高效率软开关式DC-DC LED集成电路驱动器研究

高效率DC/DC恒流电源LED驱动创新设计方案 摘要：半桥LLC 谐振变流器作为中功率开关电源的最佳拓扑选择，通常应用在恒压输出场合中。

针对用于LED驱动的高效率恒流电源的DC/DC 部分，这里提出一种适用于宽范围输出的新设计方法，并给出设计流程，分析了对设计参数的影响和高效率优化。

同时根据所述设计原则构建了一台140 W 的半桥LLC 变流器样机，经过参数优化，其在整个输出电压范围内的效率均在95.5%以上。

实验结果验证了半桥LLC 可作为LED 驱动的很好的拓扑选择，其在全负载范围内均可达到很高效率。

1 引言 半导体照明作为21 世纪的新型光源，具有节能、环保、寿命长、易维护等优点。

用大功率高亮度发光二极管（LED）取代白炽灯、荧光灯等传统照明光源已是大势所趋。

由于LED 自身特性，必须采用恒流源为其供电。

因此，高效率恒流驱动电源的设计成为LED 应用中一个重要研究对象。

LLC半桥谐振变换器以其高效率、高功率密度等优点成为现今倍受青睐的热门拓扑，但一般用于恒压输出场合，传统LLC 被认为不适合应用于宽范围恒流输出。

此处提出一种半桥LLC 新的设计方法，使其在宽范围恒流输出场合依然保持高效率。

因此，LLC 可作为LED 驱动的很好的拓扑选择。

2 恒流LLC 谐振变流器的设计方法 2.1 半桥LLC 变换电路概述 半桥LLC 谐振变流器电路原理如图1 所示。

两个占空比为0.5 互补驱动的开关管VS1，VS2 构成半桥结构，谐振电感Lr、谐振电容Cr 和变压器的励磁电感Lm 构成LLC 谐振网络，变压器次级由整流二极管VD1~VD4 构成全桥整流电路。

图1 半桥LLC 谐振变流器电路拓扑 半桥LLC 变流器有两个谐振频率。

当变压器初级电压被输出电压箝位时，Lm 不参加谐振，Lr和Cr 产生的串联谐振频率为f1;当变压器不向次级传递能量时，Lm 电压不被箝位，Lm，Lr，Cr 共同参与谐振，构成谐振频率f2 为： 2.2 直流增益曲线及工作区间 采用基波近似方法，可推导出LLC 谐振变流器的直流电压增益表达式为： 式中：m=Lm/Lr;fn =fs/f1，fs 为开关频率；Ro 为等效输出电阻。

移相双全桥DC-DC变换器软开关技术研究移相双全桥DC-DC变换器软开关技术研究摘要：随着能源需求的不断增长和环境保护意识的增强，直流-直流（DC-DC）变换器作为能量转换的重要环节，受到了广泛的关注。

移相双全桥DC-DC变换器作为一种高效、高稳定性的变换器结构，具有广泛的应用前景。

本文通过对移相双全桥DC-DC 变换器的原理、工作模式和特点进行研究，重点分析了软开关技术在该变换器中的应用及其优势，并对软开关技术的改进和发展方向进行了探讨。

一、引言随着电力电子技术的发展，DC-DC变换器在各种电力系统中得到了广泛应用。

DC-DC变换器是一种将直流电能转换为不同电压或电流的电力转换设备，常用于电力系统中的能量转换、电压分配和电流匹配等方面。

而移相双全桥DC-DC变换器作为一种高效、高稳定性的变换器结构，被广泛应用于各种领域，比如电力变换、电动汽车、LED驱动等。

二、移相双全桥DC-DC变换器的原理和工作模式移相双全桥DC-DC变换器由两个全桥变换器组成，通过移相器来控制两个全桥变换器的相位差，从而实现能量的转换。

该变换器的工作模式分为三个阶段：开关状态转换、电流通路切换和输出电压调整。

通过控制开关状态的转换、电流通路的切换和输出电压的调整，移相双全桥DC-DC变换器实现了高效的能量转换和稳定的输出电压。

三、移相双全桥DC-DC变换器的特点移相双全桥DC-DC变换器具有以下特点：1. 高效性：移相双全桥DC-DC变换器采用了软开关技术，减小了开关损耗，提高了变换器的效率。

