基于GaN器件的有源箝位正激变换器设计

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作者 汪渭滨 徐海军 王伟 《现代电子技术》 北大核心 2024年第6期119-123,共5页

有源箝位正激变换器因为开关管的软开关控制,可以降低高频下的开关损耗,已是中型功率隔离变换器实现高效率、高功率密度的主流解决方案。文中基于有源箝位正激变换器设计一款输入28 V、输出3.3 V/30 A的电源样机,开关频率为700 kHz,原... 有源箝位正激变换器因为开关管的软开关控制,可以降低高频下的开关损耗,已是中型功率隔离变换器实现高效率、高功率密度的主流解决方案。文中基于有源箝位正激变换器设计一款输入28 V、输出3.3 V/30 A的电源样机,开关频率为700 kHz,原边主开关管采用低栅极电荷、低输出电容、零反向恢复损耗的氮化镓(GaN)器件,再结合平面变压器技术及次级同步整流(SR)技术,使样机峰值效率达到95.13%。最后通过对样机测试结果分析来验证方案的高效率和高功率密度。 展开更多

关键词 有源箝位正激变换器 氮化镓 开关管 栅极电荷 平面变压器 同步整流

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有源箝位正激变换器稳态分析与小信号特性 被引量：70

2

作者 陈道炼 胡育文 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期40-46,13,共8页

深入分析研究了有源箝位正激变换器的稳态工作原理 ,获得了功率开关实现零电压ZVS开通的方法与边界条件。采用状态空间平均法 ,建立了变换器平均模型与小信号模型来预测有源箝位支路对有源箝位正激变换器小信号特性的影响 ,并提出了改... 深入分析研究了有源箝位正激变换器的稳态工作原理 ,获得了功率开关实现零电压ZVS开通的方法与边界条件。采用状态空间平均法 ,建立了变换器平均模型与小信号模型来预测有源箝位支路对有源箝位正激变换器小信号特性的影响 ,并提出了改善变换器动态特性的方法。给出了变换器原理试验结果和变换器小信号特性PSPICE仿真波形。 展开更多

关键词 正激变换器 有源箝位 稳态分析 小信号特性

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输出纹波最小化有源箝位正激磁集成变换器 被引量：13

3

作者 陈乾宏 冯阳 +2 位作者 周林泉 王健 阮新波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期7-13,共7页

传统有源箝位变换器存在输出电流脉动较大的缺点。利用磁集成技术将电感和变压器的交变磁通正向耦合,以减小有源箝位变换器的输出电流脉动。该文提出磁集成有源箝位正激变换器,并对其工作原理进行分析。通过将零纹波点设定在0.5占空比处... 传统有源箝位变换器存在输出电流脉动较大的缺点。利用磁集成技术将电感和变压器的交变磁通正向耦合,以减小有源箝位变换器的输出电流脉动。该文提出磁集成有源箝位正激变换器,并对其工作原理进行分析。通过将零纹波点设定在0.5占空比处,使变换器同时得到最小输出电流纹波和最低原边开关管的电压应力。给出集成磁件的设计公式以及原边电流脉动和输出电流脉动的表达式。通过2台100W磁集成和传统式的有源箝位正激变换器的实验对比,验证了理论分析的正确性。实验表明,与传统变换器相比,磁集成有源箝位变换器具有更高的变换效率和更小的输出纹波。 展开更多

关键词 有源箝位电路 正激变换器 集成磁件 电流脉动 DC—DC变换模块

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有源钳位正激二次侧谐振PWM Buck-Boost型变换器 被引量：8

4

作者 曹太强 王军 +1 位作者 孙章 罗谦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期10-18,共9页

