软开关双Boost型PFC电路及其数字控制策略

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作者 周泽榕 林维明 +3 位作者 许志钬 黄道一 吴亚平 虞玲 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第10期48-60,共13页

传统Boost型PFC电路工作于CCM下导通损耗和开关损耗大。为此提出一种软开关双Boost型PFC电路,其电路结构具有无桥PFC电路特点以降低导通损耗,并采用宽禁带半导体SiC器件和同步整流技术进一步降低该损耗。另外,所提出电路通过引入辅助电... 传统Boost型PFC电路工作于CCM下导通损耗和开关损耗大。为此提出一种软开关双Boost型PFC电路,其电路结构具有无桥PFC电路特点以降低导通损耗,并采用宽禁带半导体SiC器件和同步整流技术进一步降低该损耗。另外,所提出电路通过引入辅助电感与主开关管寄生电容谐振,实现主开关管的ZVS和输出二极管的ZCS,有效减小了高频工作下的开关损耗。详细分析所提出电路的工作原理及其数字平均电流控制策略,设计分析电路关键参数,并进行计算机仿真分析。最后研制一台交流输入185~265 Vrms、额定输出400 V/680 W的实验样机。计算机仿真和实验结果表明,所提出PFC电路减小导通损耗和开关损耗,有效提升PFC电路的效率,效率最高可达98.6%,具有较好的网侧特性与控制性能,验证所提出电路及其数字控制策略的有效性。 展开更多

关键词 双boost PFC电路 SIC器件 软开关 同步整流 数字平均电流控制策略 效率

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基于SiC器件同步整流的高效Boost电路 被引量：8

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作者 张波 汪义旺 宋佳 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第8期1209-1211,共3页

Boost电路的效率高低直接决定着其应用效果和其所在系统的性能,提高Boost电路的效率至关重要。深入研究SiC器件的特点,在Boost电路中采用新颖的SiC功率半导体器件替代传统的Si器件。设计了适用于SiC MOSFET的驱动电路,引入同步整流技术... Boost电路的效率高低直接决定着其应用效果和其所在系统的性能,提高Boost电路的效率至关重要。深入研究SiC器件的特点,在Boost电路中采用新颖的SiC功率半导体器件替代传统的Si器件。设计了适用于SiC MOSFET的驱动电路,引入同步整流技术,并部分地实现了功率器件的软开关,最终设计出了高效的应用在高压场合的Boost电路。实验结果表明全采用SiC器件的Boost电路效率得到了较大提高,可在更高频率下工作,应用同步整流和软开关技术后进一步提高了效率。 展开更多

关键词 SIC器件 同步整流 软开关 驱动电路 高效率

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混合式LLC电路谐振与同步整流数字式控制 被引量：19

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作者 刘和平 陈红岩 +2 位作者 苗轶如 李金龙 彭东林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2272-2278,共7页

针对LLC电路混合式控制的特点,对频率控制和移相控制进行了数字控制的分析与建模。根据混合式LLC电路整流电流总处于断续状态的特点,分析得出输出电压与同步整流驱动占空比呈单峰值的关系,并以一种无需传感器的方法实现电路的同步整流控... 针对LLC电路混合式控制的特点,对频率控制和移相控制进行了数字控制的分析与建模。根据混合式LLC电路整流电流总处于断续状态的特点,分析得出输出电压与同步整流驱动占空比呈单峰值的关系,并以一种无需传感器的方法实现电路的同步整流控制,应用最优梯度滞环比较搜索法,能快速准确的搜索到同步整流最优驱动点。最后为减小谐振与同步整流间的控制干扰,利用数字式控制能储存谐振控制频率和相位的优点,对同步整流控制进行解耦,很好地提升了系统的动态性能。以一个输出20A/3.3V实验样机验证论文控制策略的正确性。 展开更多

关键词 LLC电路 混合控制 同步整流 数字控制 最优搜索

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一种适用于模块并联的同步整流驱动电路 被引量：14

4

作者 顾亦磊 黄贵松 +2 位作者 章进法 吕征宇 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期25-29,共5页

