、低污染等理论问题急需研究。本文基于移相控制ZVS PWM DC/DC变换器的电路结构、控制原理及开关变换模式的分析,说明其拓扑结构存在的不足,包括轻载时滞后桥臂难以实现ZVS软开关,因而造成输出电压调节范围为较小；另外在移相过程中,一次侧绕组中及器件中存在较大的环流,这就增大了环流损耗,降低变换器效率。针对上述不足,本文在传统的一次侧移相控制软开关ZVS PWM DC/C变换器拓扑结构的基础上,在变压器二次侧添加两个有源可控开关管,实现了变压器二次侧可控,提出了一种新型二次侧移相控制软开关PWM DC/DC全桥变换器,新型变换器中变压器的一次侧开关管可以实现零电压开通和关断,变压器二次侧开关管可实现零电流开通和关断,且在空载至满载范围内,以上软开关动作均可保证实现,与传统移相控制ZVS PWM DC/DC变换器相比较,本文中所提出的新型二次侧移相控制软开关PWM DC/DC全桥变换器不仅具有较宽的输出电压调节范围,同时也有效地减小了移相过程中变压器一次侧绕组及器件中的环流,进而减小了工作中产生的环流损耗。本文对变换器电路的结构设计、工作原理作了详细介绍,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。
王成武[4]2003年在《一种新型软开关PWM双向DC/DC变换器的研究》文中研究表明双向DC/DC变换器是根据需要调节能量双向传输的直流到直流的变换器。随着科技和生产的发展，对双向DC/DC变换器的需求越来越多，主要有直流不停电电源系统、航天电源系统、直流电机驱动系统、混合能源电动汽车、装甲车电源系统等应用场合，而大功率双向DC/DC变换器技术是电力电子领域的一个难点问题 在某大型车载电源系统中所需的双向DC/DC变换器，其主要实现的功能是实现能量的双向流动：①将270V直流电转换成48V直流电给蓄电池充电，其主要技术指标有：额定功率5kw；电源电压：270V±10％(DC)；额定输出电压：48V(DC)；额定电流：102A；过载能力：150A，2分钟；效率大于等于85％，具有过压、欠压、过流等保护功能。②将蓄电池的28V直流电转换成270V直流，额定功率7.5kw额定电流：28A；过载能力40A，2分钟；效率大于等于85％，具有过压、欠压、过流等保护功能。 鉴于上述特殊要求，为实现能量的双向流动问题，提出了一种新型的双向DC/DC变换器拓扑结构；桥式双向直流变换器适合大、中功率场合，并且较易通过移相控制实现软开关，本文在系统分析了双向PWM DC/DC全桥变换器的两类软开关方式(即零电压(ZVS)和零电压-零电流(ZVZCS))后，针对本课题确定了其控制策略即PS-FB-ZVZCS-PWM方式。 新型拓扑结构的特点：新型拓扑结构为有隔离变压器和无源辅助网络的移相全桥ZVZCS-PWM变换器，从两边看都是全桥移相式ZVZCS-PWM功率变换器；拓扑结构简单。 本论文对基于PS-FB-ZVZCS-PWM软开关的双向DC/DC变换技术进行了拓扑结构和控制方法的理论分析、Pspice仿真和实验，并得出了相应的仿真和实验波形。采用PIC单片机控制，通过无源谐振电路、饱和电感、UC3875移相控制，新型变换器中所有有源开关管均能在双向工作模式中实现软开关，变换器有较宽的软开关负载适应范围，减小了开关损耗；同时运用同步整流器工作方式，降低了变换器的通态损耗。从而将大大缩小变换器的体积和重量，提高变换器的功率密度。
伊林林[5]2008年在《软开关PWM双向DC/DC变换器的研究》文中提出随着电力电子技术的迅速发展,双向DC/DC变换器的应用日益广泛。尤其是软开关技术的出现,使双向DC/DC变换器不断朝着高效化、小型化、高频化和高性能化的方向发展,软开关技术的应用可以降低双向DC/DC变换器的开关损耗,提高变换器的工作效率,为变换器的高频化提供可能性,从而减小变换器的体积,提高变换器的动态性能。双向DC/DC变换器在直流不停电电源系统、航空电源系统、电动汽车等车载电源系统、直流功率放大器以及蓄电池储能等场合都得到了广泛的应用。