针对传统有源钳位正激(ACF)变换器存在输出二极管反向恢复损耗,以及轻载时不能实现软开关的问题,提出了ACF二次侧谐振(SSR)PWM(ACF-SSR-PWM)Buck-Boost型变换器,分析了ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果... 针对传统有源钳位正激(ACF)变换器存在输出二极管反向恢复损耗,以及轻载时不能实现软开关的问题,提出了ACF二次侧谐振(SSR)PWM(ACF-SSR-PWM)Buck-Boost型变换器,分析了ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器的工作模式及其稳态特性。分析结果表明:ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器可以在全负载范围内实现主开关管、辅助开关管的零电压开通(ZVS)和输出二极管的零电流关断(ZCS),其电压传输比与负载、开关频率和占空比无关,呈现出DC-DC变压器(DCX)的工作特性。与二次侧谐振ACF变换器相比,ACF-SSR-PWM Buck-Boost型变换器减小了辅助开关管的电流应力和主开关管的关断电流。最后,搭建了一台200V输入、50V/1.6A输出的实验装置,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 有源钳位正激变换器 谐振变换器 PWM变换器 软开关技术 DC-DC变压器

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一种零电压开关有源箝位双管正激变换器 被引量：5

5

作者 顾晓明 顾亦磊 吴燮华 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1296-1300,共5页

为了解决传统双管正激变换器工作占空比不能大于50%以及零电压开关(ZVS)难于实现的问题,提出了一种ZVS有源箝位双管正激变换器.该变换器在传统双管正激变换器的基础上添加了辅助开关管和饱和电感,利用有源箝位的复位方式使高频变压器的... 为了解决传统双管正激变换器工作占空比不能大于50%以及零电压开关(ZVS)难于实现的问题,提出了一种ZVS有源箝位双管正激变换器.该变换器在传统双管正激变换器的基础上添加了辅助开关管和饱和电感,利用有源箝位的复位方式使高频变压器的复位条件得到改善.在分析主、辅开关管一个开关周期中工作过程的基础上,得到了变换器各工作阶段的等效电路,并推导了电路关键参数优化选择的约束条件.研究表明,该变换器克服了传统双管正激变换器的缺点.适用于宽输入电压范围的场合.变换器的变压器磁芯的复位电压可以大于输入电压,所有的开关管都实现了ZVS,在不同的负载条件下变换器都达到了较高的转换效率. 展开更多

关键词 有源箝位 双管正激 零电压开关

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有源箝位双管正激变换器的分析及其仿真 被引量：4

6

作者 曹箫洪 许建平 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期402-406,共5页

提出了一种新型软开关变换器———有源箝位双管正激变换器。它通过在双管正激变换器的变压器原边并联一个有源箝位网络，以实现箝位、去磁和零电压开关等功能。给出了这种变换器电路的详细分析过程和仿真结果，并得出了一些重要结论。

关键词 仿真 软开关 有源箝位网络 双管正激变换器

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双变压器串联型有源箝位三管反激变换器

7

作者 李琼 庹朝永 +1 位作者 丁立国 涂睿 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第11期1740-1746,共7页

针对传统的双管变换器主开关管电压应力大、变压器磁通不平衡、开关损耗大等问题,研究了一种双变压器串联型有源箝位三管反激变换器。该变换器采用双变压器串联结构,不会出现变压器磁通不平衡的问题,主开关管上承受的电压应力仅为输入电... 针对传统的双管变换器主开关管电压应力大、变压器磁通不平衡、开关损耗大等问题,研究了一种双变压器串联型有源箝位三管反激变换器。该变换器采用双变压器串联结构,不会出现变压器磁通不平衡的问题,主开关管上承受的电压应力仅为输入电压;为减少开关损耗,通过增加一个辅助开关管和谐振电容串联构成的有源箝位电路使得变换器两个主开关均工作在零电压开关(Zero-voltage switching,ZVS)状态,使得效率提高。先是介绍了新型反激变换器的工作原理,接着重点分析了变换器的各个工作模态并给出了变换器关键参数的设计步骤,最后通过一个实例进行了实验分析。 展开更多

关键词 三管反激变换器 零电压开关 辅助开关管 有源箝位

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一族有源钳位正激变换器 被引量：14

8

作者 胡海兵 吴红飞 +1 位作者 刘薇 邢岩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期245-250,261,共7页

