75kW移相全桥ZVS DC-DC变换器的设计共3篇
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移相控制全桥ZVS—PWM变换器的分析与设计摘要:阐述了零电压开关技术(ZVS)在移相全桥变换器电路中的应用。
分析了电路原理和各工作模态,给出了实验结果。
着重分析了主开关管和辅助开关管的零电压开通和关断的过程厦实现条件。
并且提出了相关的应用领域和今后的发展方向。
关键词:零电压开关技术;移相控制;谐振变换器0 引言上世纪60年代开始起步的DC/DC PWM功率变换技术出现了很大的发展。
但由于其通常采用调频稳压控制方式,使得软开关的范围受到限制,且其设计复杂,不利于输出滤波器的优化设计。
因此,在上世纪80年代初,文献提出了移相控制和谐振变换器相结合的思想,开关频率固定,仅调节开关之间的相角,就可以实现稳压,这样很好地解决了单纯谐振变换器调频控制的缺点。
本文选择了全桥移相控制ZVS-PWM谐振电路拓扑,在分析了电路原理和各工作模态的基础上,设计了输出功率为200W的DC/DC变换器。
1 电路原理和各工作模态分析1.1 电路原理图1所示为移相控制全桥ZVS—PWM谐振变换器电路拓扑。
Vin为输入直流电压。
Si(i=1.2.3,4)为第i个参数相同的功率MOS开关管。
Di和Gi(i=l,2,3,4)为相应的体二极管和输出结电容,功率开关管的输出结电容和输出变压器的漏电感Lr作为谐振元件,使4个开关管依次在零电压下导通,实现恒频软开关。
S1和S3构成超前臂,S2和S4构成滞后臂。
为了防止桥臂直通短路,S1和S3,S2和S4之间人为地加入了死区时间△t,它是根据开通延时和关断不延时原则来设置同一桥臂死区时间。
S1和S4,S2和S3之间的驱动信号存在移相角α,通过调节α角的大小,可调节输出电压的大小,实现稳压控制。
Lf和Cf构成倒L型低通滤波电路。
图2为全桥零电压开关PWM变换器在一个开关周期内4个主开关管的驱动信号、两桥臂中点电压VAB、变压器副边电压V0以及变压器原边下面对电路各工作模态进行分析,分析时时假设:(1)所有功率开关管均为理想,忽视正向压降电压和开关时时间;(2)4个开关管的输出结电容相等,即Ci=Cs,i=1,2,3,4,Cs为常数;(3)忽略变压器绕组及线路中的寄生电阻;(4)滤波电感足够大。
改进型全桥移相ZVS-PWMDCDC变换器
摘要介绍了一种能在全负载范围内实现零电压开关的改进型全桥移相-变换器。
在分析其开关过程的基础上,得出了实现全负载范围内零电压开关的条件,并将其应用于一台486的变换器。
关键词全桥变换器;零电压开关;死区时间
引言
移相控制的全桥变换器是在中大功率变换电路中最常用的电路拓扑形式之一。
移相控制方式利用开关管的结电容和高频变压器的漏电感作为谐振元件,使开关管达到零电压开通和关断。
从而有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声,减少了器件开关过程中产生的电磁干扰,为变换器提高开关频率、提高效率、降低尺寸及重量提供了良好的条件。
同时保持了电路拓扑结构简洁、控制方式简单、开关频率恒定、元器件的电压和电流应力小等一系列优点。
移相控制的全桥变换器存在一个主要缺点是,滞后臂开关管在轻载下难以实现零电压开关,使得它不适合负载范围变化大的场合[1]。
电路不能实现零电压开关时,将产生以下几个后果
1由于开关损耗的存在,需要增加散热器的体积;
2开关管开通时存在很大的,将会造成大的;
3由于副边二极管的反向恢复,高频变压器副边漏感上的电流瞬变作用,在二极管上产生电压过冲和振荡,所以,在实际应用中须在副边二极管上加入-吸收。
针对上述问题,常见的解决方法是在变压器原边串接一个饱和电感,扩大变换器的零电压开关范围[2][3]。
但是,采用这一方法后,电路仍不能达到全工作范围的零电压开关。
而且,由于饱和电感在实际应用中不可能具有理想的饱和特性,这将会导致1增加电路环流,从而增加变换器的导通损耗;。
移相全桥ZVSPWMDC/DC变换器的仿真分析作者:龙泽彪施博文来源:《消费导刊·理论版》2008年第17期[摘要]本文首先在研究硬开关的缺陷上,提出软开关技术。
对移相控制ZVS PWM DC/DC 变换器的工作原理进行分析研究的基础上,使用PSpice9.2计算机仿真软件对变换器的主电路进行仿真和分析,验证该新型DC/DC变换器的拓扑结构设计的正确性和可行性。