2. 稳定性：通过确保开关状态的合理转换和电流通路的切换，移相双全桥DC-DC变换器能够稳定输出电压，并满足不同负载条件下的需求。

3. 灵活性：移相双全桥DC-DC变换器的输出电压可根据需要进行调整，适应不同功率系统的要求。

4. 可靠性：移相双全桥DC-DC变换器具有较高的可靠性，能够长时间稳定运行。

四、软开关技术在移相双全桥DC-DC变换器中的应用及优势软开关技术是一种能够减小开关损耗的技术，通过改变开关管的开关方式，使得开关时的电流或电压接近零，从而减小了能量转换时的功率损耗。

软开关双向DCDC变换器的研究一、本文概述随着电力电子技术的快速发展，DC/DC变换器在各种电源管理系统中扮演着越来越重要的角色。

特别是在电动车、可再生能源系统、数据中心以及航空航天等领域，DC/DC变换器的性能优化和效率提升成为了研究的热点。

传统的DC/DC变换器在开关切换过程中存在较大的开关损耗和电磁干扰，影响了其整体效率和稳定性。

因此，研究和开发新型的DC/DC变换器技术，特别是具有软开关特性的双向DC/DC变换器，对于提高电源系统的效率和可靠性具有重要的理论价值和实际应用意义。

本文旨在深入研究软开关双向DC/DC变换器的基本原理、拓扑结构、控制策略及其在实际应用中的性能表现。

文章首先介绍了DC/DC变换器的基本概念和分类，分析了传统DC/DC变换器存在的问题和挑战。

然后，重点阐述了软开关技术的原理及其在双向DC/DC变换器中的应用，包括软开关的实现方式、拓扑结构的选择以及相应的控制策略。

本文还将对软开关双向DC/DC变换器的性能评估方法进行探讨，包括效率、稳定性、动态响应等指标的分析和比较。

本文将通过仿真和实验验证，对所研究的软开关双向DC/DC变换器的性能进行验证和评估。

通过对比分析不同拓扑结构和控制策略下的实验结果，为软开关双向DC/DC变换器的优化设计和实际应用提供有益的参考和指导。

本文的研究成果将为电力电子技术的发展和电源系统的性能提升提供新的思路和解决方案。

二、软开关双向DCDC变换器的基本原理软开关双向DC-DC变换器是一种新型的电力转换装置，它结合了软开关技术和双向DC-DC变换器的优点，旨在提高转换效率、减小开关损耗和降低电磁干扰。

其基本原理主要涉及到软开关技术的运用以及双向DC-DC变换器的工作模式。

软开关技术通过在开关管电压或电流波形上引入零电压或零电流区间，实现了开关管的零电压开通（ZVT）或零电流关断（ZCS），从而极大地减小了开关损耗。

在软开关双向DC-DC变换器中，通过采用谐振电路、辅助开关或变压器等元件，实现了开关管的软开通和软关断，从而提高了变换器的效率。

高效电荷泵DC_DC白光LED驱动芯片的设计的开题报告一、选题背景当前，白光LED已成为新一代照明技术的代表，由于其高效、长寿命、易控制等特点被广泛应用于室内和室外照明领域。

然而，白光LED的驱动电路中常常需要使用直流-直流（DC-DC）转换器，以提高LED的驱动效率和可靠性。

因此，在LED照明领域中，高效电荷泵DC-DC白光LED驱动芯片具有很大的应用前景。

二、选题意义在LED驱动中，由于能量损耗的存在，使用直接连接的驱动电路无法提供足够高的电压或电流来驱动LED。

因此，DC-DC转换器成为一种必需的元器件，以提供所需的高电压或电流输出。

而电荷泵DC-DC转换器是一种有效的转换器，它由较少的元器件组成，具有体积小、成本低、效率高的优点。

因此，开发一种高效电荷泵DC-DC白光LED驱动芯片，不仅能够提高LED市场竞争力，还能够降低LED的设计成本和生产成本，对于推进LED应用的普及和发展具有积极的意义。