研究有源钳位正激变换器拓扑族,提出了有源钳位正激变换器的三种开关单元:有源钳位正激正单元、有源钳位正激负单元和有源钳位正激复合单元。开关单元中的开关管、有源钳位支路和变压器共同构成正激变换器的主功率传输(变压器励磁)和变... 研究有源钳位正激变换器拓扑族,提出了有源钳位正激变换器的三种开关单元:有源钳位正激正单元、有源钳位正激负单元和有源钳位正激复合单元。开关单元中的开关管、有源钳位支路和变压器共同构成正激变换器的主功率传输(变压器励磁)和变压器磁复位支路,在满足变压器励磁和磁复位所要求的电位条件下,通过单个有源钳位正激单元或者多个正激单元的串并联组合,得到了已有的有源钳位正激变换器拓扑和一系列新型拓扑。以其中一个拓扑为例,详细分析了变换器工作原理并进行了实验验证。 展开更多

关键词 正激变换器 拓扑 有源钳位 开关单元

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RCD 箝位正激变换器的分析研究 被引量：13

9

作者 陈道炼 陈卫昀 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期231-235,共5页

正激变换器因电路简单而广泛应用于中小功率变换场合。但是它的一个固有缺陷是功率晶体管截止期间变压器必须磁复位，因而需要采用附加的复位电路。本文详细分析了ＲＣＤ箝位正激变换器的工作原理，给出了ＲＣＤ箝位网络的设计准则和步... 正激变换器因电路简单而广泛应用于中小功率变换场合。但是它的一个固有缺陷是功率晶体管截止期间变压器必须磁复位，因而需要采用附加的复位电路。本文详细分析了ＲＣＤ箝位正激变换器的工作原理，给出了ＲＣＤ箝位网络的设计准则和步骤。实验结果证实了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 箝位电路 直流变流器 箝位网络 正激变换器

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一种新颖的宽范围双管正激型DC/DC变换器 被引量：25

10

作者 顾亦磊 顾晓明 +1 位作者 吕征宇 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期44-48,共5页

该文提出了一种RCD复位双管正激型DC／DC变换器。它继承了RCD复位单管正激变换器占空比可以大于50％的优点，克服了RCD复位单管正激变换器开关电压应力大和励磁能量完全消耗在R上而使得变换效率低的缺点。所推荐的RCD复位双管正激型DC... 该文提出了一种RCD复位双管正激型DC／DC变换器。它继承了RCD复位单管正激变换器占空比可以大于50％的优点，克服了RCD复位单管正激变换器开关电压应力大和励磁能量完全消耗在R上而使得变换效率低的缺点。所推荐的RCD复位双管正激型DC／DC变换器的复位电容只起到补偿复位的作用，复位电阻R上消耗的能量只是原来RCD复位单管正激变换器的几分之一。因此该变换器可以应用于高压输入场合或是宽范围、高效率要求的场合，可提高RCD复位方式的可行性和实用性。最后通过实验证实了该拓扑上述的优点。 展开更多

关键词 双管正激型DC/DC变换器 电力电子技术 励磁电流 激磁电流

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一种新型双管正-反激直流变换器 被引量：10

11

作者 魏应冬 吴建德 顾亦磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期50-55,共6页

该文提出一种对称式RCD箝位的倍流整流双管正-反激型直流变换器。它采用两个RCD电路交错箝位的结构,克服了传统双管正激型变换器占空比D<0.5的缺点。在继承单管有源箝位正-反激型变换器的宽范围输入、高效率优点的同时,将主开关管电... 该文提出一种对称式RCD箝位的倍流整流双管正-反激型直流变换器。它采用两个RCD电路交错箝位的结构,克服了传统双管正激型变换器占空比D<0.5的缺点。在继承单管有源箝位正-反激型变换器的宽范围输入、高效率优点的同时,将主开关管电压应力降低为原来的一半。改进的RCD箝位结构是一种轻微耗散型箝位电路,大幅提高传统RCD型电路磁复位效率。该文详细分析了变换器稳态工作特性以及关键参数的设计,通过一个200V^400V输入、10V/15A输出的样机验证了该拓扑工作原理和特点。 展开更多

关键词 电力电子 双开关管 对称式电阻、电容、二极管型箝位 正-反激型变换器 倍流整流 直流-直流变换器

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一种新型的通用单/双正激型直流变换器电路仿真平均模型 被引量：21