本论文首先在研究硬开关的缺陷上,提出软开关技术;然后在研究双向DC/DC变换器的基本工作原理的基础上,对双向DC/DC变换器的应用及软开关双向DC/DC变换器的几种拓扑结构进一步阐述;把软开关技术和双向DC/DC变换器技术有机地结合在一起,提出一种新型的双向DC/DC变换器的拓扑结构。该双向DC/DC变换器的降压变换电路采用移相控制ZVS PWM DC/DC变换器;升压变换电路采用Boost升压和推挽式升压两种变换器相结合的两级升压的新型变换器。在分别对移相控制ZVS PWM DC/DC变换器和Boost推挽式DC/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,验证该新型双向DC/DC变换器的拓扑结构设计的正确性和可行性。
周林泉[6]2005年在《软开关PWM Boost型全桥变换器的研究》文中提出根据结构不同,全桥变换器可分为Buck型和Boost型两类。在过去的几十年中,Buck型全桥变换器的软开关技术得到了系统而深入的研究,并得到了广泛应用。关于Boost型全桥变换器的软开关技术研究相对较少。Buck型全桥变换器在高输出电压应用场合,其输出滤波电感需要承受较高的电压,使得制造工艺复杂;在多路输出时,交错调节能力差。另外,其变压器易出现磁不平衡现象,输出整流二极管存在反向恢复等。Boost型全桥变换器克服了Buck型全桥变换器的上述缺点,它可以作为大功率电源的单级PFC电路,多路输出电路,电动车的充电器及在分布式电源系统中作为前级变换器等。因此研究Boost型全桥变换器的软开关技术具有重要的理论意义和重要的实用价值。PWM与谐振技术结合起来,既可实现变换器的恒频控制,又可实现变换器的软开关,从而可以大大提高变换器的效率,减小变换器的体积,实现变换器的高功率密度。本文从Boost型全桥变换器的基本电路结构出发,提出了一族PWM控制策略。针对这些控制策略,讨论了它们实现开关管软开关的可能性。分析表明,要实现开关管的软开关,必须使全桥逆变桥中斜对角的两只开关管错开开通,先开通的开关管称为超前管,后开通的开关管称为滞后管。论文分别讨论了超前管和滞后管的软开关实现方式,指出超前管只能实现零电流开关(Zero-Current-Switching, ZCS),滞后管既可实现ZCS,又可实现零电压开关(Zero-Voltage-Switching, ZVS)。从而将PWM Boost型全桥变换器的软开关技术归纳为ZCS和ZCZVS两类,并提出了一种新型ZCZVS PWM Boost型全桥变换器。对偶原理是一种重要的电路分析方法,被证明是电力电子技术发展新的变换器的强大工具,可以帮助我们更好地理解各种变换器之间的关系。本文通过两种常用的对偶方法——打点法和双向变换法,对ZVS PWM Buck型全桥变换器、ZVZCS PWM Buck型全桥变换器和加钳位二极管的ZVS PWM Buck型全桥变换器等叁种Buck型全桥变换器进行了对偶研究,从而分别得到了它们的对偶电路,即ZCS PWM Boost型全桥变换器、ZCZVS PWM Boost型全桥变换器和副边加钳位开关管的ZCS PWM Boost型全桥变换器,并对各对偶电路作了详
杨幼松[7]2010年在《基于移相全桥软开关PWM变换器的数字开关电源的研究与设计》文中研究说明随着社会的不断发展和进步,电子设备已经广泛地应用于各行各业中,电子设备安全、可靠运行的关键在于电源系统。经过多年的发展,开关电源以其高性能、高效率、高功率密度等优点,已经取代了传统的线性调整器电源,成为电子设备中电源系统的首选。同时,新材料、新技术等的发展,推动着开关电源朝着高频化、数字化、分布式电源系统、系统集成等方向发展。本文在研究了开关电源的发展历程和研究热点后,以开关电源的拓扑结构作为切入点,对移相全桥ZVS PWM变换器进行了深入的研究,在前人研究的基础上提出了一种新的移相全桥ZVS PWM变换器。新的变换器不仅可以在全负载范围内实现所有开关器件的零电压开关,将占空比丢失减少到最小程度,抑制输出整流二极管上的电压振荡,并通过在电路中增加一个双向开关,控制在续流期间为滞后桥臂开关管的零电压开关提供的能量,在满足所有开关器件在全负载范围内实现零电压开关的前提下,减少了续流期间的环流及其带来的损耗,提高了整个变换器的效率。同时,还对有源功率因数校正技术、数字控制技术等进行了研究。在此基础上,设计了一款1200W、工作频率为120KHz的开关电源。该电源采用TI公司生产的基于平均电流控制模式的UCC28019实现有源功率因数校正,用TMS320F2812实现移相全桥ZVS PWM变换器的数字控制,并引入了模糊自适应PID控制以获得更好的动态性能。本文研究和设计并重,在研究的基础上进行了详细的电路设计,并通过相关的仿真实验研究验证了上述研究成果的正确性和优越性。