[关键词]软开关 DC/DC ZVS 移相控制 PSpice9.2作者简介:龙泽彪(1985-),男,湖北仙桃人,贵州大学电气工程学院在读硕士研究生,研究方向:异步电机控制;施博文(1985-),男,贵州大学电气工程学院在读硕士研究生,研究方向:电力电子与电气传动。
一、引言随着新型电力电子器件以及适用于更高频率的电路拓扑和新型控制技术的不断出现,开关电源朝着小型化、高效化、低成本、低电磁干扰、高可靠性、模块化、智能化的方向发展。
硬开关DC/DC变换器在电流连续工作模式下会遇到严重的问题,这一般都与有源开关器件的体内寄生二极管有关,其关断过程中的反向恢复电流产生的电流尖峰对开关器件有极大的危害。
本文在对DC/DC变换器的基本工作原理进行分析、研究的基础上,对已经出现的软开关DC/DC变换器拓扑结构进行分析研究,提出的一种新型的DC/DC变换器的拓扑结构,并进行深入的研究。
二、移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器的工作原理移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器(Phase-Shifted zero-voltage-switching PWMDC/DC Full-Bridge Converter,PS ZVS PWM DC/DC FB Converter),是利用变压器的漏感或原边串联的电感和功率管的寄生电容或外接电容来实现开关管的零电压开关,其主电路拓扑结构及主要波形如图1所示。
其中,D1~D4分别是S1~S4的内部寄生二极管,C1~C4分别是S1~S4的寄生电容或外接电容,Lr是谐振电感,它包含了变压器的漏感。
一种实用的大功率全桥ZVZCS变换器的设计孙宝文【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】It is very common that the power consumption is too high andthe efficiency ratio is too low in the field of the current full-bridge ZVZCS converter, thus a practical circuit topology is designed and its working process is analyzed to solve the problem. The converter lead pipe can achieve a zero voltage turn-on and turn-off by using MOSFET, and a zero current turn-on and turn-off lagging by using IGBT. By analyzing the relevant waveform of the converter , the correctness of the converter designed is verified. Through installing the electric power, the converter reaches the function required and meets the needs of market.%针对当前大功率的全桥ZVZCS变换器存在功耗过高,实用率不高的问题,提出一种实用的电路拓扑结构,并对该电路拓扑进行了简单的分析。
该变换器超前管采用MOSFET,实现了零电压开通和关断,滞后管采用IGBT,实现了零电流开通和关断。
对变换器主电路各参数进行选定后,通过采集的相关波形,验证了设计的变换器的正确性,将该变换器应用在电力操作电源上运行,性能优良,满足了市场要求。
ZVS移相全桥变换器设计ZVS(Zero Voltage Switching)移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置,它能够实现能量的高效传输和转换。
在本文中,我们将详细介绍ZVS移相全桥变换器的设计原理、工作原理和关键技术。