12

作者 潘尚智 钱照明 雷娜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期58-62,共5页

提出了一种新型的单 /双开关正激式 (Forward)直流变换器的电路仿真平均模型。这种模型可通过输入参数的选择实现对Forward电路的电压控制 ,峰值及平均电流控制 ,以及对DCM -CCM工作方式的自动转换。这是一种实用的仿真模型 ,可方便地... 提出了一种新型的单 /双开关正激式 (Forward)直流变换器的电路仿真平均模型。这种模型可通过输入参数的选择实现对Forward电路的电压控制 ,峰值及平均电流控制 ,以及对DCM -CCM工作方式的自动转换。这是一种实用的仿真模型 ,可方便地进行稳态和动态分析。在保证准确的基础上 ,大幅度地提高了仿真速度 ,较之用实际器件开关电路的仿真速度高 2～ 展开更多

关键词 平均模型 电路仿真 正激型直流变换器 等效电路

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双RCD箝位的双管正激变换器研究 被引量：3

13

作者 宁平华 陈乐柱 +1 位作者 丁鑫龙 夏兴国 《电源学报》 CSCD 2016年第3期124-130,共7页

针对传统单管和双管DC-DC变换电路分别存在的高开关应力与低占空比的不足,提出一种双RCD箝位的双管正激变换电路,并对该电路进行了稳态分析及仿真与样机试验验证。结果表明,该电路不仅可将最大可调占空比由普通双管时的0.5提升至0.8左右... 针对传统单管和双管DC-DC变换电路分别存在的高开关应力与低占空比的不足,提出一种双RCD箝位的双管正激变换电路,并对该电路进行了稳态分析及仿真与样机试验验证。结果表明,该电路不仅可将最大可调占空比由普通双管时的0.5提升至0.8左右,而且能使最大开关应力较单管有大幅下降,同时,系统具有开关应力低和可调占空比高的优点。 展开更多

关键词 RCD箝位 双管正激 DC变换器 连续电流模式CCM 断续电流模式DCM PSPICE

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基于LM5025的有源箝位反激变换器的设计 被引量：2

14

作者 于孟春 程善美 雷明 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期745-748,共4页

详细分析了有源箝位反激变换器的拓扑结构和工作原理,给出了电路主要元器件参数的设计方法,并基于LM5025设计了一款功率为6 W、开关频率为640 kHz的小功率开关电源。实验结果表明,主开关管两端的电压被箝位在一定数值,在输入电压允许的... 详细分析了有源箝位反激变换器的拓扑结构和工作原理,给出了电路主要元器件参数的设计方法,并基于LM5025设计了一款功率为6 W、开关频率为640 kHz的小功率开关电源。实验结果表明,主开关管两端的电压被箝位在一定数值,在输入电压允许的范围内基本实现了主开关管的零电压开通,有效降低了主开关管的损耗,提高了开关电源效率。 展开更多

关键词 反激变换器 有源箝位 软开关 LM5025

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正激式交-交型三电平AC/AC变换器 被引量：2

15

作者 韦徵 李磊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期109-116,共8页

提出了正激式交-交型三电平AC/AC变换器电路拓扑,该电路拓扑由三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成,电路拓扑简洁,两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、输出滤波器前端获得三电平低频电压波,能够将一... 提出了正激式交-交型三电平AC/AC变换器电路拓扑,该电路拓扑由三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成,电路拓扑简洁,两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、输出滤波器前端获得三电平低频电压波,能够将一种不稳定畸变的高压交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础。本文分析研究了这类变换器的电压瞬时值反馈控制策略、工作模式与稳态原理,给出了变换器外特性及磁复位所需满足的条件,并与传统的正激式两电平AC/AC变换器进行了比较,得出可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论。最后通过原理试验波形充分证实了这类变换器的正确性和先进性。 展开更多

关键词 AC/AC变换器 三电平 正激式 交-交型 电压瞬时值控制

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有源钳位正激变换器寄生参数对软开关和直流偏磁的影响 被引量：3