该文提出一种适用于模块并联工作的高效率的同步整流驱动电路.采用这种驱动电路,同步整流的波形和驱动损耗可以做到和自驱动一样的效果,同时又解决了多个模块并联时会产生短路的问题.此外,采用这种驱动电路还可以调节驱动电压幅度的高低... 该文提出一种适用于模块并联工作的高效率的同步整流驱动电路.采用这种驱动电路,同步整流的波形和驱动损耗可以做到和自驱动一样的效果,同时又解决了多个模块并联时会产生短路的问题.此外,采用这种驱动电路还可以调节驱动电压幅度的高低.文中从时域和频域两个角度对此电路进行了详细的原理分析.采用所推荐驱动电路的36～75V输入,1.8V/600A输出,四分之一砖标准的模块电源效率高达90%以上.最后,仿真结果验证了该电路调节同步整流驱动电压幅度的功能. 展开更多

关键词 同步整流器 有源钳位正激变换器 同步整流驱动电路 模块并联

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LLC谐振电路无传感器同步整流控制策略 被引量：10

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作者 刘和平 李金龙 +1 位作者 苗轶如 彭东林 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期49-55,共7页

针对同步整流驱动优劣改变会引起LLC谐振电路输出电压变化的特点,分析推导出了LLC电路输出电压与同步驱动时间成单峰关系曲线,根据峰值两侧驱动时间改变造成输出电压不同变化率的特点,提出一种无传感器同步整流控制策略。研究了LLC电路... 针对同步整流驱动优劣改变会引起LLC谐振电路输出电压变化的特点,分析推导出了LLC电路输出电压与同步驱动时间成单峰关系曲线,根据峰值两侧驱动时间改变造成输出电压不同变化率的特点,提出一种无传感器同步整流控制策略。研究了LLC电路三种工作模式下的同步整流驱动时间调节策略,同时为实现同步整流快速调节,采用了变步长调节模式,最后分析了同步整流调节与谐振调节之间的动态关系。搭建了一个36～72V输入,1V/20A输出的实验样机用以验证控制策略正确性,实验结果表明对LLC电路在不同输入和负载条件下都可实现同步整流。 展开更多

关键词 同步整流 无传感器 电压变化 LLC电路 自适应控制

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无传感器混合式LLC电路同步整流数字控制策略 被引量：7

6

作者 刘和平 李金龙 +1 位作者 苗轶如 彭东林 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期58-64,共7页

详细分析了混合式LLC电路移相模式下的开关损耗,以损耗最小为依据确定了混合控制的最优转换点。根据混合式LLC电路整流电流为近似正弦断续的特点,提出一种与LLC谐振控制共享电压检测且无需额外传感器的同步整流控制策略。该策略采用最... 详细分析了混合式LLC电路移相模式下的开关损耗,以损耗最小为依据确定了混合控制的最优转换点。根据混合式LLC电路整流电流为近似正弦断续的特点,提出一种与LLC谐振控制共享电压检测且无需额外传感器的同步整流控制策略。该策略采用最优梯度滞环比较算法,可较好实现混合式LLC电路同步整流的数字控制,具有良好的调节速度和精确度。以一个36~72 V输入、3.3V/20A输出的实验样机验证了所提理论的正确性和可行性。 展开更多

关键词 同步整流 无传感器 LLC电路 混合控制 最优控制 数字控制 谐振

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一种新颖的同步整流驱动电路 被引量：18

7

作者 顾亦磊 黄贵松 +2 位作者 章进法 吕征宇 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期74-78,共5页

电荷自维持电路可以较好地解决双管正激变换器、谐振复位正激变换器、RCD 复位正激变换器等拓扑同步整流采用自驱动方案而出现的死区问题。该文提出了一种新颖的电荷自维持电路,它比现有的电荷自维持电路在结构上更加简单,共态导通的时... 电荷自维持电路可以较好地解决双管正激变换器、谐振复位正激变换器、RCD 复位正激变换器等拓扑同步整流采用自驱动方案而出现的死区问题。该文提出了一种新颖的电荷自维持电路,它比现有的电荷自维持电路在结构上更加简单,共态导通的时间更加短,抗干扰能力更强,驱动损耗更小。最后通过实验验证了该电路的有效性和实用性。 展开更多

