摘要：针对目前用于电源的变换器电压增益低、功率管电压应力大、电气非隔离、控制复杂等问题,为满足煤矿AC127~1140 V供电电压等级,设计了一种矿用宽输入电压范围级联变换器,能够自适应AC70~1400 V电压输入。该变换器采用3路Buck变换器与LLC变换器串联方式提高变换器电压增益;采用电容串联分压方式降低功率管电压应力;Buck变换器采用输入电压前馈补偿降低输入电压波动影响,同时通过输出电压闭环PI调节以提高变换器稳定性;LLC变换器具有输入输出电气隔离性能,采用脉冲频率调制技术对输出电压进行闭环PI调节,再通过压控振荡器对功率管进行变频驱动,调节变换器谐振频率,从而稳定输出电压。仿真和实验结果表明,在输入电压为AC70~1400 V时,变换器负载效应在5%以内,输出电压偏离值在5%以内,满足MT/T 408-1995《煤矿用直流稳压电源》要求。

摘要：以宽范围高压输入、低压大电流输出的半桥LLC谐振电路实际应用为背景,首先对其拓扑结构及数学模型进行分析,然后通过直流增益公式分析了电子变压器的直流增益特性。以此为基础,分析和研究了谐振参数对电子变压器各项性能的影响,并给出谐振参数与各个性能指标之间的函数关系式,从而满足电子变压器能够在宽输入、全负载范围内实现稳压输出,得到较高功率密度的谐振型电子变压器。最后搭建了实验样机,并测试了电子变压器的调压性能和不同负载下的效率。实验结果表明,LLC型电子变压器能够在宽输入、全负载范围内实现稳压输出及高功率密度需求。

摘要：为了解决变频控制的桥臂共用型四开关Buck-BoostLLC级联变换器磁性元件设计和优化困难的问题,提出一种二次侧为特殊全桥整流结构的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器。通过控制二次侧开关管的交叠导通时间以拓宽变换器的电压增益。该变换器可根据不同的输入电压范围工作在交叠模式和整流模式;在不改变变换器参数的条件下将增益显著提高,能够适应更宽范围的输入电压,同时保持了变换器较高的工作效率。在两种工作模式的基础上,采用移相控制使变换器所有开关管实现零电压导通(ZVS),二极管实现零电流关断(ZCS)。结合状态平面轨迹分析法,对定频控制的级联式四开关Buck-Boost LLC变换器进行模态分析,并推导两种工作模式下的输入-输出表达式和开关管的软开关实现条件。最后,通过研制一台70~280 V输入、240 W/28 V输出的实验样机,验证了理论分析的正确性。

摘要：该文提出一种具有两模式切换运行特性的软开关谐振型直流变换器,通过控制辅助开关管的通断,来改变谐振腔结构进而决定变换器的运行模式。该变换器共有两种工作模式:LLC模式和LLCC模式。结合LLC谐振变换器的参数设计方法及所提变换器的特点,设计出可以同时满足两种运行模式要求的参数。通过对模式切换点进行优化选择,变换器可以在较窄的频率范围内同时实现高效率和宽增益范围的目标。另外,在不增加拓扑复杂度的基础上引入额外的谐振零点,实现了内在的过电流保护功能。最后,搭建一台1kW的实验样机来验证上述理论分析的正确性。实验结果表明:所提变换器具有优良的性能,当输入电压从150~400V变化时,输出电压一直稳定在400V,所测最高效率值为97.3%。

摘要：传统的桥式LLC谐振变换器不适合宽电压范围输入,且其输入电流断续。为此提出了一种新型的Boost型LLC谐振变换器。通过集成两个交错并联的Boost电感,不仅可以拓宽LLC变换器的增益范围,而且可以显著减小输入电流的纹波,因此该变换器适合用在光伏、燃料电池等可再生能源发电系统中。与传统的脉冲频率调制控制相比,该变换器采用定频脉冲宽度调制控制,励磁电感和Boost电感对变换器的增益特性影响很小,可以简化谐振参数的设计,同时定频控制也有利于磁性元器件和滤波电路的设计。首先介绍了该变换器的工作原理;然后通过时域分析,对该变换器的增益特性进行了深入研究;之后对变换器的ZVS软开关条件进行了详细的分析;最后建立了一台120~240 V输入、24 V/25 A输出的实验样机,实验结果验证了变换器的实用性及理论分析的正确性。

摘要：二次型Boost变换器因其具有宽输入电压范围特性而得到广泛关注。与传统Boost变换器相比,二次型Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性。本文提出将二次型Boost变换器输入电感电流和输出电容电压作为反馈信号的峰值电流控制策略,简化了控制环路设计。实验结果验证了峰值电流控制二次型Boost变换器具有瞬态特性好、输出电压纹波小等优点。

摘要：提出一种新型的宽输入电压范围的双桥LLC谐振变换器。该变换器可以看作是由全桥LLC电路和半桥LLC电路共同构成。相比于传统的变频控制,该变换器采用定频PWM控制,励磁电感值对变换器增益影响较小,可简化谐振参数选择过程,且更有利于磁性元器件的设计。变换器在全负载范围内能够实现原边开关管的ZVS开通和副边二极管的ZCS关断。首先详细介绍该变换器的拓扑结构和驱动时序及工作原理,然后对增益特性及软开关进行分析。最后搭建1台120~240 V输入、24 V/20 A输出的实验样机,对理论分析进行验证。

摘要：通过在双管正激变换器的变压器二次侧增加一个整流二极管和一个高频开关管,提出一种变匝比交错并联三电平正激变换器。该变换器保留了交错并联双管正激变换器的优点,同时,根据不同的输入电压调整原副边匝比,使其具有宽输入电压适应范围;变换器整流输出三电平电压波形,利于减小输出滤波器体积,提高变换器的功率密度。详细分析了变匝比交错并联三电平正激变换器工作原理,比较了两电平和三电平工作模式,给出具体的参数设计。研制了一台2000W原理样机,实验结果验证了理论分析的正确性以及该变匝比技术的可行性。

摘要：针对温差电池输出电压变化范围宽、输出电流大且要求电流纹波小的需求,提出了一种高效率耦合电感升降压变换器,该变换器由Boost单元和Buck单元级联组合、并将两单元滤波电感反向耦合构成。变换器输入输出电感反向耦合,使得磁心直流磁通相互抵消,大大减小了滤波器磁心体积和损耗,提高了变换器的效率和功率密度,同时输入、输出电流连续,减小了滤波电容的容量。文中详细分析了所提出的耦合电感升降压变换器的工作原理,深入研究了电感耦合系数对变换器的影响并给出了耦合电感设计准则,采用载波交叠的PWM调制策略以及共用调节器的恒压/恒流控制策略,实现了变换器在恒压和恒流模式之间的无缝平滑切换。搭建了一台500W的实验样机,验证了理论分析的正确性和可行性。

摘要：为提高仪表电源的性能,保证仪表正常、稳定地工作,设计了一种宽输入电压范围的精密仪表电源。本系统以新型电源转换芯片TOPSwitch-JX为核心,设计反激式电路结构,并采用钳位式的RCD缓冲电路吸收剩磁能量,减小输出纹波和噪声,以提高电源转换效率。同时,设计了5绕组式的高频变压器,实现了3路电压隔离输出。实验结果表明,该电源具有工作稳定、输出纹波小、输入电压范围宽的优点,适合于作为精密仪表电源,可以广泛地推广和应用。