三、研究内容本研究拟设计一种高效电荷泵DC-DC白光LED驱动芯片，具体研究内容包括：1. 电荷泵DC-DC转换器的原理和特点的研究。

2. 白光LED驱动芯片的设计理论和关键技术的研究。

3. 驱动芯片的模拟仿真和电路实验设计，以验证设计方案并评估其性能指标。

四、研究进展和计划目前，已完成相关文献的收集和理论研究，了解了电荷泵DC-DC转换器和白光LED驱动芯片的常用工艺和设计方法。

接下来的工作重心将放在设计高效电荷泵DC-DC白光LED驱动芯片的电路原理图和PCB布局。

并对电路进行模拟仿真，以验证设计的正确性和可行性。

最后，将制作实验板进行实验验证，评估其性能指标。

五、参考文献1. 霍勇华, 张俊荣, 张召伟等. 高效LED驱动用电荷泵DC-DC转换器实现研究. 电源技术 [J], 2015(6): 37-40.2. 周明珠, 郑浅云, 高众等. LED照明中电荷泵驱动IC研究进展. 半导体光电 [J], 2017, 38(2): 157-162.3. 徐茜茜, 张颖, 邹洋等. 一种基于电荷泵的恒流式LED驱动器设计. 现代电子技术 [J], 2016, 39(21): 50-53.4. 李银生, 陈茜, 孟广军等. 一种小功率白光LED驱动电路设计. 光电子技术 [J], 2015, 13(3): 75-77.5. 王鹏. 白光LED照明驱动电路的设计与实现 [D]. 北京航空航天大学, 2014.。

基于软开关技术的DC/DC功率变换器的设计O 引言基于软开关技术的全桥DC／DC变换器在高频、大功率的直流变换领域，有着广泛的应用前景，它提高了系统的效率，增大了装置的功率密度。

本文设计的变换器现正应用于电子模拟功率负载中，该负载系统要求能有效实现能量回馈电网，且直流高压>540V，低压直流为48~60V，因此，为升压变换。

限于篇幅，本文仅对DC／DC变换器的设计进行讨论，该变换器利用高频变压器的原边漏感、功率MOSFET并联外接的电容实现零电压开关，该方案简单、高效、易实现。

采用改进型移相控制器UC3879为控制核心，对变换器实现恒流输入控制，文中给出了实用的控制电路和主要参数的设计方法。

试验结果证明系统性能优良、效率高、功率密度大。

1 基本原理1.1 DC／DC变换器的电路原理图1所示的是DC／DC功率变换器的电路原理图，功率开关管S1~S4及内部集成的二极管组成全桥开关变换器，S1及S3组成超前桥臂，S2及S4组成滞后桥臂，S1~S4在寄生电容、外接电容C1~C4和变压器漏感的作用F谐振，实现零电压开关。

其中C7为隔直电容，可有效地防止高频变压器的直流偏磁。

低压直流侧滤波电容为C5、C6、L1为共模电感。

实时检测的输入侧电流值同指令电流值比较，得到的误差信号经过PI环节输出，由改进型移相控制器U C3879组成的控制系统实时生成变换器的触发脉冲；系统实行恒流控制，便于在不同负载情况下考核被测试的直流电源组，同时，也利于根据试验考核系统的功率等级，实现多个相同电子模拟负载模块的并联。