1.设计原理(1)ZVS技术:ZVS技术能够将开关管的开关转换时刻与输入电流或输出电压为零的时刻相匹配,从而避免了开关管的开关损耗和开关管产生的电磁干扰。
(2)全桥变换器:全桥变换器采用四个开关管和两个二极管,能够实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动。
2.工作原理(1)开关管S1和S2导通,开关管S3和S4关闭,输入电源向电感L1充电;(2)当开关管S1和S2关闭,开关管S3和S4导通时,电感L1释放能量供应给负载;(3)根据负载的需求,通过控制开关管S1、S2、S3和S4的导通和关闭,实现输入电压的极性逆变和输出电流的正向流动;(4)根据输入电压的大小、负载的需求和输出电流的波形来控制开关管的开关时刻,实现ZVS操作。
3.关键技术(1)开关管的选择和驱动:选择低导通电阻、低开关损耗的开关管,并使用高效的驱动电路,确保开关管能够在ZVS模式下正常工作。
(2)电感和电容的选择:选择合适的电感和电容数值,以及合适的磁芯材料,提高转换器的功率密度和效率。
(3)控制策略:根据负载的需求和输入电压的变化,采用合适的控制策略,如频率控制、幅度控制、相位控制等,实现最佳的动态响应和效率。
4.实际应用总结:ZVS移相全桥变换器是一种高效的电力转换装置,其设计原理基于ZVS技术和全桥变换器。
通过合适的开关管选择、驱动设计、电感和电容选择以及控制策略的优化,可以实现高效的能量传输和转换。
在实际应用中,ZVS移相全桥变换器能够带来高效、稳定和低干扰的性能优势。
引言随着计算机与通信技术的飞速发展,作为配套设备的开关电源也获得了长足进步,并随着新器件、新理论、新电磁材料和变换技术以及各种辅助设计分析软件的不断问世,开关电源的性能不断提高。
本文介绍一种新型的高频DC/DC开关变换器,并成功地应用在军用充电机上。
DC/DC变换器主电路改进型移相全桥ZVS DC/DC变换器主电路结构和各点波形对照如图1、图2所示。
由于电路工作状态在一个周期内可以分为两个完全一样的过程,所以以下仅仅分析半个周期的情况,而这半个周期又可分为以下三种开关模态。
● 开关模态1,t0<t<t1,其中t1=DT s/2此时Q1和Q4同时导通,变压器副边电感L1和整流管D S2导通,原边能量向负载端传递。
此模态的等效电路见图3。
其中,a为变压器变比,V in是直流母线电压,I1和I2分别是电感L1和L2电流(L1=L2=LS),此时有等式(1)成立。
(1)(2)I p(t)=aI1(t)(3)当Q4关断时该模态过程结束。
● 开关模态2,t1<t<t2,其中t2≤T s/2在t1时刻关断Q4,此时副边电感L1中储存的能量给Q4电容(或并联电容)充电,同时将Q3两端电容电荷放掉。
为了实现软开关,Q4关断和Q3开通之间至少要存在一死区时间Δt1,使得在Q3开通前D3首先导通,且有下式成立。
I p1Δt1=2C eff V in(4)其中C eff是开关管漏源两端等效电容,I P1为t1时刻变压器原边流过电流。
当D3导通后,变压器副边两个二极管D S1和D S2同时导通,电路工作在续流状态。
此时等效电路如图4所示。
此时有如下电路方程成立。
(5)(6)(7)(8)r t=r mosfet+r xfmr (9)其中D为脉冲占空比,f S为电路工作频率,L’ik为主边变压器漏感(或与外接电感的串联值),rt是变压器原边等效电阻,τ是原边等效电流衰减时间常数,Vfp是反并联二极管导通压降。
116AUTO TIMEAUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计移相全桥ZVS 控制的电动汽车DC/DC 转换器设计研究王迎斌南京长安汽车有限公司 江苏省南京市 211200摘 要: 本文采用移相全桥控制策略,设计了一种应用于电动汽车的DC/DC 变换器并能实现功率开关的零电压导通。
本文对其进行了简要介绍移相全桥ZVS-DC 变换器的拓扑结构。
制造了一个原型进行了一系列的实验。
最终的实验结果与仿真结果相一致,且满足要求设计要求,证明设计方案的可行性。
关键词:移相全桥 电动汽车 拓扑结构 ZVS 控制1 引言伴随着全球能源危机情况的日益严重,节能环保汽车需求不断增加,大力发展电动汽车已成为国家重要战略的目标之一,而作为电动汽车核心部件的DC/DC 转换器,对其进行更深入的研究和改进也变得愈发迫切。
