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集成三绕组耦合电感和倍压单元的高增益连续输入电流DC-DC变换器
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作者 杨明发 翁雨森 +3 位作者 李海滨 颜胥 林佳奇 金涛 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期133-142,共10页
提出一种新型的高升压DC-DC变换器。该变换器输入侧采用Boost结构,因此继承了输入电流连续的优点,适合用于可再生能源应用。变换器后级利用三绕组耦合电感和倍压单元进行集成,从而能够使用较小总匝比的耦合电感获得高电压增益,且提高电... 提出一种新型的高升压DC-DC变换器。该变换器输入侧采用Boost结构,因此继承了输入电流连续的优点,适合用于可再生能源应用。变换器后级利用三绕组耦合电感和倍压单元进行集成,从而能够使用较小总匝比的耦合电感获得高电压增益,且提高电压增益的调节自由度。开关管电压应力低,可使用低耐压器件。此外,钳位支路回收储存在耦合电感漏感中的能量,从而提高效率。该文对变换器的工作模态进行详细讨论,并与其他变换器的性能进行对比。最后,搭建一台实验样机进行验证,实验获取的数据结果与理论层面的分析高度契合。 展开更多
关键词 增益调节 dc-dc变换 耦合 连续输入 可再生能源
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一种适用于可再生能源发电系统的新型双开关电容DC-DC变换器
2
作者 贾海涛 周晓燕 +3 位作者 王鹤霖 卢庆轩 胡昊泽 田朔 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期678-687,共10页
为使并网发电系统对光伏、燃料电池、风力发电等清洁能源发电设备具有更高的兼容性,提出一种基于新型双开关电容的耦合电感DC-DC变换器。该变换器的高增益、低损耗和低开关电压应力是通过新型双开关电容结构和耦合电感升压单元实现的。... 为使并网发电系统对光伏、燃料电池、风力发电等清洁能源发电设备具有更高的兼容性,提出一种基于新型双开关电容的耦合电感DC-DC变换器。该变换器的高增益、低损耗和低开关电压应力是通过新型双开关电容结构和耦合电感升压单元实现的。重要的是,通过新型双开关电容结构中的无源箝位电路,可均匀分配两个功率开关的电压应力,从而降低其峰值电压。同时可回收漏感能量,提高变换器效率。介绍其工作模式和稳态分析,对元件的受力、理论效率进行分析,并与其他DC-DC变换器进行比较。最后,根据设计准则在实验室搭建一个200W的样机,验证所提变换器的有效性。 展开更多
关键词 可再生能源 dc-dc变换 清洁能源发 压增益 耦合 箝位
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集成有源开关电感和Y源倍压单元的高增益DC-DC变换器
3
作者 田国胜 侯丽慧 +2 位作者 阚永琪 蔡金涛 陈硕 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期200-209,共10页
针对光伏发电系统中光伏组件电压等级的提升,提出一种集成有源开关电感和Y源倍压单元的高增益DC-DC变换器。所提变换器能够实现低开关管电压应力,具有高自由度电压调节能力,在满足一定升压条件下仍能保证电路的效率,在光伏发电中具有较... 针对光伏发电系统中光伏组件电压等级的提升,提出一种集成有源开关电感和Y源倍压单元的高增益DC-DC变换器。所提变换器能够实现低开关管电压应力,具有高自由度电压调节能力,在满足一定升压条件下仍能保证电路的效率,在光伏发电中具有较大的应用潜力。对变换器的工作模态、器件电压电流应力、参数设计和损耗效率进行详细阐述。最后通过实验验证所提拓扑结构的可行性。 展开更多
关键词 光伏发 dc-dc变换 耦合 有源开关 低开关管压应力
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两级式AD/DC变换器的改进自抗扰控制
4
作者 陈俊伟 武鹏 +1 位作者 李学举 陈蓓 《电力科学与技术学报》 北大核心 2025年第1期230-236,共7页