经过实验测试，DC／DC功率变换器工作在软开关状态下，输出高压直流为560V时，高频变压器副边电压的峰值高达1000V。

考虑在工程应用中，系统应该有足够的储备裕量，以利于长时间可靠、安全的运行，整流部分由两个完全相同的整流桥串联构成。

1.2 控制策略对于全桥变换器的控制通常有双极性控制方式、有限双极性控制方式和移相控制方式。

DC/DC变换器新型软开关技术的研究的开题报告一、选题背景和意义DC/DC变换器是现代电子设备中广泛应用的一类电力转换装置。

随着电子设备的高速发展和对于能效要求越来越高，DC/DC变换器的高能效和高可靠性也成为了设计和研究的重点。

传统的硬开关技术能够得到广泛应用，但由于其存在电磁干扰、能量回收等问题，新型的软开关技术逐渐崭露头角，并逐步成为DC/DC变换器的研究方向。

本选题旨在研究DC/DC变换器新型软开关技术，探索其在提高DC/DC变换器能效、减少器件损耗以及提高系统可靠性等方面的应用潜力，为电力电子技术的发展做出贡献。

二、研究内容和方法本选题主要研究内容包括新型软开关技术在DC/DC变换器中的应用原理、工作状态分析、性能评估和优化设计等方面。

具体研究内容如下：1.研究新型软开关技术的基本原理和特点，比较常用的软开关技术，分析其优缺点。

2.分析DC/DC变换器的基本工作原理，建立数学模型，研究传统硬开关技术的工作状态及其损耗机制。

3.从电磁干扰、能量回收等角度探讨新型软开关技术的工作状态以及对于器件损耗和DC/DC变换器综合性能的影响。

4.通过仿真软件进行仿真实验，对比硬开关和软开关技术的变换器性能，并对软开关技术进行优化设计，使DC/DC变换器的能效、可靠性指标进一步提高。

研究方法主要采用文献资料调研、理论分析、仿真实验等方法。

三、预期目标和创新点本选题旨在研究DC/DC变换器新型软开关技术的应用，以提高变换器的效率、可靠性和抗干扰能力。

预期实现以下目标：1.深入分析新型软开关技术的原理和优点，探讨其在DC/DC变换器中的应用潜力。

2.通过仿真实验，对比硬开关和软开关技术的变换器性能，验证新型软开关技术在提高能效和可靠性方面的优势。

3.优化设计软开关技术，进一步提高DC/DC变换器的效率和可靠性，并为电力电子技术的发展做出贡献。

创新点：1.探索新型软开关技术在DC/DC变换器应用中的新途径，为提高能效、减少器件损耗、提高系统可靠性等方面提供新思路。

车载充电PWM软开关DC-DC变换器研究综述合肥工业大学电气与自动化工程学院的研究人员李红梅、张恒果、崔超，在2017年第24期《电工技术学报》上撰文指出，作为车载充电机的关键部分，DC-DC变换器直接影响其运行效率，近年来，众多学者围绕PWM软开关DC-DC变换器开展研究并已取得可供借鉴的研究成果，旨在实现DC-DC变换器在整个充电过程中的高效运行。

针对车载充电系统，首先指出DC-DC变换器设计要求，并分析传统原边移相控制全桥DC-DC变换器固有的不足，再从主电路拓扑、驱动方式和控制策略三个方面，详述车载充电机中PWM软开关DC-DC 变换器研究进展。

最后，剖析现有PWM软开关DC-DC变换器技术方案的优势与不足，并指出未来工作方向以实现DC-DC变换器系统效率全面提升。

电动汽车（Electric Vehicles, EV）利用动力电池组的储能为电驱动系统提供能量，通常该电池组通过充电机接入工频电网进行充电，其中车载充电机以其体积小、成本低及便捷性被广泛使用[1-4]。

由于单级车载充电机在输入功率因数和输出精度上不易同时满足设计需求，因而只适用于铅酸电池的充电[3,5-9]。

图1所示为应用广泛的车载充电机两级功率架构。

前级AC-DC变换器通常为升压型变换器，实现功率因数校正和电能交直流转换，后级的隔离DC-DC变换器级联在前级AC-DC变换器输出直流母线上，进一步进行能量转换以满足动力电池组充电要求[1,4,10,11]。

图1 车载充电机两级功率架构全桥拓扑兼具较高的功率密度和功率传输能力，因而被广泛采用为DC-DC变换器拓扑，且通常控制变换器开关器件运行在软开关状态以降低开关损耗，实现DC-DC变换器的高效运行。

采用脉冲频率调制的谐振变换器可实现变压器一次侧开关管的零电压开关（Zero Voltage Switching, ZVS）及二次侧整流器的零电流开关（Zero CurrentSwitching, ZCS），具有电能转换效率较高的技术特点，尤其以LLC型谐振变换器性能突出[12-14]。

