基于耦合电感的软开关同相buck-boost变换器及控制方法

    公开(公告)号:CN113346750A

    公开(公告)日:2021-09-03

    申请号:CN202110695542.5

    申请日:2021-06-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于耦合电感的软开关同相buck‑boost变换器及控制方法,包括:电源;第一开关管,所述第一开关管的漏极端与所述电源的正极端电连接;第二开关管,所述第二开关管的漏极端与所述第一开关管的源极端电连接,所述第二开关管的源极端与所述电源的负极端电连接。本发明所述的基于耦合电感的软开关同相buck‑boost变换器及控制方法,仅使用两路互补的PWM信号进行控制,控制方式简单,通过辅助电感与主电感耦合产生辅助电流进而实现四个开关管的软开关条件,通过改变占空比改变输出电压增益,实现正常负载下的恒电压增益,大大减少了辅助器件的数量,提高了传输效率,增大了功率密度。

    单级式Boost全桥升压零电流开关直流变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN111884521B

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202010778123.3

    申请日:2020-08-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种单级式Boost全桥升压零电流开关直流变换器及其控制方法,变换器原边由一个升压电感、LC串联谐振腔和全桥模块组成,其中全桥模块滞后桥臂的两个开关管分别正向串联一个二极管,以防电流反向流通,而副边为倍压整流电路,原副边通过高频变压器连接。变换器采用定频移相PWM控制。超前桥臂的两个开关管驱动具有相同的大于0.5的占空比,且相位差半个开关周期。滞后桥臂的两个开关管驱动占空比均为0.5,且相位差半个开关周期。两个桥臂对角线上的开关管驱动之间具有一个移相角,超前桥臂的驱动占空比与该移相角满足一个固定关系式,通过控制该移相角可以调节传输功率和升压比的大小。本发明可以实现所有半导体器件的零电流开通和关断。

    双有源桥式变换器全负载范围软开关控制方法

    公开(公告)号:CN112953245A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110443683.8

    申请日:2021-04-23

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种双有源桥式变换器全负载范围软开关控制方法,包括:步骤1,对双有源桥式变换器的原边直流电压的瞬时值和双有源桥式变换器的副边直流电压的瞬时值进行采样,得到双有源桥式变换器的原边直流电压的瞬时值和双有源桥式变换器的副边直流电压的瞬时值,获取变压器的匝数比。本发明使在考虑开关管结电容的情况下,在开关管打开前有更大的能量使结电容完全充放电完毕,从而实现零电压开关,占空比和移相比相互解耦,使双有源桥式变换器在实现了全负载范围软开关,降低了控制的复杂度,得到了更好的动态性能,无需将控制数据预先存储在查表中,能够实现实时控制,控制环路简单、可靠。

    一种能实现自然双向功率流的LLC变换器调制方法

    公开(公告)号:CN110034683B

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN201910157044.8

    申请日:2019-03-01

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种能实现自然双向功率流的LLC变换器调制方法。这种调制方法下高压侧和低压侧的脉冲宽度调制(PWM)信号完全一致,不需要方向的判断和模式的切换,实现了能量的自然双向流动,并且很好地减少了双向系统控制的复杂度,使系统的可靠性也得到改善。工作在这种调制方法下的LLC变换器可以实现恒定电压增益,其本质可以等效为一个直流变压器(DCX)。此外,该调制方法实现了一侧的零电压开关(ZVS)和另外一侧的零电流开关(ZCS)。

    一种恒增益双向DC-DC谐振变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN110190751B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201910412983.2

    申请日:2019-05-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种恒增益双向DC‑DC谐振变换器及其控制方法,所述谐振变换器的变压器两边电路结构完全相同,都包含一个端口、两个谐振电容及其反并联辅助二极管、一个谐振电感、一个辅助电感以及两个功率开关管。本发明公开的恒增益双向DC‑DC谐振变换器,电路结构对称,正反向的工作性能一致。在本发明设计的控制方法下,借助辅助电感能够很好地实现所有功率开关管的零电压开通(ZVS),减小变换器的环流损耗,同时实现额定负载到空载范围内的恒电压增益,借助辅助二极管能够起到过载时限功率的作用,且实现正反向运行模式下能量的自然双向流动,提高了变换器的传输效率和可靠性。

    直接矩阵变换器的零共模电压调制及输入无功控制方法

    公开(公告)号:CN111224405A

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN202010119248.5

    申请日:2020-02-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供一种直接矩阵变换器的零共模电压及输入无功控制方法,除了提出一种直接矩阵变换器零共模电压的空间矢量调制方法外,还在该调制策略基础上提供一种控制输入无功的控制方法。所提调制方法同时采用顺时针旋转矢量和逆时针旋转矢量,给出了各个矢量占空比的表达式,该调制方法能实现直接矩阵变换器的零共模电压,有效抑制共模电流,这有利于延长电机的使用寿命和减小对周围设备的电磁干扰。根据调制策略中占空比的自由度,提供一种简单实现输入无功的控制方法。此外,本发明的控制方法不需要复杂的扇区判断;具有较小的计算量,因此适合于实际应用。

    一种软开关型双向串联谐振变换器及其恒增益控制方法

    公开(公告)号:CN110266191B

    公开(公告)日:2020-05-29

    申请号:CN201910455676.2

    申请日:2019-05-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开的一种软开关型双向串联谐振变换器及其恒增益控制方法,属于电力电子领域的开关电源技术领域。本发明的变换器通过添加的辅助电感(L1、L2)使所有MOS管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8)实现全负载范围内的零电压开通(ZVS),降低系统的开关损耗;并且在本发明的恒增益控制方法下能够减小环流损耗,有效地提高传输效率。由于本发明采用对称的拓扑结构,在正反向运行模式下,变换器的工作性能一样,在本发明恒增益控制方法下,当能量流动方向发生变化时,无需更换控制逻辑,能够实现能量的自然双向流动。本发明的输入输出电压比直接为变压器变比,呈现不随负载变动的恒电压增益特性。

    一种简单可靠的交直流供电装置

    公开(公告)号:CN109245587B

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201811160679.5

    申请日:2018-09-30

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种简单可靠的交直流供电装置,其可以同时给交流负载和直流负载供电。所述的供电装置由直流电源、直流电压母线、直流输出滤波电路、电压型全桥逆变电路组成。本发明利用逆变器的桥臂直通占空比实现直流输出电压的调节,消除了逆变器桥臂开关直通造成的短路威胁,其中直通占空比的引入并未减小直流电源电压的利用率;且本发明只在电压型全桥逆变器的基础上增加一个二极管,结构简单,易于实现。

    一种软开关型双向串联谐振变换器及其恒增益控制方法

    公开(公告)号:CN110266191A

    公开(公告)日:2019-09-20

    申请号:CN201910455676.2

    申请日:2019-05-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开的一种软开关型双向串联谐振变换器及其恒增益控制方法,属于电力电子领域的开关电源技术领域。本发明的变换器通过添加的辅助电感(L1、L2)使所有MOS管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8)实现全负载范围内的零电压开通(ZVS),降低系统的开关损耗;并且在本发明的恒增益控制方法下能够减小环流损耗,有效地提高传输效率。由于本发明采用对称的拓扑结构,在正反向运行模式下,变换器的工作性能一样,在本发明恒增益控制方法下,当能量流动方向发生变化时,无需更换控制逻辑,能够实现能量的自然双向流动。本发明的输入输出电压比直接为变压器变比,呈现不随负载变动的恒电压增益特性。

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