为改善两级式AC/DC变换器的动态性能,提升系统的抗干扰能力,提出两级式变换器的改进自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)。首先,根据开关周期平均法和扩展描述函数法分别对前级功率因数校正(power factor corrector,... 为改善两级式AC/DC变换器的动态性能,提升系统的抗干扰能力,提出两级式变换器的改进自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)。首先,根据开关周期平均法和扩展描述函数法分别对前级功率因数校正(power factor corrector,PFC)电路和后级LLC(inductor-inductor-capacitor)谐振变换电路进行小信号分析,建立电路的数学模型;随后,将二倍频纹波看作内部扰动,在ADRC的基础上加入扰动抑制律,使观测器快速预估扩张状态,进而分析不同扰动抑制律对系统动态性能和抗扰能力的影响,给出控制器参数设计方法;最后,采用仿真实验测试控制器性能。实验结果表明:相较于传统ADRC和PI(proportional integral)控制器,改进ADRC能在较低的电流谐波下,改善负载突变时输出电压的超调量和调节时间,提升系统的动态性能。 展开更多
关键词 两级AC/DC变换 自抗扰控制 动态性能 扰动抑制律 功率因数校正 LLC谐振变换
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一种新型软开关 DC-DC 变换电路
5
作者 陈延明 曹彪 黄石生 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 1997年第4期42-46,共5页
提出一种新型的零电压、零电流全桥PWM相移控制DC-DC变换电路。其功率器件处于零电压开关状态和零电流开关状态,降低了开关损耗。文中给出该电路工作原理、设计特点及实验结果。
关键词 软开关 变换 PWM相移控制 dc-dc变换
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开关磁阻电机系统多路隔离DC-DC变换器设计
6
作者 刘羡飞 方天治 +1 位作者 赵徳安 刘星桥 《农机化研究》 北大核心 2004年第1期170-172,共3页
电源问题是开关磁阻电机系统在应用过程中遇到的突出问题之一。为此,设计了一个多路输出的单端反激式DC-DC变换器,并对其进行了原理分析、参数设计及实验研究。
关键词 开关磁阻 隔离 单端反激dc-dc变换 参数设计 工作原理
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基于三绕组耦合电感的准Z源高增益DC-DC变换器
7
作者 林佳奇 李海滨 +2 位作者 翁雨森 颜胥 金涛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期369-377,共9页
针对清洁能源并网发电系统中直流升压变换器的现有技术缺陷,提出一种新型的准Z源高升压DC-DC变换器。该变换器通过将准Z源网络与独特的耦合电感集成结构结合,能在较低的占空比和匝比下实现高电压增益。拓扑中的钳位回路回收了储存在耦... 针对清洁能源并网发电系统中直流升压变换器的现有技术缺陷,提出一种新型的准Z源高升压DC-DC变换器。该变换器通过将准Z源网络与独特的耦合电感集成结构结合,能在较低的占空比和匝比下实现高电压增益。拓扑中的钳位回路回收了储存在耦合电感漏感中的能量,能有效缓解耦合电感漏感引起的尖峰电压。此外,变换器功率器件电压应力水平较低,便于使用低耐压器件来提高转换效率。输入电流连续以及输入输出共地的特点使得该变换器适合应用于可再生能源场景。详细介绍了所提变换器的工作原理,给出了关键性的公式推导和设计依据,并进行性能比较。最后,设计并搭建一台200 W额定功率的样机进行实验验证,实验结果与理论分析相吻合。 展开更多
关键词 dc-dc变换 增益调节 耦合 三绕组 准Z源
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一种矿用蓄电池式电力机车大功率DC-DC变换器
8
作者 张建军 宋柏 《西安科技学院学报》 2000年第3期232-234,239,共4页
介绍了一种用于蓄电池式矿用电力机车交流传动系统的大功率DC DC变换器的主电路、控制电路及驱动电路的设计原理和设计方法。实验结果表明该变换器的设计合理、可靠。
关键词 dc-dc变换 矿用力机车 驱动 工作原理
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基于抗扰动观测器的光储反相均流DC-DC变换电路控制策略 被引量:9
9
作者 荆哲 米珂 +2 位作者 张浩淼 杨沛豪 潘乐宏 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第8期71-77,共7页
传统光伏发电储能系统DC-DC变换电路采用同相均流控制策略,该策略无法抑制电流纹波。本文提出一种反相均流控制策略,并引入抗扰动观测器,通过建立基于抗扰动观测器的光伏发电储能系统两相并联DC-DC变换电路实验平台,分析比较两相电流独... 传统光伏发电储能系统DC-DC变换电路采用同相均流控制策略,该策略无法抑制电流纹波。本文提出一种反相均流控制策略,并引入抗扰动观测器,通过建立基于抗扰动观测器的光伏发电储能系统两相并联DC-DC变换电路实验平台,分析比较两相电流独立控制、两相电流同相均流控制、两相电流反相均流控制3种控制策略,以及抗扰动观测器和未加抗扰动观测器储能单元总充电情况。实验结果表明,本文所提方案能够有效降低储能单元总充电电流纹波,并能够抑制光伏发电直流母线电压波动。 展开更多
