高频化、高功率密度和高效率,是DC/DC变换器的发展趋势。传统的硬开关变换器限制了开关频率和功率密度的提高。移相全桥 PWM ZVS DC/DC变换器可以实现主开关管的wV5s,但滞后桥臂实现zwS的负载范围较小:整流二极管存在反向恢复问题不利于效率的提高:输入电压较高时,变换器效率较低,不适合输入电压高和有掉电维持时间限制的高性能开关电源。LLC串联谐振Dc/DC变换器是直流变换器研究领域的热点,可以较好的解决移相全桥 PWM ZVS DC/DC变换器存在的缺点。但该变换器工作过程较为复杂,难于设计和控制,目前尚处于研究阶段。本文以LLC串联谐振全桥DC/DC变换器作为研究内容。以下是本文的主要研究工作:对LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的工作原理进行了详细研究,利用基频分量近似法建立了变换器的数学模型,确定了主开关管实现Zs的条件,推导了边界负载条件和边界频率,确定了变换器的稳态工作区域,推导了输入,输出电压和开关频率以及负载的关系。仿真结果证明了理论分析的正确性采用扩展描述函数法建立了变换器在开关频率变化时的小信号模型,在小信号模型的基础上分析了系统的稳定性,根据动态性能的要求设计了控制器。仿真结果证明了理论分析的正确性讨论了一台500w实验样机的主电路和控制电路设计问题,给出了设计步骤,可以给实际装置的设计提供参考。最后给出了实验波形和实验数据。实验结果验证了理论分析的正确性
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上传时间: 2022-04-04
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此设计为30W 小型化壁式Type C PD 充电器,使用TI UCC28780 搭配Navitas NV6252来实现小型化需求,UCC28780是一款高频有源箝位反激式控制器(ACF),工作频率可达1MHz,可操作在零电压开关(ZVS)且能在宽电压工作范围内实现,具有先进的自动调谐技术,自适应死区时间优化和可变开关频率控制律。使用自适应多模控制可根据输入和输出条件改变操作,可在降低可听噪声的同时实现高效率。NV6252为Navitas推出的一款非对称半桥GanFet适用于ACF架构,内含Gate drive可降低在高频操作时带来的杂讯影响,与Si MOSFET相比具有的优势,包括超低输入和输出电容,零反向恢复,降低开关损耗多。 这些优势可实现密集且高效的拓扑结构。
上传时间: 2022-06-01
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1.1 什么是整流电路整流电路(rectifying circuit)把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成,20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。可以从各种角度对整流电路进行分类,主要的分类方法有:按组成的期间可分为不可控,半控,全控三种;按电路的结构可分为桥式电路和零式电路:按交流输入相数分为单相电路和多相电路;按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向,又可分为单拍电路和双拍电路1.2整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用,因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的,1947年美国贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一次革命:1957年美国通用公司研制了第一个品闸管,标志着电力电子技术的诞生:70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展,把电力电子技术推上一个全新的阶段:80年代后期,以绝缘极双极型品体管(IGBT)为代表的复合型器件异军突起,成为了现代电力电子技术的主导器件。另外,采用全控型器件的电路的主要控制方式为PWM脉宽调制式,后来,又把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),随着全控型电力电子器件的发展,电力电电路的工作频率也不断提高。同时。电力电子器件的开关损耗也随之增大,为了减小开关损耗,软开关技术便应运而生,零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。