关键词 同步整流 双管正激变换器 驱动电路 RCD 导通 谐振 损耗 抗干扰能力 电荷 死区

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光伏发电系统Boost电路采用同步技术研究 被引量：2

8

作者 袁建华 徐泽晖 +1 位作者 陈轩 李波 《电测与仪表》 北大核心 2015年第12期30-34,共5页

光伏发电系统受光照、温度等环境因素影响,输出功率具有随机波动性。同时光伏电池板输出电压较低,较多使用Boost电路来提高和稳定电压,以及在Boost电路上实现最大功率跟踪,充分利用光伏发电。Boost电路电压增益在电感电流连续模式下计... 光伏发电系统受光照、温度等环境因素影响,输出功率具有随机波动性。同时光伏电池板输出电压较低,较多使用Boost电路来提高和稳定电压,以及在Boost电路上实现最大功率跟踪,充分利用光伏发电。Boost电路电压增益在电感电流连续模式下计算简便且效率更高,这导致在光伏电池电流较小时就需要较大的电感值才能保证电路处于电感电流连续模式,从而引起电感元件体积和成本增加的问题。在Boost电路中采用同步控制技术,即首先使用场效应开关管来替代原电路中的二极管,然后采用带死区控制的最大功率追踪方法,实现光伏电池电流较小时,即使采用较小电感值,也能获得较高的控制性能和转换效率。MATLAB仿真证明了该方案的可行性与有效性。 展开更多

关键词 光伏发电 最大功率追踪 boost电路 同步 效率

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单相半桥式BOOST整流电路的仿真研究 被引量：1

9

作者 杨明 于泳 +1 位作者 王宏 徐殿国 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1264-1266,1302,共4页

分析了单相半桥式boost整流电路的拓扑结构和操作模式,并探讨了该电路关键参数的选取依据. 在Matlab/Simulink仿真平台上,应用电流滞回控制方法实现了电路的有源功率因数校正.

关键词 有源功率因数校正 半桥式boost整流电路 滞回电流控制 MATLAB/SIMULINK

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一种谐振复位型正激电路的新型同步整流自驱动方案 被引量：1

10

作者 徐振 韩爱娟 《机电工程》 CAS 2008年第9期100-102,108,共4页

为了改善谐振复位型正激电路副边续流同步整流管的开关工作状态,采用了一种新型的正激电路同步整流的的自驱动方案,该方案通过一个辅助电感的线路,使得续流管的驱动电压能快速建立,从而减少了同步整流管的开关损耗,通过一个40 W的模块... 为了改善谐振复位型正激电路副边续流同步整流管的开关工作状态,采用了一种新型的正激电路同步整流的的自驱动方案,该方案通过一个辅助电感的线路,使得续流管的驱动电压能快速建立,从而减少了同步整流管的开关损耗,通过一个40 W的模块电源上的整机试验,表明了该方案能有效地提高谐振复位型正激电路的效率。 展开更多

关键词 谐振复位型正激变换器 同步整流 自驱动电路

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基于三相可控整流电路的同步设计

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作者 施尚英 黄世瑜 《广东蚕业》 2017年第7期19-20,共2页

根据教学中的故障现象,分析故障现象的原因,以及解决故障的设计方法。介绍三相可控整流电路的主电路与触发电路的同步的内容。要如何实现频率、相位的同步。如何分析触发电路三相变压器的联结组别,来达到同步的设计。

关键词 三相可控整流电路 连接组别 同步 同步分析

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适用于低压同步整流器的新型谐振驱动电路

12

作者 郭晓君 张杰 +1 位作者 林清华 林维明 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期12-20,共9页