关键词 光伏发 储能系统 控制策略 dc-dc变换 反相均流 抗扰动观测器
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一种用于DC-DC变换器中的斜坡补偿电路 被引量:3
10
作者 师翔 张在涌 +3 位作者 赵永瑞 谭小燕 邓嘉霖 史亚盼 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第5期349-353,共5页
设计了一种应用于DC-DC变换器中的斜坡补偿电路。提出了一种新的动态斜坡补偿方法,使斜坡补偿电流的斜率随着占空比的增大而增大,在消除了次谐波振荡的同时,也避免了斜坡补偿对DC-DC变换器带载能力的影响。该斜坡补偿电路结构简单,易于... 设计了一种应用于DC-DC变换器中的斜坡补偿电路。提出了一种新的动态斜坡补偿方法,使斜坡补偿电流的斜率随着占空比的增大而增大,在消除了次谐波振荡的同时,也避免了斜坡补偿对DC-DC变换器带载能力的影响。该斜坡补偿电路结构简单,易于实现,已在基于0.5μm双极型CMOS DMOS (BCD)工艺设计的电流模降压型DC-DC变换器中得到了验证。测试结果表明,该DC-DC变换器在不同占空比下可稳定工作,可以满足一般的电源应用需求。设计的DC-DC变换器面积为2.2 mm×2.2 mm,其中斜坡补偿电路面积仅为0.2 mm×0.3 mm。 展开更多
关键词 dc-dc变换 斜坡补偿 次谐波振荡 带载能力 双极型CMOS DMOS(BCD)工艺
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一种应用于DC-DC变换器中的片内电源电路 被引量:6
11
作者 李少鹏 张在涌 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第7期520-525,共6页
介绍了一种应用在DC-DC变换器芯片中的片内电源电路。其核心是设计了一种带'浮地'结构的对称型跨导放大器电路,既可显著提高电路的瞬态响应速度,也减少了硬件成本,且电路结构简单、易于实现。此外,设计了一种片外电源检测电路,... 介绍了一种应用在DC-DC变换器芯片中的片内电源电路。其核心是设计了一种带'浮地'结构的对称型跨导放大器电路,既可显著提高电路的瞬态响应速度,也减少了硬件成本,且电路结构简单、易于实现。此外,设计了一种片外电源检测电路,当存在片外5 V电源时,将其接入DC-DC变换器中作为片内主电源,提高了芯片效率。该片内电源电路已在基于0.5μm双极-CMOS-DMOS (BCD)工艺设计的DC-DC变换器中实现了验证,结果表明,采用该片内电源电路可实现宽输入电源范围、一定负载电流条件下的高精度5 V电源输出。DC-DC变换器芯片面积为2.00 mm×1.20 mm,片内电源模块面积仅为0.60 mm×0.40 mm。 展开更多
关键词 片内 dc-dc变换 跨导放大器 浮地结构 片外源检测 双极-CMOS-DMOS (BCD)工艺
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基于双向DC-DC变换器的锂电池组充电均衡策略 被引量:9
12
作者 温春雪 臧振 +1 位作者 霍振国 李正熙 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2424-2427,共4页
分析了双向DC-DC变换器给磷酸铁锂蓄电池充放电的工作原理及控制策略,并进行了仿真与实验验证。针对蓄电池在充电过程中出现的不均衡现象,分别介绍了非耗散电感均衡和单端反激变换器均衡的方法,并进行了仿真对比,结果表明了反激均衡比... 分析了双向DC-DC变换器给磷酸铁锂蓄电池充放电的工作原理及控制策略,并进行了仿真与实验验证。针对蓄电池在充电过程中出现的不均衡现象,分别介绍了非耗散电感均衡和单端反激变换器均衡的方法,并进行了仿真对比,结果表明了反激均衡比电感均衡速度更快且效果更好,从而能更有效提高蓄电池的安全性及使用寿命。 展开更多
关键词 磷酸铁锂 双向dc-dc变换 均衡 反激变换
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双有源桥四绕组变压器双向DC-DC变换器 被引量:7
13
作者 刘飞龙 张涵 +2 位作者 孙孝峰 张绘欣 吴俊娟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期4272-4282,共11页