张培龙[8]2005年在《软开关PWM DC-DC变换器的研究》文中认为PWM DC-DC变换器中开关损耗是限制进一步提高开关频率的重要因素。只有降低开关损耗才能获得体积更小、效率更高的变换器。在分析开关损耗的成因的基础上,介绍了了软开关技术的基本原理,讨论了软开关的基本实现方法,分析了现有软开关技术的特点和局限。针对大功率应用中的需要,重点讨论了全桥变换器的软开关实现方法。在对全桥整流的移相全桥变换器进行稳态分析的基础上,指出全桥整流移相全桥变换器的固有缺陷:轻载时不能实现ZVS;副边存在占空比丢失;次级整流二极管为硬开关,存在振荡关断的问题。针对上述缺陷,提出了倍流整流的全桥移相变换器。 对倍流整流的全桥移相变换器作了稳态分析,给出了12个运行模态的等效电路和电压电流公式。从分析可知该变换器可以在轻载到满负载的宽范围内实现软开关,实现了次级整流二极管的自然换流,消除了副边占空比丢失和次级二极管的振荡。 为了减小变换器的体积,介绍了磁集成技术的基本原理。从IM中磁的作用方式和IM集成的对象两个方面讨论了磁集成的方式。依据磁路基本定律和电磁感应定律,介绍了磁件等效电路模型建立的叁种方法:磁路电路对偶变换法、源转移法和回转器—电容等效模型法。讨论了倍流整流电路ZVS PWM全桥变换器中磁集成技术的应用—双电感的集成方式和变压器与双电感的集成方式。提出了一种改进型的CDR IM方案。 用Orcad Pspice对提出的倍流整流变换器进行了仿真,并在实验室中制作了两台叁千瓦电力操作电源功率模块,给出了变换器的设计参数,讨论了移相集成控制器UCC3895的应用和DC-DC变换器的控制模式,仿真及实验结果验证了理论分析。
蔡宣叁[9]2002年在《高频软开关变换器(Ⅱ)——软开关PWM变换器》文中研究指明本文介绍了软开关PWM变换器的工作原理和特点,包括ZVS-PWM,ZCS-PWM,ZVT-PWM,ZCT-PWM,移相控制全桥ZVSPWM,以技全桥混合ZCZVS-PWM变换器等。
洪晨, 邵楠, 符影杰[10]2018年在《电真空管排气程控电源的研究与设计》文中认为电真空管在排气过程中必须对管体施加与正常工作条件相当的灯丝电流、阳极电压。开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源拥有较高的效率。针对排气要求设计程控开关电源,采用了软开关PWM技术以及同步整流技术,并通过仿真技术研究了同步整流技术。
参考文献：
[1]. 相移软开关PWM技术的研究[D]. 鞠文耀. 南京理工大学. 2003
[2]. 移相控制软开关PWM技术的研究[D]. 孙松儿. 西北工业大学. 2001
[3]. 二次侧移相控制软开关PWM DC/DC全桥变换的研究[D]. 王琳. 东北大学. 2012
[4]. 一种新型软开关PWM双向DC/DC变换器的研究[D]. 王成武. 合肥工业大学. 2003
[5]. 软开关PWM双向DC/DC变换器的研究[D]. 伊林林. 贵州大学. 2008
[6]. 软开关PWM Boost型全桥变换器的研究[D]. 周林泉. 南京航空航天大学. 2005
[7]. 基于移相全桥软开关PWM变换器的数字开关电源的研究与设计[D]. 杨幼松. 中南大学. 2010
[8]. 软开关PWM DC-DC变换器的研究[D]. 张培龙. 大连理工大学. 2005
[9]. 高频软开关变换器(Ⅱ)——软开关PWM变换器[J]. 蔡宣叁. 电源世界. 2002
[10]. 电真空管排气程控电源的研究与设计[J]. 洪晨, 邵楠, 符影杰. 工业控制计算机. 2018
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