随着开关频率的提高,同步整流变换器功率MOSFET管的开关过程及其驱动带来的损耗也愈发凸显出来,特别是在低压大电流应用中。为了降低这部分损耗,提出一种单电感双管谐振驱动技术,能够利用一个单电感驱动两个不共源极的功率MOSFET管。详... 随着开关频率的提高,同步整流变换器功率MOSFET管的开关过程及其驱动带来的损耗也愈发凸显出来,特别是在低压大电流应用中。为了降低这部分损耗,提出一种单电感双管谐振驱动技术,能够利用一个单电感驱动两个不共源极的功率MOSFET管。详细分析了工作原理和特性,给出了参数设计方法,并进行了仿真和实验,结果表明该驱动技术具有驱动损耗低、驱动速度快、抗干扰能力强、便于集成等优点,适用于高频高功率密度的同步整流功率变换器。 展开更多

关键词 同步整流器 驱动损耗 功率MOSFET管 谐振驱动电路 高频

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永磁同步发电机与Boost斩波型变换器非线性速度控制 被引量：4

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作者 耿强 夏长亮 +1 位作者 王志强 史婷娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期35-43,共9页

直驱式永磁同步风电系统电机侧变换器的一种常见拓扑结构为二极管整流桥后接Boost斩波电路。此结构具有较强的非线性,采用普通PI控制器很难使系统在正常运行范围内保持较好的动态性能。针对其非线性特性,分区间建立了发电机与变换器整... 直驱式永磁同步风电系统电机侧变换器的一种常见拓扑结构为二极管整流桥后接Boost斩波电路。此结构具有较强的非线性,采用普通PI控制器很难使系统在正常运行范围内保持较好的动态性能。针对其非线性特性,分区间建立了发电机与变换器整体非线性数学模型,在单区间内采用输入-输出反馈线性化方法将非线性系统转换为线性系统,在此基础上设计了转速最优控制器。该设计方法数学转换过程较为简单,参数整定方法较为成熟,且不同区间内线性控制器的参数相同。通过一套3kVA的实验系统,验证了该方法能明显改善系统动态性能,对此类风电系统电机侧变换器控制策略的设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 表贴式永磁同步发电机 boost斩波电路 输入-输出反馈线性化 最优控制理论

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一种新型同步整流Buck蓄电池充电器 被引量：2

14

作者 李俊 赵莉华 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1662-1664,共3页

介绍了一种新型Buck型电池充电电路,此Buck充电电路结合了同步整流技术与零开关技术。由于结合了两种软技术,因此降低了电池充电电路的开关损耗和导通损耗。特别是低电压高电流输出场合,电路的效率得到明显提高。通过对功率管脉冲以及... 介绍了一种新型Buck型电池充电电路,此Buck充电电路结合了同步整流技术与零开关技术。由于结合了两种软技术,因此降低了电池充电电路的开关损耗和导通损耗。特别是低电压高电流输出场合,电路的效率得到明显提高。通过对功率管脉冲以及电路的设计,电路的拓扑更简单,而且避免了同步整流电路中常见的同步整流管体二极管反向恢复现象。对电路结构以及电路工作原理进行了阐述与分析,并通过Matlab/Simulink仿真,其仿真结果表明该充电电路能够实现预期的软开关,其输出电压纹波小,动态响应快,电路效率高。 展开更多

关键词 蓄电池 充电电路 同步整流 零开关 BUCK

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三相Boost功率因数校正电路分析与实验研究 被引量：2

15

作者 胡学芝 冯建兰 《基础自动化》 CSCD 2000年第6期52-54,64,共4页

对功率因数校正技术的现状作了介绍,提出了一种新型的软开关三相 Boost功率因数校正电路,并分析了其工作原理,给出了实验.

关键词 三相boost功率因数校正电路 实验 整流器 有源校正 电路分析 软开关 整流电路

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基于同步整流技术的大功率电化学电源设计 被引量：3

16

作者 温先佳 杜贵平 李治泳 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期45-50,共6页

介绍了一种基于同步整流技术的大功率电化学电源总体设计方案。在分析其工作模态的基础上给出了电源主电路的工作电压电流关系;设计了一种大功率水冷高频变压器,给出了详细的计算过程;为解决传统同步整流的自驱动方式由体二极管进行续... 介绍了一种基于同步整流技术的大功率电化学电源总体设计方案。在分析其工作模态的基础上给出了电源主电路的工作电压电流关系;设计了一种大功率水冷高频变压器,给出了详细的计算过程;为解决传统同步整流的自驱动方式由体二极管进行续流会降低整流效率的缺点,设计了在占空比丢失时保持MOSFET导通整流的大功率的改进型同步驱动电路。最后制作了一台8V/1500A的电化学电源样机,实验结果表明,驱动电路能够提供稳定的驱动信号,该电源满载效率达93.2%,性能均达到电化学电源的要求。 展开更多