基于传统的双有源桥(DAB)电路在变压器一次、二次绕组均将中心抽头引出,分别连接到两侧分压电容中点处,提出一种具有四绕组变压器结构的双有源桥双向DC-DC变换器拓扑,其采用三重移相控制(TPS),在同时具有升降压增益特性的应用场合下,保... 基于传统的双有源桥(DAB)电路在变压器一次、二次绕组均将中心抽头引出,分别连接到两侧分压电容中点处,提出一种具有四绕组变压器结构的双有源桥双向DC-DC变换器拓扑,其采用三重移相控制(TPS),在同时具有升降压增益特性的应用场合下,保留了传统DAB优点的同时,两侧引出的中心抽头在低功率等级下又能够为一次、二次侧最差软开关条件的功率开关管提供零电压开通的反向电流,进一步拓宽了软开关范围。本文首先介绍了改进型双向变换器的拓扑演化过程及基本电路构成,通过对电路进行等效化简,推导出其三角形等效电路模型;其次对电路在TPS调制方式下的工作模式进行分类,并以正向模式(Ⅰ-1)A为例对电路的稳态工作过程进行分析;然后分析变换器软开关特性,在电压增益分别处于升降压特性时,分别以桥内移相角φ1与φ2作为主变量进行控制,能够保证全功率范围下的所有功率管的软开关实现;最后建立了1kW实验样机,验证了上述分析的正确性。 展开更多
关键词 双有源桥 双向dc-dc变换 中心抽头变压器 移相控制 压开关
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一类新型三电平软开关DC-DC变换器的研究 被引量:8
14
作者 石勇 杨旭 王兆安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期68-73,共6页
该文针对一类新型的三电平DC-DC 变换器进行详细的研究,该电路使用一个双向开关构造中间电平,大大简化原有多电平电路的复杂程度,使多电平电路有可能被用于中低功率场合。通过将该电路与传统的全桥电路相比较研究可以发现,该电路具有输... 该文针对一类新型的三电平DC-DC 变换器进行详细的研究,该电路使用一个双向开关构造中间电平,大大简化原有多电平电路的复杂程度,使多电平电路有可能被用于中低功率场合。通过将该电路与传统的全桥电路相比较研究可以发现,该电路具有输出谐波含量小的特点,可以非常有效减小输出无源滤波元件的体积和重量。该文详细探讨了这类新型三电平DC-DC 变换电路的电路结构和工作原理,并进行了实验研究。实验结果证明该电路原理正确,可以正常工作。 展开更多
关键词 dc-dc变换 软开关 双向开关 复杂程度 比较研究 全桥 谐波含量 滤波元件 工作原理 结构 变换 实验研究 原理 低功率 输出
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用于Si-PIN探测器的无变压器式高压偏置电源 被引量:3
15
作者 姜海静 林延畅 +1 位作者 葛良全 赖万昌 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期711-713,共3页
采用电荷泵、多倍压整流与串联高压稳压电路,设计一套无变压器式DC-DC变换电路,将单组+5V电源转换为Si-PIN探测器所需的+100V高压偏置电源。该电源具有体积小、功耗低、纹波小、温度特性和长期稳定性好等特点。
关键词 变压器 高压 dc-dc变换 源转换 纹波 稳压 偏置 体积小 荷泵
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附带均衡电源的DC-DC均衡电路 被引量:3
16
作者 周尚丽 纪锋 +2 位作者 吴铁洲 常春 熊厚博 《现代电子技术》 北大核心 2019年第16期126-130,共5页
针对电动汽车中锂离子电池组使用主动均衡电路时,较难在灵活均衡的前提下减少元器件使用数目并保证高转换效率问题,文中提出带有均衡电源的主动均衡电路。该电路主要由融合目前优点的开关阵列、DC-DC变换器以及可以多重利用的均衡电源... 针对电动汽车中锂离子电池组使用主动均衡电路时,较难在灵活均衡的前提下减少元器件使用数目并保证高转换效率问题,文中提出带有均衡电源的主动均衡电路。该电路主要由融合目前优点的开关阵列、DC-DC变换器以及可以多重利用的均衡电源组成。根据电池组SOC(StateofCharge)的平均值与各单体电池SOC之差是否达到阈值为依据,使用Matlab/Simulink软件进行仿真。仿真结果表明,该结构可以在使用N+1+4个开关(N为串联电池组数目)和一个双向DC-DC变换器的前提下对串联电池组中任意单体电池进行均衡,并且电池在放电均衡时转换效率约为81.6%,电池在充电均衡时转换效率约为84.8%,均达到目前较高水平。证实该电路能较好地满足上述要求。 展开更多
关键词 主动均衡 均衡 dc-dc变换 开关阵列 池SOC Matlab/Simulink