一种新型软开关半桥DC/DC变流器的研究 [ 2007-06-20 23:55:23]字体大小：本文介绍了一种新型的软开关半桥DC/DC变流器.它不需要外加任何其它器件,只需要通过改变开关管的触发脉冲的相位就可以实现普通硬开关半桥拓扑中的一个开关管的软开通．且减小了变压器原边漏感和开关管输出结电容之间的振荡,同时还可以使另一个MOS管在较低的电压下开通另外一个特点就是工作在这种开关方式下的半桥变流器具有适合宽范围输人电压的特性.l PWM调制脉冲的实现这种PWM调制脉冲与不对称半桥的不完全相同,两个开关管的门极触发脉冲之间有死区存在.具体的门极触发脉冲以及控制原理图如图1和图2所示.为了便于分析说明．这里将TL494作为PWM控制芯片.与普通的对称半桥不同的是,它不是直接将TL494的两路输出经自举芯片后送到原边的上F两个开关管进行驱动．而是将其一路输出经二极管后作为D触发器的输入．经触发器分频后再分成两支路．其中一支路输出经自举驱动芯片后驱动半桥电路的原边开关管,另一支路输出经反相器反相后驱动副边的同步整流管(如图2中vgs2和vsr1所示).TL494的另一路输出(OUT2)经RCD电路后作为与非门的输入,它的输出分别经自举驱动芯片和反相器．分别去驱动原边另一个主开关管和副边另一个同步整流管(如图2中vgs1和vsr2所示)这里的RCD电路和与非门的作用是将TL494的输出0UT2作一个延时得到vgs1．以避免原边两主开关管的直通和实现开关管s1的软开通.2 工作原理分析主电路拓扑如图3(a)所示,输出整流级采用的是带中问抽头的同步整流结构.图2(b)给出了变流器一个工作周期的波形图新型软开关半桥变流器在一个周期中的工作模式如图4所示.模式l[t0~t1] 如图4(a)所示,在t0时刻之前s2处于导通状态,在t0时刻,s2的门极脉冲消失．s2关断,由于变压器原边漏感的存在．在s于关断后,st未开通之前,漏感的储能对s2的输出结电容Co2进行充电,使vds2上升;同时,S1的输出结电容Co1处在放电状态．vds1下降.副边两个同步整流管的体二极管同时导通维持负载电流. 变压器副边没有功率输出,负载电流由输出电感Lo．来维持.模式2[t1~t2] 如图4(b)所示.在t1时刻．S1的vds1下降到零点,此时触发S1,实现了S1的零电压开通.同时副边同步整流管sr1也受触发导通,S2和Sr2都处于关断状态.在这个期间内,负载能量由输入电容c1,经变压器变换后供给.模式3[t2~t3] 如图4(C)所示.在t3时刻S1关断．变压器原边的工作模式正好和模式1中的相反,此时, Co1被充电,Co2放电,从而vds1上升．vds2下降.副边Sr1继续维持导通,Sr2的体二极管D2被迫导通进行续流.模式4[t3~t4] 如图4(d)所示.在t3时刻Sr2受触发导通,副边两个同步整流管都处在导通状态,平分负载电流.而变压器原边此时就会形成两个振荡回路,它们分别由Lk,Co1,C1以及Lk,Co2,C2构成.具体波形见图3 (b)所示.模式5[t4~t5] 如图4(e)所示.在t4时刻S2开通,其中t4可取在大于t3的任何一时刻.它可以是在振荡的上升沿或下降沿,也可以是在振荡的最高点或是最低点,这主要取决于负载的大小.所以,调整负载可使S2在不同的vds2电压下降开通.此时Sr2也受触发导通,Sr1关断.下一个工作模式就是模式1的情况,在这里不再重复叙述.3 实验结果实验主电路如图3(a)所示.控制电路如图2所示.主电路具体参数如表1所列．控制电路参数如表2所列.实验波形图如图5所示,图5(a)是原边主开关管和副边同步整流管的门极驱动波形.轻载时．由于负载电流较小,所以反映到原边的电流也较小,存储在变压器漏感中的能量不足以实现S1的零电压开通．图5(b)是在输入电压Vin=36V,负载电流lo=15A时测得的上管S1的源漏极电压vds1以及vgs1板电压蹦波形,可以看出,在虚线区域内S1,是在零电压下受触发导通的,因此实现了它的零电压开通.图5(c)是在输入电压Vm= 36V,负载电流Lo=15A时测得的下管S1的源漏极电压vds2和门极驱动电压vgs2波形．可以看出,在虚线区域内S2是在vds2=9V的时候受触发开通的,这样就实现了较低电压下开关管的开通．同样可以减小开通损耗.但随着负载的不同,开通时的vds2也会不同.图6是在不同输入电压下测得的效率随负载变化的曲线图.轻载时．Vin=36V时的效率要比Vin=48V的效率高;随着负载的增大Vin=48V时的效率明显较高．且当负载电流Io=15A时,ηmax=86.8%.满载时的效率η=80.1%.4 结语本文介绍了一种即不同于对称半桥,也不同于不对称半桥的控制方法——移相占空比法.实验结果证明:在负载一定的情况下．通过将一个开关管的门极触发脉冲移相的的方法能够实现它的零电压开通,且使得另一个开关管亦能在较低的电压下开通.同时变压器原边的振荡也会减小一半,从而有利于提高变流器的效率.它即有不对称半桥的软开关特性,也有对称半桥的宽范围输入电压的特点.但由于变流器的输出是低压大电流,所以．变流器的效率得到了限制.。

