单极性PWM功率变换器开关过程的分析

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.

以60kw开关磁阻电机系统中采用三相不对称半桥电路的功率变换器为例,设计叠层母排方案,通过电路仿真,研究各部分杂散电感对电路瞬态特性的影响。分析母排设计中各几何因素对杂散电感影响,引入影响因子,对母排设计中各因素的影响程度进行评估。据此,为母排最优设计提供依据。

介绍了功率变换器中电解电容器和金属化薄膜电容器在各种电路拓扑应用下的优缺点,对功率变换器中电容器的应用注意事项作了详尽说明,同时描述了在各种电路拓扑应用下电容器的具体设计参数。从具体计算参数可得知,金属化薄膜电容器将是更好的选择,在以后的功率变换器,尤其是直流高压输入产品中可以得到广泛应用。

在给出非正弦波电流功率因数的定义基础上,提出了一种改善变频空调器功率因数的电路,说明其工作原理,并给出了仿真电流波形和电流谐波频谱波形。实验结果证明:改进后的变频空调器在改善功率因数方面是有效的,并在实际中获得了运用

设计了一种新型功率变换器,它在最少开关器件不对称半桥电路的基础上,加入了dc/dc开关电源模块,其目的是有效地改善开关磁阻电机驱动(switchedreluctance-motordriving,简称srd)系统的性能。而且,该变换器能最大限度地支持系统的各种调速方案,实现多种调速控制模式。仿真和实验结果与理论分析完全吻合,验证了该功率变换器设计的合理性和有效性。

软开关半桥dc/dc变换器的pwm控制 ?　　引言 ? ? ?　　半桥dc/dc变换器结构简单，控制方便，非常适用于中小功率场合。 硬开关变换器高频时开关损耗很大，严重影响其效率。软开关技术可降低开 关损耗和线路的emi，提高效率和功率密度，提高开关频率从而减小变换器 体积和重量。传统半桥变换器有两种控制方法，一种是对称控制，一种是不 对称互补控制。本文主要分析实现半桥dc/dc变换器软开关的pwm控制策 略。 ? ? ?　　1控制型软开关pwm控制策略 ? ? ?　　控制型软开关半桥dc/dc变换器不增加主电路元器件(可增加电感电 容元件以实现软开关条件)，通过合理设计控制电路来实现软开关。图1给出 4种控制型软开关半桥dc/dc变换器的pwm控制策略。 ? ? ?　　 ? ? ? ? ? ? ? ?　　图1控制型软开关

提出一种新型的zvzcspwm三电平直流变换器,在变压器的次级侧附加一个辅助绕组,整流得到的辅助电压,为滞后管创造零电流条件,较好地解决了滞后管轻载下软开关难的问题新的主电路拓扑减小了高压下功率器件的电压应力分析了各时段的工作原理,并提供了设计参考和实验结果

可逆pwm变换器工作原理 ?可逆pwm变换器的主电路有多种结构形式，而h型pwm变换器在直流 脉宽调速系统中最为常用，它是由4个三极电力晶体管vt,vt2,vt.和vt, 以及4个续流=极管vd,，vd2，vd3和vd,构成的桥式电路(如图1所示)。 在桥式电路的一个对角线上接电源us，在另一一对角线上接直流电动机m 的电枢，而u，ub2，!b8和u分别为4个三极管的基极驱动电压，由于基 极驱动电压的极性和大小不同，在h型变换器中又分类出三类控制方式， 分别为双极式控制、单极式控制和受限单极式控制。在不同的控制方式下， 调速系统的电压、电流各不相同，使电机的运行特性和调速系统的调速性能 也不同。而在直流调速系统中对电机运行特性影响最大的是电流。电流的大 小、方向、连续性直接影响电机的运行性能，所以应对可逆pwm变换器中 的

软开关技术可以抑制功率因数校正(pfc)电路中功率管开通时的电流上升率di/dt,同时降低关断时的电压上升率du/dt,使整个电路的效率得到提高。介绍了一种无损软开关升压(boost)功率因数校正变换器,详细分析了电路的工作原理,并以此设计出一台开关频率为100khz,功率300w的样机,并给出实验波形。实验结果表明,加入辅助电路结构可以实现软开关,有效地改善开关管的工作波形。