开关电源由于效率高、可靠性好等优点近年来逐渐受到设计人员的关注,其高频状态下的功率器件具有非线性特性,寄生电路参数在高频工况下效应明显,可以通过平稳的系统操作达到高效传输的目的。
在此设计中,相移全桥ZVS DC/DC 设计了电动汽车用变频器。
相移全桥ZVS DC/DC 转换器适用于中功率和大功率场合。
它可以充分利用功率器件的寄生参数来实现零电压开关并提高开关的开关频率[1]。
2 移相全桥ZVS DC / DC 转换器的结构和特征DC/DC 转换器可以将不可调节的直流电压转换成可调节的直流电压。
随着电动汽车的发展,DC/DC 转换器越来越多地应用于电动汽车中广泛。
由于动力电池的高压电源可以转换为低压电源通过DC/DC 转换器可以替代传统车辆中的小型发电机车辆的布局和结构可以优化。
相移全桥ZVS DC/DC 转换器的拓扑如图1所示。
全桥逆变器电路用于变压器的一次电路。
Q 1,Q 2,Q 3和Q 4是功率器件,例如IGBT 或MOSFET。
D 1,D 2,D 3和D 4是Q i 的寄生二极管分别。
C i 是寄生电容。
ZVS移相全桥变换器设计ZVS(Zero Voltage Switching,零电压开关)全桥变换器是一个常见的DC-DC转换器拓扑结构,可以实现高效率和高电源密度。
在设计ZVS全桥变换器时,需要考虑一系列的参数和约束条件。
在本文中,将详细介绍如何设计ZVS全桥变换器,并讨论其性能和优缺点。
首先,我们需要确定输入和输出电压的范围。
这些值将决定变换器的设定参数,如变压器的变比和磁性元件的尺寸。
同时,我们还需要确定输出功率的要求,以便选取合适的开关器件和电感电容元件。
接下来,我们需要选择合适的开关器件。
对于ZVS全桥变换器,常用的开关器件有MOSFET和IGBT。
MOSFET具有低导通压降和高开关速度的特点,适合在高频率下工作。
而IGBT则具有低导通压降和高断开速度的特点,适合在高压应用下工作。
根据具体的应用需求,可以选择适合的开关器件。
在变换器的设计过程中,需要考虑开关频率和谐振电容电感网络的设计。
开关频率决定了变压器的尺寸和磁性元件的损耗。
一般来说,较高的开关频率可以实现更小的尺寸和更高的效率,但也会增加开关器件的损耗。
谐振电容电感网络的设计是为了实现ZVS开关操作,减少开关过程中的损耗和开关噪声。
可以通过选择合适的电感和电容元件来实现ZVS操作,减少开关器件的压降和功率损耗。
一般来说,ZVS全桥变换器需要设计控制电路来实现准确的输出电压调节和保护功能。
常用的控制技术包括PWM(脉宽调制)控制和反馈控制。
通过PWM控制器,可以实现对开关器件的控制,调节输出电压。
反馈控制则通过比较输出电压与参考电压的差异,并根据差异值来调节开关器件的控制信号。
通过合理的控制策略,可以实现稳定的输出电压和良好的动态响应。
除了上述设计考虑因素,还需要关注保护机制和EMI(电磁干扰)滤波设计。
保护机制是为了确保变换器的安全运行,防止过电流、过温度和过压等故障事件。
常见的保护技术包括电流限制、温度监测和电压保护等。
EMI滤波设计则是为了减少变换器对周围环境的电磁干扰。
通信电源DC-DC变换器的移相全桥电路分析通信电源DC/DC变换器的移相全桥电路分析本文针对通信电源中DC/DC变换器的移相全桥主电路进行了分析及研究,并提出了采用改进型倍流整流移相全桥电路,来克服传统ZVS PWM全桥变换器存在的一些问题。
1 集中供电方式通信电源系统为了保证稳定、可靠、安全供电,通信电源系统可采用集中供电、分散供电、混合供电或一体化供电方式。
其中集中供电方式通信电源系统的组成框图如图1 所示。
图1 集中供电通信电源系统示意图目前,国内外通信电源仍然大都采用模拟和数字相结合的控制方式,大量应用数字化技术的还主要是保护和监控电路以及与系统的通信,完成电源的起动、输入与输出的过、欠压保护,输出的过流与短路保护及过热保护等,通过特定的界面电路,也能完成与系统间的通信与显示,但PWM 部分仍然采用专门的模拟芯片。
如中兴和华为目前还是采用传统的模拟技术,艾默生已有部分产品采用了全数字的控制,但其EMC、环路稳定性等问题还有待于改善。
本文针对通信电源的特点及现状,采用倍流整流的移相全桥变换器作为主电路,进行了关键参数的计算,并设计出样机进行分析仿真结果。