一种新颖的软开关双向DCDC变换器一、背景技术DCDC变换器是一种将直流电压转换为另一个直流电压的电力电子装置。

传统的DCDC变换器采用硬开关技术，即开关在导通和关断时都会产生较大的损耗和噪声。

这不仅降低了变换器的效率，还会产生电磁干扰，影响周边设备的正常运行。

为了解决这些问题，软开关技术被引入到DCDC变换器中。

软开关技术通过控制开关的导通和关断时间，降低开关损耗和噪声，从而提高变换器的效率并减少对周边设备的影响。

本文所介绍的软开关双向DCDC变换器正是基于这一技术发展而来的。

二、新型软开关双向变换器介绍该双向DCDC变换器的基本工作原理，包括其如何实现能量在两个方向上的转换。

详细描述其独特的软开关技术，以及这种技术如何减少开关损耗，提高效率。

描述该新型变换器的电路拓扑结构，包括主要的电力元件如开关器件、电感、电容等的连接方式。

解释电路设计如何实现软开关操作，以及电路的灵活性和可扩展性。

阐述该双向变换器的控制策略，包括如何精确控制开关动作以实现软开关条件，以及如何管理能量流向，确保能量转换的高效和稳定。

对比传统硬开关变换器和新型软开关双向变换器的性能，包括效率、功率密度、热管理等方面的优势。

强调新型变换器在特定应用场景下的性能提升。

如果可能，提供实验数据或仿真结果来验证新型软开关双向变换器的性能。

展示其在实际应用中的潜力和效果，以及与传统技术的对比。

探讨该新型变换器在不同领域的应用前景，如电动汽车、可再生能源系统、电力电子设备等。

讨论其如何满足未来能源管理和存储的需求。

三、性能优势与传统的硬开关DCDC变换器相比，这种新颖的软开关双向DCDC 变换器具有多项性能优势：高效率：由于采用了软开关技术，开关损耗大幅降低，整个变换器的效率得到了显著提高。

低噪声：由于辅助开关实现了软开关功能，开关过程中产生的噪声大幅减少，从而降低了对周边设备的影响。

稳定性好：由于采用了双向输电技术，该变换器可以在不同的输入和输出条件下保持稳定的输出，使其在许多电力电子设备中具有广泛的应用前景。

dcdc全桥软开关仿真文献综述随着电子技术的不断发展，DC-DC变换器在现代电子电路中得到了广泛应用。

其中，全桥拓扑结构的DC-DC变换器具有高效、高稳定性、高可靠性等优点，因此在工业、航空、军事等领域得到了广泛应用。

但是，在全桥拓扑结构中，由于开关管的开关动作会产生电磁干扰、温度升高等问题，因此需要采用软开关技术来解决这些问题。

本文将对DC-DC全桥软开关仿真方面的研究进行综述。

一、DC-DC全桥软开关技术研究现状1.1 DC-DC全桥软开关技术的发展历程DC-DC全桥软开关技术的研究可以追溯到上世纪80年代。

当时，由于硅管的开关速度较慢，且在高频率下易产生开关损耗，因此研究人员开始探索采用软开关技术来解决这些问题。

随着功率电子器件的发展，如IGBT、MOSFET等，软开关技术得到了广泛应用。

在全桥拓扑结构中，采用软开关技术可以有效降低开关损耗，提高系统效率和可靠性。

1.2 DC-DC全桥软开关技术的研究方向目前，DC-DC全桥软开关技术的研究方向主要集中在以下几个方面：（1）软开关技术的研究和应用：包括软开关的原理、软开关技术的实现方法、软开关控制策略等方面的研究。

（2）拓扑结构的研究和优化：针对全桥拓扑结构的特点，研究如何优化拓扑结构，提高系统效率和可靠性。

（3）电路参数的研究和优化：包括电感、电容等参数的选择和优化，以及电路布局和散热等方面的研究。

1.3 DC-DC全桥软开关技术的应用领域DC-DC全桥软开关技术在工业、航空、军事等领域得到了广泛应用。

其中，应用最为广泛的领域包括电力电子、通信、计算机等。

在电力电子领域，DC-DC全桥软开关技术被广泛应用于电机驱动、电力变换器、UPS等领域。

在通信领域，DC-DC全桥软开关技术被广泛应用于光纤通信、无线通信、卫星通信等领域。

在计算机领域，DC-DC 全桥软开关技术被广泛应用于服务器、工作站、笔记本电脑等领域。

二、DC-DC全桥软开关仿真技术研究现状2.1 DC-DC全桥软开关仿真技术的研究意义DC-DC全桥软开关仿真技术可以在不需要实际硬件的情况下，对电路进行仿真分析，快速评估电路性能和优化设计方案。