针对目前开关变换器不能在一级同时实现高功率因数、高效率、大功率输出的缺点,提出了一种双重单级功率因数校正(pfc)软开关拓扑结构。详细分析了变换器的各种工作模态,给出了变换器参数的设计方法以及实现高功率因数和软开关的条件。实验验证了变换器的可行性和正确性。该变换器在诸如风力发电系统、大功率分布式电源系统、航空等领域中具有重要应用价值。

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。

采用伪相移式全桥零电压零电流(pps-fb-zvzcs)变换器完成三相功率因数校正(pfc)和输出电压调节双重功能,并能有效抑制直流母线电压。本文对其进行了理论分析、关键参数计算、计算机仿真和实验室样机实验验证。实验表明,其最大输出功率为10kw,功率因数达到0.99,轻载时直流母线电压小于800v。

谐振开关型变换器

单极性霍尔传感器开关 介绍：根据数字输出，霍尔效应集成器件可以分为四种：单极性 开关，双极性开关，全极性开关和锁存型开关。本文主要来阐述单极 性开关。 单极性霍尔传感器开关又被称作单极性开关，在强的南磁场作用 下，打开。一个足够强度的南极磁场令器件打开，处于导通状态之后， 器件将一直处于导通状态，直到磁场被移走，器件变为关断状态。一 个用来检测车辆换挡杆位置的应用，如图1.换挡杆引用一个磁铁（红 色蓝色缸）。黑盒子组成的黑色的线是一个全极性开关器件组成的阵 列。当驾驶员移动换挡杆，磁铁便会在阵列当中移动。靠近磁铁的器 件会打开处于导通状态，但是更多远离磁铁的器件是不受影响的，是 关断的。请注意，磁铁的南极（红色）面向霍尔器件，霍尔器件的商 标面朝向磁铁的南极。 图1一个单极性开关的应用。超小型的霍尔开关， 换挡的时候，磁铁在他们之间移动 磁场开关点的定义： b为磁场强度，用来表

以大功率变换器中的快恢复二极管(frd)为研究对象,有效利用物理模型和功能模型的优点,提出一种新的frd复合模型。在集总电荷模型基础上增加电流过渡阶段和拖尾电流阶段,精确描述反向恢复过程;正向恢复过程考虑器件引线所产生的电感效应,完善暂态正向过电压。模型在matlab软件中实现,仿真结果与器件技术手册参数数据、测试波形的对比表明该模型能精确描述frd开关暂态特性。

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。

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。

提出并研究一种开关变换器非线性控制策略,双频率控制技术。研究电压型和电流型双频率控制开关变换器的实现方式及特点,对比分析电压型和电流型双频率控制开关变换器的工作特性和控制规律。理论分析、仿真及实验结果表明:电压型和电流型双频率控制具有相同的稳态工作特性;而在动态响应方面,电流型双频率控制具有比电压型双频率控制更为优越的性能。此外,与电压型双频率控制相比,电流型双频率控制具有自动限流功能和更为平稳的启动特性。

开关电源(3)变换器

开关磁阻电机是由功率变换器电路、双凸极磁阻电机及其控制器组成的新型机电一体化调速电动机系统,其性能优越,发展前景广阔。

提出了一种二次侧加钳位开关管的移相控制零电流开关(zcs)pwmboost型dc/dc全桥变换器。该变换器在二次侧加二只用作钳位的辅助开关管,利用恒定的输出电压,通过变压器对一次侧的开关管进行钳位,减小了开关管的电压应力,所有开关管均实现zcs。本文对该变换器的工作原理进行了详细分析,给出了参数设计的原则。在实验室完成了一台1200w原理样机,实验结果证实了理论分析的正确性。

针对传统功率因数校正(pfc)变换器因低频整流桥而效率不高的问题以及boostpfc变换器拓扑的本质缺陷,提出了一种可升降压的新型无桥sepicpfc变换器拓扑。该变换器不但保留了sepic拓扑可磁集成、易于隔离等优点,而且相较于现有的无桥sepicpfc电路,仅需要一个开关管,因此具有更高的效率和更低的成本。以连续导电模式(ccm)为例详细分析了变换器的工作原理及其参数设计。psim的仿真结果和基于uc3854控制芯片的100w样机实验结果,均验证了所提拓扑的正确性和有效性。