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一种反激式DC-DC变换器设计与研究 被引量:3
17
作者 夏泽中 马吉祺 张法明 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期853-856,共4页
针对电池电源管理中的开关变换器应用,采用NCP1200电流型PWM控制芯片设计了一种多路隔离输出的反激式DC-DC变换器。给出了高频变压器初次级匝数以及相关参数的计算方法。对电路中的各种寄生参数进行建模、分析、计算和测量,并根据这些... 针对电池电源管理中的开关变换器应用,采用NCP1200电流型PWM控制芯片设计了一种多路隔离输出的反激式DC-DC变换器。给出了高频变压器初次级匝数以及相关参数的计算方法。对电路中的各种寄生参数进行建模、分析、计算和测量,并根据这些参数设计了钳位电路,通过实验验证了其可行性。实验结果表明,所设计的阻容二极管(RCD)钳位和阻尼电路对减小开关管应力和电压振荡是有效的,有利于提高变换器的工作效率。 展开更多
关键词 反激DC—DC变换 寄生参数 钳位
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基于非关联开关电容 Cuk 变换器的单相 PFC 电路 被引量:1
18
作者 严百平 陈治明 刘健 《电工电能新技术》 CSCD 1998年第4期41-44,共4页
基于非关联开关电容CukDC-DC变换器,本文提出一种新的功率因子校正(PFC)电路—非关联SC-CukPFC电路。和普通PFCCuk电路相比,该电路不需要变压器也可以实现大的输入输出电压变比,即使电路工作在较大的开... 基于非关联开关电容CukDC-DC变换器,本文提出一种新的功率因子校正(PFC)电路—非关联SC-CukPFC电路。和普通PFCCuk电路相比,该电路不需要变压器也可以实现大的输入输出电压变比,即使电路工作在较大的开关导通比。提出电路的输入电感工作在不连续导电模式(DCM),而输出电感工作在连续导电模式(CCM)。本文对提出的PFC电路的工作原理进行了详细分析。实验结果证实了文中的理论分析。 展开更多
关键词 开关 dc-dc变换 单相PFC 变换
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基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能 被引量:3
19
作者 周晓敏 马后成 高大威 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第1期79-86,共8页
为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器... 为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件、SiC二极管]、SiC MOSFET和Si二极管的混合器件和全硅Si[绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、Si二极管]的变换器在电路损耗。结果表明:Si IGBT的开通和关断损耗约是SiC MOSFET的3倍和10倍,在不同工况下,全SiC变换器的转换效率比全Si变换器高1%~3.1%。因而,SiC功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中,能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。 展开更多
关键词 燃料池汽车 直流-直流(dc-dc)变换 交错双Boost SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 损耗
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多路输出单端反激式开关电源设计 被引量:17
20
作者 杨立杰 《现代电子技术》 2007年第6期23-26,共4页
在阐述了基于TOPSwitch系列芯片设计的单片反激式开关电源原理的基础上,详细介绍了一种用于智能仪表小功率多输出AC/DC开关电源的设计方法。该电源主电路采用反激式电路,应用反馈手段和脉冲调制技术实现多路电压的稳定输出。最后,给出... 在阐述了基于TOPSwitch系列芯片设计的单片反激式开关电源原理的基础上,详细介绍了一种用于智能仪表小功率多输出AC/DC开关电源的设计方法。该电源主电路采用反激式电路,应用反馈手段和脉冲调制技术实现多路电压的稳定输出。最后,给出了实验结果。试验表明,该电源具有良好的性能。 展开更多
关键词 开关 反激 高频变压器 脉宽调制 AC/DC
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