电源技术中的全负载范围ZVS有源箝位反激变换器

5星

浏览量: 0

大小:None

文件类型：PDF

简介：
本研究聚焦于电力电子领域，探讨了一种新型的全负载范围内实现零电压开关（ZVS）的有源箝位反激变换器，旨在提高电源效率和减小电磁干扰。摘要：本段落介绍了一种能够在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）的有源箝位反激电路。这种电路不仅能够循环利用漏感的能量，并且可以降低开关管的电压应力，使得原边主管与辅助管均能实现零电压开通。同时，该电路还能限制副边整流管关断时的di/dt值，从而减少整流管的开关损耗和由二极管反向恢复引起的噪声问题。文中详细分析了该电路的工作模式，并提供了主要元器件的设计依据。通过一个100W实验样机验证了这种电路具备软开关特性。传统的反激变换器由于其相对简单的电路结构以及能够实现升压降压功能，因此在直流/直流转换场合中得到了广泛应用。然而，这类变换器的变压器同时承担着电感的角色，在实际应用中存在一定的局限性。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~

客服

电源技术中的全负载范围ZVS有源箝位反激变换器

优质

本研究聚焦于电力电子领域，探讨了一种新型的全负载范围内实现零电压开关（ZVS）的有源箝位反激变换器，旨在提高电源效率和减小电磁干扰。摘要：本段落介绍了一种能够在全负载范围内实现零电压开关（ZVS）的有源箝位反激电路。这种电路不仅能够循环利用漏感的能量，并且可以降低开关管的电压应力，使得原边主管与辅助管均能实现零电压开通。同时，该电路还能限制副边整流管关断时的di/dt值，从而减少整流管的开关损耗和由二极管反向恢复引起的噪声问题。文中详细分析了该电路的工作模式，并提供了主要元器件的设计依据。通过一个100W实验样机验证了这种电路具备软开关特性。传统的反激变换器由于其相对简单的电路结构以及能够实现升压降压功能，因此在直流/直流转换场合中得到了广泛应用。然而，这类变换器的变压器同时承担着电感的角色，在实际应用中存在一定的局限性。

一种实现全负载范围ZVS的有源钳位反激变换器

优质

本研究提出了一种创新性的有源钳位反激变换器设计，能够在整个负载范围内确保零电压开关（ZVS），从而提高效率并减少电磁干扰。有源箝位反激变换器是一种改进型的DC-DC转换器设计，旨在解决传统反激变换器中存在的问题。传统反激变换器由于变压器同时作为电感使用，导致较大的漏感，在开关管关断时产生电压尖峰和电磁干扰（EMI）等问题。为了解决这些问题，引入了有源箝位电路，如图1所示，它在原有设计基础上增加了一个有源箝位电容(Cc)，能够将存储于变压器的漏感能量反馈到输出端。这种改进的主要优点包括： - **电压箝位**：有效降低开关管（例如S1、S2）上的电压应力，并防止产生尖峰。 - **软开关(ZVS)**：主开关和辅助开关能够在零电压条件下切换，减少损耗，尤其适用于高压输入环境，在限制dv/dt和di/dt的同时也降低了EMI问题。 - **副边整流二极管的零电流关断**：通过调整箝位电容值可以实现二极管反向恢复期间降低开关损耗及噪声。有源箂位反激变换器有两种工作状态，即连续导通模式（CCM）和不连续导通模式（DCM）。在CCM状态下，变压器原边的磁化电流始终大于零；而在DCM情况下，则可能出现断续甚至反向的情况。本段落详细探讨了CCM的工作原理及设计注意事项。为了在整个负载范围内实现软开关性能的一致性并保持EMI稳定，我们提出了一种优化的设计方案。这种优化后的变换器能够在全工作范围保证软开关特性，并且减少了对EMI滤波的需求。通过图1和图2所示的电路结构及其五个模式（Mode 1至 Mode 5）的工作原理分析可以看出，在每个模式中通过精确控制开关管的操作以及谐振元件的合作，实现了能量的有效转移与电压箝位。例如在Mode 2时Lm和Lr与Cr形成共振给Cc充电；而在Mode4期间当D1导通后，Lr和Cc的组合进一步为Cc充电实现S2的ZVS。实验结果表明，在一个功率输出达到100W、频率为100kHz的情况下，优化后的有源箝位反激变换器不仅表现出高效特性而且在整个负载范围内均能保持良好的软开关性能。这不仅提升了转换效率和稳定性，还显著降低了EMI干扰问题，对电源系统的设计提供了宝贵的参考价值。