软开关双向DCDC变换器的研究一、本文概述1、介绍双向DCDC变换器的研究背景和意义随着可再生能源和电动汽车等领域的快速发展，对于高效、可靠且智能的电力转换系统的需求日益增加。

双向DC-DC变换器作为一种能够实现电能双向流动的电力转换装置，在这些领域中发挥着至关重要的作用。

本文旨在深入研究软开关双向DC-DC变换器的相关技术和应用，为提升电力转换系统的效率和可靠性提供理论支持和实践指导。

双向DC-DC变换器的研究背景主要源于其广泛的应用场景。

在可再生能源领域，如太阳能和风能发电系统中，由于电源的不稳定性和间歇性，需要一种能够灵活调节电能流动的装置来确保电力系统的稳定运行。

在电动汽车领域，双向DC-DC变换器可以实现车载电池与超级电容之间的能量双向流动，从而提高电动汽车的能量利用效率和动态性能。

研究双向DC-DC变换器的意义在于，通过优化其控制技术和拓扑结构，可以提高电力转换系统的效率和可靠性，降低能量损耗和系统成本。

随着智能电网和分布式发电系统的快速发展，双向DC-DC变换器在电能管理、优化调度和故障隔离等方面也发挥着越来越重要的作用。

因此，对软开关双向DC-DC变换器的研究不仅具有重要的理论价值，还具有广阔的应用前景。

本文将对软开关双向DC-DC变换器的相关技术和应用进行深入研究，旨在为其在可再生能源、电动汽车和智能电网等领域的应用提供理论支持和实践指导。

通过不断优化其控制技术和拓扑结构，有望推动电力转换系统向更高效、更可靠和更智能的方向发展。

2、软开关技术的概念、特点及其在双向DCDC变换器中的应用软开关技术是一种在电力电子领域广泛应用的创新技术，它通过在开关过程中引入谐振，使得开关的切换在零电压或零电流的条件下进行，从而显著降低了开关损耗，提高了系统的效率。

相比于传统的硬开关技术，软开关技术在开关动作时产生的电磁干扰（EMI）和噪声也大大减少，使得整个系统的可靠性得到了提升。

在双向DCDC变换器中，软开关技术的应用主要体现在两个方面：一是实现开关管的零电压开关（ZVS）或零电流开关（ZCS），从而降低开关损耗，提高变换器的效率；二是通过谐振过程，实现能量的传递和回收，进一步提高系统的能量利用效率。

集成高效率有源功率解耦电路的AC-DC_LED驱动电源
随着LED技术的不断发展和应用的普及，AC-DC_LED驱动电源的效率和功率因素成为了研究的热点。

为了提高LED驱动电源的效率和功率因素，研究人员提出了一种。

传统的AC-DC_LED驱动电源中，由于电源的非线性负载特性和电源电压的变化，会产生一定的功率因素和效率损失。

而有源功率解耦电路通过增加一个有源电流环路来实现对电源电压和电流的控制，从而提高了电源的功率因素和效率。

该集成电路采用了一种新型的功率解耦技术，通过将有源电流环路与传统的AC-DC_LED驱动电路相结合，实现了对电源电压和电流的精确控制。

有源电流环路可以根据电源电流的变化，自动调整输出电流的大小，从而避免了电源电压和电流的不匹配问题，提高了电源的效率。

此外，该集成电路还采用了高效的开关电源技术，可以实现高效率的能量转换。

开关电源技术通过将输入电源的高频脉冲信号转换为直流电源，减少了能量转换过程中的能量损失，提高了电源的效率。

该集成电路还具有较小的体积和较低的成本。

由于有源功率解耦电路的集成，可以减少电路的复杂度和元器件的数量，从而减小了电路的体积。

此外，该集成电路采用了成本较低的元器件，降低了电路的制造成本。

综上所述，集成高效率有源功率解耦电路的AC-DC_LED驱动电源在提高电源的功率因素和效率方面具有显著的优势。

该技术的应用将促进LED驱动电源的发展，并推动LED技术在照明领域的广泛应用。

DC/DC变换器新型软开关技术的研究的开题报告内容涵盖：1. 研究背景和意义2. 研究现状和问题3. 研究目标和内容4. 研究方法和技术路线5. 可行性分析和预期成果一、研究背景和意义随着电子技术的不断发展，电力电子技术成为推动现代电力系统发展的主要技术之一。