关键词 同步整流 电化学电源 大功率高频变压器 驱动电路

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IR推出导通电阻低至4．5mΩ的AC／DC同步整流MOSFET

17

《现代电子技术》 2005年第5期i003-i003,共1页

国际整流器公(International Rectifier，IR)推出75～100V的系列HEXFET MOSFET，适用于AC/DC同步整流(SR)和ORing电路。

关键词 MOSFET 导通电阻 同步整流 HEXFET 电路 DC 整流器 IR

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一种用模糊逻辑控制的新型三相电压型PWM整流器 被引量：3

18

作者 杨涛 郭尚峰 张民 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第3期65-68,共4页

介绍一种基于模糊逻辑的三相AC/DC空间矢量变流技术方法,该方法软件结构简单,便于技术实现.应用该方法研制的样机,谐波失真THD值小于3.9%.

关键词 模糊逻辑控制 三相电压型PWM整流器 开关模式 控制规律 三相boost整流电路 电源方案 电路设计 实验波形

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串联谐振变换器中提高同步整流效率的研究 被引量：3

19

作者 瞿成明 王慧贞 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期27-30,共4页

当输入电压偏离特定值时,有源箝位零电压开关的脉宽调制ZVS-PWM(ZeroVoltageSwitch-PulseWidthModulation)控制串联谐振变换器效率会严重下降。为解决这种效率下降,使用了带有分立电感和偶合电感的倍流型同步整流电路模型,并分析了其稳... 当输入电压偏离特定值时,有源箝位零电压开关的脉宽调制ZVS-PWM(ZeroVoltageSwitch-PulseWidthModulation)控制串联谐振变换器效率会严重下降。为解决这种效率下降,使用了带有分立电感和偶合电感的倍流型同步整流电路模型,并分析了其稳态特性。通过实验,比较了中心抽头型和偶合电感型效率变化曲线。通过分析和比较,得出结论:提出的整流电路在一个较大输入电压范围内和低输出电压、大输出电流的负载条件(3.3V,5A)下,其效率高达85%。 展开更多

关键词 串联谐振变换器 同步整流效率 同步整流电路 有源箝位

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应用于压电能量源的高效同步电容开关能量收集芯片设计 被引量：3

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作者 范世全 陈云翔 +1 位作者 谢鹰 袁晨曦 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第10期125-133,共9页

针对压电能量源,提出了一种具有压电能量源极性判定的高效改进型单脉冲序列可配置能量收集接口电路芯片。该芯片通过采用同步电容开关接口电路,实现了在压电能量源内部电流源过零时的电荷再分享,将压电能量源内部电容上的电荷转移至外... 针对压电能量源,提出了一种具有压电能量源极性判定的高效改进型单脉冲序列可配置能量收集接口电路芯片。该芯片通过采用同步电容开关接口电路,实现了在压电能量源内部电流源过零时的电荷再分享,将压电能量源内部电容上的电荷转移至外部电容,再通过开关控制,实现外部电容上的电荷翻转,最后将翻转后的电荷输送回压电能量源内部电容。该方法避免了压电能量源内部电容上存储的电荷被内部电流源过零后中和而造成的能量损失,实现了较高的能量俘获效率。通过采用0.18μm标准CMOS工艺完成电路和版图设计,芯片版图有效面积仅需0.06 mm^(2)。仿真结果显示:在压电能量源开路电压为2.8 V时,能够实现最高81.8%的电压翻转效率,与标准的全桥整流结构压电接口电路相比较,所提出的结构在能量俘获能力方面实现了最大8.1倍的提升。 展开更多

关键词 能量收集芯片 压电能量收集 同步电容开关 有源整流器 接口电路 集成电路

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