电源技术中DC-DC正激变换器的次级有源箝位电路

优质

本研究探讨了在电源技术领域中，针对DC-DC正激变换器设计的一种次级有源箝位电路。该电路旨在提高转换效率和稳定性，减少电磁干扰，适用于高性能电子设备中的电力供应系统。摘要：本段落介绍了一种新型的DC-DC正激变换器次级有源箝位电路。该设计不仅能将变压器漏感能量无损耗地转移到负载上，还能显著降低次级功率二极管的电压应力。文中详细分析了其在一个周期内的工作原理及相关理论，并展示了2.8kW DC-DC变换器的实际实验结果和波形。 1 前言图1显示的是正激变换器的次级拓扑结构电路，其中VD1为整流二极管，VD2是续流二极管，Lf代表输出滤波电感，Cf则是输出滤波电容。当初级开关导通时，VD1会导通而VD2截止，此时能量从初级转移到负载；一旦初级开关断开，则VD1关闭且VD2开启，使得滤波电感电流通过VD2续流以维持电路运作。然而，在理想状态下描述的这种工作模式忽略了功率二极管反向恢复特性和变压器漏感的影响。实际上，当这些因素被考虑进去时，能量转移的过程会更加复杂。

有源箝位反激变换器的设计与分析

优质

本研究专注于有源箝位反激变换器的设计与优化，通过详细的理论分析和实验验证，探讨其工作原理、性能特点及应用前景。反激变换器因为具有电路拓扑简单、输入输出电气隔离、电压升/降范围广以及易于实现多路输出等特点，在中小功率转换场合得到广泛应用。然而，这种变换器存在一些缺点，如功率开关承受的电压和电流应力较大，并且漏感会导致功率开关出现尖峰电压问题，需要通过箝位电路来限制。作者在一篇文献中对RCD、LCD以及有源箝位反激变换器进行了比较研究。研究表明，采用有源箝位技术能够使反激变换器达到最佳的综合性能。

改进型有源箝位ZVS单级PFC变换器

优质

本研究提出了一种改进型有源箝位零电压开关（ZVS）单级功率因数校正(PFC)变换器，旨在提升电源效率与功率密度。通过优化电路设计和控制策略，有效降低了开关损耗并提高了系统的稳定性与可靠性。此创新技术特别适用于高性能、高效率的电力电子设备中。针对传统功率因数校正（PFC）变换器存在的开关管电压应力高、硬性开通等问题，本段落提出了一种新型单级PFC变换器。该方案在传统的Boost升压电路基础上，结合了移相全桥及有源箝位技术，通过一级电路实现ＰＦＣ以及DC／DC变换功能。具体而言，在桥臂两端并联有源箝位电路，并采用适当的控制策略来吸收变压器漏感在换流过程中产生的电压尖峰。这样可以有效降低开关管的电压应力；同时利用变压器漏感与开关管寄生电容之间的谐振，使桥臂上的主开关和箝位开关均实现零电压开通。通过对该变换器的工作原理进行分析后，我们得到了使其能够顺利实现零电压切换的具体条件。实验结果表明，这种新型的PFC变换器不仅可以达到接近单位功率因数的效果，还显著降低了开关管的电压应力，并实现了零电压开通过程。

ZVS PWM全桥变换器次级箝位电路研究

优质

本文深入探讨了ZVS PWM全桥变换器中的次级箝位电路设计与应用，分析其工作原理及优化方案，以提高效率和稳定性。本段落探讨了全桥变换器整流输出寄生振荡的产生机制，并提出了一种通过在次级增加一个简单的电阻-电感-电容-二极管（RLCD）箝位电路来有效抑制副边寄生振荡的方法，这种方法克服了传统电阻-电容-二极管（RCD）缓冲吸收网络损耗大的问题。同时，该方法还能一定程度上缓解传统零电压全桥变换器(ZVS)在原边环流损耗大和占空比丢失严重的问题。文中详细分析了带有箝位电路的全桥变换器的工作原理，并给出了主电路拓扑结构及相关参数的选择依据。根据选定的参数对主电路进行了仿真研究，设计了一台220V10A的试验样机，并提供了主要仿真和实验波形以验证该变换器电路拓扑的有效性。

有源钳位反激式变压器

优质

有源钳位反激式变压器是一种高效电源变换技术，通过在开关周期内使用能量回收机制减少损耗，适用于中小功率范围内的隔离型DC-DC转换器设计。有源钳位反激变压器设计资料提供详细的技术指导和实用建议。

电源技术中的反激式同步整流DC-DC变换器设计

优质

本研究探讨了反激式同步整流DC-DC变换器的设计原理与应用实践，旨在提高电源转换效率及稳定性。通过优化电路结构和控制策略，实现高效能、低损耗的电力供应解决方案。摘要：本段落研究了反激同步整流在低压小电流DC-DC变换器中的应用，介绍了主电路的工作原理、几种驱动方式及其优缺点，并选择适合自驱动同步整流的反激电路拓扑，通过样机试验验证了该电路的实际应用效果。引言：低压大电流DC-DC模块电源占据着模块电源市场需求的一半左右。对该领域的技术研究具有重要的实用价值。提高效率是各厂家产品的一大亮点，也是业界追求的重要目标之一。同步整流能够有效减少整流损耗，并与适当的电路拓扑结合使用时，可以实现低成本的高效率变换器。本段落针对输入电压范围为36V至75V、输出为3.3V 15A的二次电源模块进行了探讨。