标签: 整流电路
上传时间: 2022-06-18
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MOSFET和IGBT内部结构不同, 决定了其应用领域的不同.1, 由于MOSFET的结构, 通常它可以做到电流很大, 可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强。2,IGBT 可以做很大功率, 电流和电压都可以, 就是一点频率不是太高, 目前IGBT硬开关速度可以到100KHZ,那已经是不错了. 不过相对于MOSFET的工作频率还是九牛一毛,MOSFET可以工作到几百KHZ,上MHZ,以至几十MHZ,射频领域的产品.3, 就其应用, 根据其特点:MOSFET应用于开关电源, 镇流器, 高频感应加热, 高频逆变焊机, 通信电源等等高频电源领域;IGBT 集中应用于焊机, 逆变器, 变频器,电镀电解电源, 超音频感应加热等领域开关电源 (Switch Mode Power Supply ;SMPS) 的性能在很大程度上依赖于功率半导体器件的选择,即开关管和整流器。虽然没有万全的方案来解决选择IGBT还是MOSFET的问题,但针对特定SMPS应用中的IGBT 和 MOSFET进行性能比较,确定关键参数的范围还是能起到一定的参考作用。本文将对一些参数进行探讨,如硬开关和软开关ZVS ( 零电压转换) 拓扑中的开关损耗,并对电路和器件特性相关的三个主要功率开关损耗—导通损耗、传导损耗和关断损耗进行描述。此外,还通过举例说明二极管的恢复特性是决定MOSFET或 IGBT 导通开关损耗的主要因素, 讨论二极管恢复性能对于硬开关拓扑的影响。导通损耗除了IGBT的电压下降时间较长外, IGBT和功率MOSFET的导通特性十分类似。由基本的IGBT等效电路(见图1)可看出,完全调节PNP BJT集电极基极区的少数载流子所需的时间导致了导通电压拖尾( voltage tail )出现。
上传时间: 2022-06-21
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最近 LCC 谐振变换器备受关注,因为它优于 常规串联谐振变换器和并联谐振变换器:在负载和输入变 化较大时,频率变化仍很小,且全负载范围内切换可实现 零电压转换(ZVS)。本文介绍了 LLC 型谐振变换器的分 析方法,回顾了 LLC 型谐振变换器的实际设计要素。其中 包括设计变压器和选择元器件。采用一设计实例,逐步说 明设计流程,有助于工程师更加轻松地设计 LLC 谐振器
上传时间: 2022-06-29
上传用户:zhanglei193
与传统PWM(脉宽调节)变换器不同,LLC是一种通过控制开关频率(频率调节)来实现输出电压恒定的谐振电路。 它的优点是:实现原边两个主MOS开关的零电压开通(ZVS)和副边整流二极管的零电流关断(ZCS),通过软开关技术,可以降低电源的开关损耗,提高功率变换器的效率和功率密度。
标签: LLC
上传时间: 2022-07-04
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脉宽调制(PWM)DC/DC充全桥变换器适用于中大功率变换场合,为了实现其高效率、高功率密度和高可靠性,有必要研究其软开关技术。《脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术(第二版)》系统阐述PWM DC/民金桥变换器的软开关技术。系统提出DC/DC金桥变换器的一族PWM控制方式,并对这些PWM控制方式进行分析,指出为了实现PWM DC/DC全桥变换器的软开关,必须引人超前桥臂和滞后桥臂的概念,而且超前桥臂只能实现零电压开关(ZVS),滞后桥臂可以实现ZVS或零电流开关(ZCS)钮根据超前桥臂和滞后桥臀实现软开关的方式,将软开关PWM DC/DC全桥变换器归纳为ZVS和ZVZCS两种类型,并讨论这两类变换器的电路拓扑、控制方式和工作原理。提出消除输出整流二极管反向恢复引起的电压振荡的方法,包括加入籍位二极管与电流互感器和采用输出倍流整流电路方法。介绍PWM DC/DC全桥变换器的主要元件,包括输入滤波电容、高频变压器、输出滤波电感和滤波电容的设计,介绍移相控制芯片UC3875的使用以及IGBT和MOSFET的驱动电路,给出一种采用ZVS PWM DC/DC全桥变换器的通讯用开关电源的设计实例。