16

作者 薛伟民 陈乾宏 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期75-80,共6页

本文考虑有源钳位正激变换器原边MOS管寄生电容、变压器激磁电感及漏感的影响,推导了钳位管ZVS开通的能量条件和时间匹配条件;建立了正激变压器直流偏磁与寄生参数的定量关系;指出了小漏感、大激磁感、大寄生电容条件会导致钳位MOS管无... 本文考虑有源钳位正激变换器原边MOS管寄生电容、变压器激磁电感及漏感的影响,推导了钳位管ZVS开通的能量条件和时间匹配条件;建立了正激变压器直流偏磁与寄生参数的定量关系;指出了小漏感、大激磁感、大寄生电容条件会导致钳位MOS管无法实现ZVS开通,降低整机效率,影响控制器的可靠工作;同时还指出大漏感条件会导致变压器负向偏磁严重,降低磁心利用率。最后完成了50W有源钳位正激模块电源的仿真和实验验证,证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 有源钳位正激变换器 寄生参数 ZVS 直流偏磁

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基于正激变换器的有源钳位技术 被引量：2

17

作者 陶渊 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第B09期165-168,共4页

随着电力电子技术的飞速发展,各类软开关技术应运而生,主要包括谐振变换技术、有源钳位技术以及移相控制技术等,降低了开关电源的开关损耗。该文主要通过对比传统的正激变换器,说明了有源钳位技术应用于正激变换器所带来的一系列优点,... 随着电力电子技术的飞速发展,各类软开关技术应运而生,主要包括谐振变换技术、有源钳位技术以及移相控制技术等,降低了开关电源的开关损耗。该文主要通过对比传统的正激变换器,说明了有源钳位技术应用于正激变换器所带来的一系列优点,并介绍了有源钳位技术的基本工作原理以及影响其发展的一些关键技术。 展开更多

关键词 软开关 有源钳位 开关损耗 正激变换器

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基于LTC3765/LTC3766的有源钳位正激变换器

18

作者 陈楠 兰中文 +2 位作者 柴治 孙科 余忠 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期189-191,共3页

LTC3765与同步整流驱动芯片LTC3766配合使用,克服了传统有源钳位正激变换器磁心易饱和的缺点,组成了优秀的有源钳位正激变换器,可以适应多种应用需求。介绍了LTC3765/LTC3766芯片组的功能和电路设计过程,通过理论分析和实验结果验证了... LTC3765与同步整流驱动芯片LTC3766配合使用,克服了传统有源钳位正激变换器磁心易饱和的缺点,组成了优秀的有源钳位正激变换器,可以适应多种应用需求。介绍了LTC3765/LTC3766芯片组的功能和电路设计过程,通过理论分析和实验结果验证了所设计电路的可行性。 展开更多

关键词 变换器 有源钳位正激 同步整流

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无源箝位电路在正激变换器中的应用

19

作者 牛中兴 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期251-253,共3页

正激变换器中漏感对变换器的效率及开关管的尖峰电压影响较大,文中研究了一种简单可靠的无源箝位电路,该电路利用漏感中的能量不仅实现了无损吸收,而且还能够减小输入电流的纹波。

关键词 正激变换器 无源箝位电路 漏感

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正激变换器脉冲变压器的优化设计 被引量：4

20

作者 李启明 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期372-375,共4页

以正激变换器为例讨论了电路拓扑 (磁复位绕组电路和有源箝位电路 )和铁心材料 (铁氧体、超微晶 )两个因素对变压器体积、重量和损耗的影响。研究结果表明 ,有源箝位正激变换器对正激变压器体积的减小、重量的减轻和效率的提高有着明显... 以正激变换器为例讨论了电路拓扑 (磁复位绕组电路和有源箝位电路 )和铁心材料 (铁氧体、超微晶 )两个因素对变压器体积、重量和损耗的影响。研究结果表明 ,有源箝位正激变换器对正激变压器体积的减小、重量的减轻和效率的提高有着明显的作用。超微晶材料在一定的工作频率范围内可以减小变压器的体积、重量和损耗 ,是一种优良的新型磁性材料。 展开更多

关键词 脉冲变压器 变换器 铁氧体 有源箝位 超微晶 优化设计 正激变换器

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