2 改进型倍流整流移相全桥变换器关键参数设计倍流整流主电路结构如所图2 示。
该电路由全桥逆变和倍流整流电路组成,根据负载大小的不同,该电路可工作在断续和连续模式,在断续状态下,副边二极管自然换流,没有反向恢复引起的电压尖峰,也没有占空比丢失的情况发生,但占空比较小,效率较低。
图2 倍流整流主电路在连续模式下(如图3 所示),要从实现副边整流二极管的自然换流以及实现滞后管ZVS 两个方面着手。
而实现这两点的关键在于阻断电容和输出滤波电感的优化设计。
图3 电路连续模式波形图下面对这两个元件的选择作出分析。
2.1 阻断电容设计阻断电容上的电压使得原边电流在零电平时快速下降,所以副边整流二极管在副边电压为零阶段能换流结束,从而避免了二极管的反向恢复问题,并且二极管换流结束后,由于二极管的自然阻断能力,电感上的电流反向后可以流经副边,从而折射回原边给滞后管提供能量实现ZVS。
移相全桥ZVZCSDC/DC变换器综述摘要:概述了9种移相全桥ZVZCSDC/DC变换器,简要介绍了各种电路拓扑的工作原理,并对比了优缺点,以供大家参考。
关键词:移相控制;零电压零电流开关;全桥变换器 1概述所谓ZVZCS,就是超前桥臂实现零电压导通和关断,滞后桥臂实现零电流导通和关断。
ZVZCS方案可以解决ZVS方案的故有缺陷,即可以大幅度降低电路内部的循环能量,提高变换效率,减小副边占空比丢失,提高最大占空比,而且其最大软开关范围不受输入电压和负载的影响。
图1 滞后桥臂零电流开关是通过在原边电压过零期间使原边电流复位来实现的。
即当原边电流减小到零后,不允许其继续反方向增长。
原边电流复位目前主要有以下几种方法: 1)利用超前桥臂开关管的反向雪崩击穿,使储存在变压器漏感中的能量完全消耗在超前桥臂的IGBT中,为滞后桥臂提供零电流开关的条件;图2 2)在变压器原边使用隔直电容和饱和电感,在原边电压过零期间,将隔直电容上的电压作为反向阻断电压源,使原边电流复位,为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件; 3)在变压器副边整流器输出端并联电容,在原边电压过零期间,将副边电容上的电压反射到原边作为反向阻断电压源,使原边电流迅速复位,为滞后桥臂开关管提供零电流开关的条件。
图3 2 电路拓扑根据原边电流复位方式的不同,下面列举几种目前常见的移相全桥ZVZCSPWMDC/DC拓扑结构,以供大家参考。
图4 1)NhoE.C. 电路如图1所示[1]。
该电路是最基本的移相全桥ZVZCS变换器,它的驱动信号采用有限双极性控制,从而实现超前桥臂的零电压和滞后桥臂的零电流开关。
这种拓扑结构的缺陷是L1k要折衷选择,L1k太小,在负载电流很小时,超前桥臂不能实现零电压开关;L1k太大,又限制了iL1k的变化速度,从而限制了变换器开关频率的提高。
变换器给负载供电方式是电流源形式,电感L1k电流交流变化,输入电流脉动很大,要求滤波电容很大。
基于数字控制的移相全桥ZVS-PWM变换器的设计 [ 2008-04-26 00:42:26]字体大小:摘要:介绍了一种采用辅助谐振网络的移相全桥ZVS-PWM 变换器,简述其工作原理。
使用TMS320LF24 07A 作为主控芯片,实现了数字移相控制及全桥变换零电压软开关。
试制了一台8kW/20kHz的样机,给出了实验波形及结论。
关键词:数字控制;辅助谐振网络;移相;零电压开关Abstract:The operating principle of a PS FB (phase-shifted full-bridge) ZVS-PWM converter with au xiliary resonant network are introduced. A digital control system using TMS320LF2407A as the mai n control chip was designed to achieve digital PS control algorithm, as well as ZVS for IGBT. An 8kW/20kHz prototype was designed. The experimental waveforms and conclusions are provided.0 引言在DC/DC 变换器中,针对移相全桥软开关PWM变换器的研究十分活跃,它是直流电源实现高频化的理想拓扑之一,尤其是在中、大功率的应用场合[1]。