标签: 脉宽调制 DC/DC全桥变换器 软开关
上传时间: 2022-07-05
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随着电力电子技术和电子计算机的迅速发展,电路的分析与设计方法发生了重大革命。以电子计算机为基础的电子设计自动化技术已广泛应用于电路与系统的设计中。它改变了以定量估算和电路实验为基础的传统设计方法,成为现代电路系统设计的关键技术之一,是必不可少的工具与手段。电路仿真工具是以电路理论、数值计算方法和计算机技术为基础实现的。它以电路理论为依据,采用合适的数学模型和仿真算法,利用计算机存储和图像处理的高速和高效率,完成具体电路的仿真。它无需任何实际元器件,用预先设计出的各种功能的应用程序取代了大量的仪器仪表。电路设计工作者也可以通过这些应用程序进行各种分析、计算和效验,完成所需特殊电路的设计工作。本文在仿真工具PSpice的基础上,对电力电子电路的器件、开环系统、闭环系统进行建模仿真分析。在器件的建模仿真中,详细地分析了功率二极管、lGBT、变压器的特性并分别建立了PSpice模型。在开环装置中对boost变换器和移相全桥ZVS-PWMDC/DC变换器进行详细的理论分析同时对其进行PSpice仿真分析。通过仿真分析为电路的参数选择和设计提供了可靠的依据。在闭环系统中为了加快仿真过程,根据开关电源控制器的行为建立了SG1524B芯片的行为模型。有效地降低了仿真时间。
上传时间: 2022-07-06
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高频化、高功率密度和高效率,是DC/DC变换器的发展趋势。传统的硬开关变换器限制了开关频率和功率密度的提高。移相全桥PWNZVSDC/DC变换器可以实现主开关管的ZVS,但滞后桥臂实现ZVS的负载范围较小:整流二极管存在反向恢复问题,不利于效率的提高;输入电压较高时,变换器效率较低,不适合输入电压高和有掉电维持时间限制的高性能开关电源。LLC串联谐振DC/DC变换器是直流变换器研究领域的热点,可以较好的解决移相全桥PWMZVSDC/DC变换器存在的缺点。但该变换器工作过程较为复杂,难于设计和控制,目前尚处于研究阶段。本文以LLC串联谐振全桥DC/DC变换器作为研究内容。以下是本文的主要研究工作:对LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的工作原理进行了详细研究,利用基频分量近似法建立了变换器的数学模型,确定了主开关管实现ZVS的条件,推导了边界负载条件和边界频率,确定了变换器的稳态工作区域,推导了输入,输出电压和开关频率以及负载的关系。仿真结果证明了理论分析的正确性。采用扩展描述函数法建立了变换器在开关频率变化时的小信号模型,在小信号模型的基础上分析了系统的稳定性,根据动态性能的要求设计了控制器。仿真结果证明了理论分析的正确性。讨论了一台500m实验样机的主电路和控制电路设计问题,给出了设计步骤,可以给实际装置的设计提供参考。最后给出了实验波形和实验数据。实验结果验证了理论分析的正确性。
上传时间: 2022-07-21
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鉴于超磁致伸缩材料作换能器的大功率超声波发生器需正弦激励方可达到最高效率,高频大功率超声正弦电源已构成超声波应用瓶颈。就国内而言,大功率正弦波电源局限于400Hz以下低频,高频逆变电源也仅为方波,无法满足超声波发生器的正弦激励需求。本课题针对电源逆变开关管工作频率高、开关损耗大、输出功率大等特点,从基本拓扑结构和工作原理入手,基于SPWM逆变技术,对硬件构成、控制方案、参数选择及软件实现等问题进行了分析和论证;运用了HPWM控制方式与ZVS谐振软开关技术;采用了MOSFET并联运行方式,解决了工作频率高与输出功率大的矛盾;采用80C196MC作主控芯片以软体生成SPWM波;以性能优异的LM5111芯片作驱动。实验表明,本课题提出的高频大功率正弦波电源性能优良、应用前景看好。
上传时间: 2022-07-26
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