DC/DC变换器作为其中的重要组成部分，其效率、可靠性和安全性对整个系统性能具有重要影响。

目前，DC/DC变换器的主要问题是功率损失大、体积大、高频磁干扰等，其中功率损失是其主要的技术难点。

针对上述问题，新型软开关技术在DC/DC变换器中得到了广泛应用。

新型软开关技术具有开关速度快、损耗小、可靠性高等优点，能够显著提高DC/DC变换器的效率，降低体积和系统成本，为现代电力系统的发展提供了重要支撑。

二、研究现状和问题目前，DC/DC变换器的开关技术主要包括硬开关技术和软开关技术。

硬开关技术简单可靠，但功率损失大，对于高频应用存在局限性。

而软开关技术可以有效解决硬开关技术存在的问题，具有开关速度快、损耗小、可靠性高等优点，在高频应用中得到了广泛应用。

目前，软开关技术主要有零电流开关技术和零电压开关技术两种类型。

但在实际的应用中，软开关技术也存在着一些问题，如开关速度不稳定、损耗仍然较大等。

三、研究目标和内容本研究旨在研究新型软开关技术在DC/DC变换器中的应用，改善其开关速度和损耗等问题，提高效率和可靠性。

具体研究内容包括：1. 系统地研究新型软开关技术的原理和优势，分析其应用特点和限制。

2. 研究新型软开关技术在DC/DC变换器中的应用方法和技术路线，设计并实现一种新型软开关DC/DC变换器。

3. 分析新型软开关DC/DC变换器的开关速度和功率损失等性能参数，对其进行优化和改进。

4. 进行新型软开关DC/DC变换器的性能测试和比较分析，验证其效果。

四、研究方法和技术路线本研究采用实验和仿真相结合的方法，建立新型软开关DC/DC变换器的数学模型，并采用Matlab/Simulink等软件进行仿真分析，优化设计参数，验证其性能。

第54卷第12期2020年12月电力电子技术Power ElectronicsVol.54,No.12December2020燃料电池车用新型软开关DC/DC变换器的研究姚志刚，邓亚冬，甘锐，陈维荣(西南交通大学，电气工程学院，四川成都611756)摘要：氢燃料电池车用大功率DC/DC变换器需要具备高效率、小体积、低成本的要求。

此处研究了一种基于变开关频率控制的新型软开关技术，具有极少软开关辅助元件(一个小功率开关管和一个谐振电容)和电流自均衡的优势，以便于实现DC/DC变换器的高效率和低成本。

首先，分析了新型软开关电路的工作原理及其谐振过渡过程，比较了不同模态的等效工作电路，详细解释了零电压软开关(ZVS)的实现原理。

然后，提出了变开关频率控制方法，以控制DC/DC变换器工作在近似临界导通模式(near-CRM),在全负载范围实现ZVS。

最后，搭建一台基于IGBT器件的12kW实验样机，验证了ZVS的原理和提出的变开关控制方法，其最大效率达到98.21%。

关键词：氢燃料电池；变换器；零电压软开关中图分类号:TM9U.4文献标识码：A文章编号:1000-100X(2020)12-0009-04Research on a Novel Soft-switching DC/DC Converter for Fuel Cell Vehicle YAO Zhi-gang,DENG Ya-dong,GAN Rui,CHEN Wei-rang(Southwest Jiaotong University,Chengdu611756,China)Abstract:High power DC/DC converter for hydrogen fuel cell vehicle is needed with the requirements of high effi­ciency,small size and low cost.A novel soft-switching technology is studied based on variable switching frequency control,which has the advantages of very few soft-switching auxiliary components(a low・power semiconductor switch and a resonant capacitor)and current self-balance,so as to facilitate the realization of the DC/DC converter with high ef­ficiency and low cost.Firstly,the working principle of the novel soft-switching circuit and its resonant transition pro­cess are analyzed,the equivalent working circuits of different modes are compared,and the realization principle of ze-ro・v o ltage soft-switching(ZVS)is explained in detail.T hen,a variable switching frequency control method is proposed to control the DC/DC converter to work in the near critical conduction mode(near-CRM)and realize ZVS in the full load range.Finally,an IGBT-based12kW experimental prototype with maximum efficiency98.21%is constructed to verify the principle of ZVS and the proposed variable switching control method.Keywords:hydrogen fuel cell；converter；zero-voltage soft-switching1引言氢燃料电池车具有清洁高效、续航里程长以及补充燃料速度快等优点，成为世界各国的重点研究领域。