实现全桥变换器的移相PWM控制的方法很多,传统的控制方法是通过专用的集成控制芯片(UC3879、UC3895)来调节其两桥臂间导通的相位差,以实现其PWM 模拟控制。
但是,近年来随着数字信号处理技术日趋完善成熟,各种微控制器性能价格比的不断提高,采用DSP 或CPLD数字控制已经成为大中功率开关电源的发展趋势[2]。
相对于模拟控制,数字控制可以完成复杂的控制算法,不存在温漂,避免模拟信号的畸变失真,减小杂散信号的干扰,实现通讯和网络控制的功能,使控制系统具有更高的稳定性和更强的灵活性。
移相ZVS-PWM全桥变换器综述移相ZVS-PWM全桥变换器概述摘要:移相ZVS-PWM DC/DC全桥变换器巧妙利用变压器漏感和开关管的结电容来完成谐振过程,使开关管实现零电压开关(ZVS),从而减少了开关损耗。
重点简述了该类变换器的基本原理,介绍了几种常见的拓扑,并简要地分析了它们的优缺点,最后指出了其发展方向。
关键词:移相全桥变换器零电压开关(ZVS)Overview of Phase Shift ZVS-PWM Full Bridge ConverterAbstract:Phase shift PWM DC/DC full bridge converter completing resonance procedure through leakage inductance of the transformer and junction capacitor of switch. It can make the switch achieve ZVS, decreasing the switching loss and interference .This paper describes the basi c principle of the converter, introduce several common topology, some common topologies as well as their advantages and drawbacks are discussed and analyzed. Finally it points out the development direction of the Converter.Key words:phrase shift,full bridge converter,ZVS引言全桥变换器广泛应用于中大功率的直流变换场合,近些年来,其软开关技术吸引了国内外学者的广泛关注,出现了很多控制策略和电路拓扑,其中移相控制是目前研究较多的控制方式,而以移相全桥零电压开关变换器(FB-ZVS-PWM)应用更为广泛。
电动汽车移相全桥DC-DC变换器研究共3篇电动汽车移相全桥DC/DC变换器研究1电动汽车移相全桥DC/DC变换器研究近年来,随着环保理念的兴起以及能源问题的日益严峻,电动汽车正逐步成为人们关注的焦点。
而在电动汽车发展的过程中,电池和电机的性能和控制水平是决定其能否商业化、能否长期竞争的关键因素之一。
而作为电池和电机控制的枢纽,电源管理系统也在不断地进化和完善。
在电源管理系统中,DC/DC变换器是电池电压对电机电压进行变换的必要措施之一。
因此,对DC/DC变换器的研究和改进也变得尤为重要。
作为DC/DC变换器的一种常用形式,电气传动系统移相全桥DC/DC变换器因其灵活控制和有利的性能参数而备受研究者青睐。
移相全桥DC/DC变换器含有3个电感和4个开关管,其输出电压可通过改变开关管的导通方式进行控制。
总体来说,移相全桥DC/DC变换器采用了较为灵活的控制策略,且具有输出电压稳定、功率密度大、效率高等优点,因此十分适合应用于电动汽车等领域。
然而,传统的移相全桥DC/DC变换器具有电容电压分布不均、输出电压波动较大等缺陷,这些问题很大程度上受到了开关管的质量、损失以及开关策略的影响。
近年来,研究学者们通过改变开关策略、增加电感等措施来提高移相全桥DC/DC变换器的性能。
以全桥变换器为例,研究者引入了较为复杂的控制策略,如分割电容、交错半砌体等方式来缓解容压分布不均的问题。
然而,这些复杂的方案对于电动汽车等对控制系统稳定性、结构简洁、效率高等要求较高的系统来说不尽合适。
因此,为了进一步提高移相全桥DC/DC变换器的性能,研究者们提出了多种新型控制策略。
例如,采用基于PWM的移相全桥DC/DC变换器的控制系统,采用预计算方法确定电源电路运行状态的控制系统等等。
通过综合利用这些新型技术,使得移相全桥DC/DC变换器的性能得到了显著改善,容压分布与输出电压波动大大降低,这种改进措施有望为电动汽车等领域的应用提供更优秀的解决方案。
75kW移相全桥ZVS DC-DC变换器的设
计共3篇
75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计1
75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计
随着电能的需求不断增加,直流(DC)与交流(AC)能量的转换变得越来越重要。
近年来,随着电力电子技术的发展和高性能的半导体器件的不断进步,DC/DC变换器在工业和消费电子
领域的应用越来越广泛。
75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器是
一种高性能变换器,能够实现高效率、高功率转换。
移相全桥ZVS DC/DC变换器的结构包括移相控制器、输人电感、输出电容、全桥开关和ZVS电路等。
其中,移相控制器的作用是控制全桥开关的相位移动,从而实现零电压开关(ZVS)控制,减少开关过程中的损耗和电磁干扰。
输人电感和输出电容则是负责滤波,保证输出电压的稳定性。
全桥开关通过不同配合的通断实现正负输出电流控制。
ZVS电路通过滤波和电容,
实现电路的诸多物理参数计算协调,并通过工艺合理设计,降低待机功耗和回路波动影响。
在设计75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器时,需要考虑诸多因素。
首先,应该确定输入电压和输出电压的范围,设计输人电感和输出电容的尺寸。
其次,需要确定最大输出功率、输出电源电流和开关频率,保证全桥开关的可靠性和ZVS电路的稳定性。
还需考虑系统的可扩展性和环境因素,以充分考虑变换器
在工业应用和肆意使用中的优越性。
在开发过程中,需要充分利用仿真和实验测试,调整参数和设计方案,为最优的变换器性能和稳定性进行优化和调整。
因此,设计和发布75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器需要对额定值、
特殊应用等项指标有充分的认识、调试和经验,并充分考虑到指示等级、节约能源等重要性,超出标准数值要求的评定指数,以实现最优化控制。
总之,75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器是一种高效、高功率、高稳定性的电能转换装置,能够在工业和消费电子领域得到广泛应用。
设计和发布此类设备需要充分考虑应用环境、指标要求和设计方案,充分利用仿真和实验测试,以实现最优化控制、最低化能量损耗和实时可调参数,为应用和发展带来更多的便利和效益
综上所述,75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器是一种具有巨大
潜力和广泛应用前景的电能转换装置。
在设计和发布过程中,需要从输入/输出电压范围、系统可扩展性、功率和电流需求、开关频率和环境因素等多方面进行综合考虑,并利用仿真和实验测试进行优化。
通过最优化控制、最低化能源损失和实时可调参数,可以满足各种特定应用和环境条件下的电能转换需求,为工业和消费电子领域带来更多的便利和效益
75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计2
随着科技的不断发展,越来越多的电子设备需要电源转换器。
一个高效、稳定的电源转换器对于电子设备的正常运行至关重要。
因此,设计一个高效率、高质量的DC/DC变换器尤为重要。
本文将介绍一个75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计过程。
首先,设计者需要确定变换器的输入和输出电压。
在本文中,变换器的输入电压为350V DC,输出电压为800V DC。
接下来,设计者需要确定变换器拓扑结构,本文采用移相全桥ZVS (Zero Voltage Switching,零电压开关)拓扑。
这种拓扑具有低电磁干扰、低交变电流和低开关损耗等优点。
接着,设计者需要选择合适的开关元件。
在本文中,MOSFET
被作为开关器件。
该器件具有低导通电阻、高开关速度以及低反向漏电流等优点。
此外,为了提高变换器的效率,设计者还选用了具有更好参数的硅卡线管作为整流器件。
除此之外,还需要选择合适的控制芯片。
在本文中,选择了
IR2011S控制芯片。
该控制芯片集成了主动式降压电源,可以
从高电压源中直接得到电源电压。
同时,该控制芯片还具有反馈引脚和使能控制引脚等功能,可以支持各种应用环境。
设计者还需要考虑电感和电容器的选取。
在本文中,为了降低开关损耗,选择了高品质的挠性纳晶铁芯磁芯用来制作电感元件。
此外,设计者还将电容器安装在输出电路的平台上,以减少输出电路的噪音和抑制共模噪声。
最后,设计者需要进行仿真和优化。
在本文中,利用PSIM软
件对所设计的75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器进行了仿真。
设计者通过调整控制芯片的参数以及开关器件的驱动方式等来优化电压转换效率。
得到的仿真结果表明,设计的变换器具有
高效率、高可靠性和稳定性,非常适合用于各种高功率应用。
总之,本文介绍了一个75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设
计过程。
设计者通过选取合适的拓扑结构、开关器件、控制芯片及电容器元件等来满足电子设备对电源转换器的高质量要求。
该设计具有非常高的效率、稳定性和可靠性,能够有效地提供高功率的输入和输出电压,非常适合各种高功率应用
本文详细介绍了一个75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计
过程。
通过选取合适的拓扑结构、开关器件、控制芯片及电容器元件等,设计者成功地实现了高功率电源的转换。
仿真结果表明,该设计具有高效率、稳定性和可靠性,非常适合各种高功率应用。
该设计为电子设备提供了高质量的电源转换器解决方案,为电力系统能源转换提供了有益的经验
75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计3
75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计
随着能源危机和环境保护意识的提高,高效、低功耗的电力转换设备成为了电力电子技术研究的热点。
在各种开关电源中,DC/DC变换器由于其高效率和良好的可控性而成为了广泛应用
的电力转换器件。
而75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计,是目前较为先进的电力转换技术之一。
首先,该变换器采用了75kW大功率级别电源,将电能传递给
电路的输出端;其次,在整个电路中均采用了半桥输出,具有半桥输出极其优秀的性能指标,如输出电容器电流、电压、输出电流等指标均具有优良的性能;此外,在控制方面,该变换
器采用了移相的方式,具有完美的控制性能,使得整个变换器的输出性能得到了很好的保证。
为了进一步优化该变换器的性能,还需要采用门驱设计来提高开关管的开关速度和效率;针对输出端电感器件的损耗和电容器电源电压波动等问题,通过加装滤波器、并联阻尼电容等方式来解决;而对于控制方面,特别是移相控制的可靠性问题,可以采用电容电流抑制电路等控制方法来解决。
在设计过程中,还需要考虑到制造成本和设计复杂度等问题。
为了实现成本最小化和设计的简单化,可以将电路板的复杂度减少到最小化;并且,在组装和调试过程中,更应该注意质量和细节等问题,确保整个电路的可靠性和性能指标。
总之,75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计,不仅能够有效地促进电力转换技术的发展,还能够为工业、交通、医疗和信息等领域的电力设备提供更高效、更可靠和更先进的电力转换方案
综上所述,75kW移相全桥ZVS DC/DC变换器的设计优化了电能传递和控制性能,采用门驱设计、滤波器和电容电流抑制等方式优化输出指标和减少损耗,并考虑到成本和设计复杂度等问题。
该变换器的成功设计将为电力转换技术的进一步发展和工业、交通、医疗和信息等领域的电力设备提供更高效、更可靠和更先进的电力转换方案。