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[2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 美国俄勒冈州波特兰市(2018.9.23-2018.9.27)] 2018年IEEE能源转换大会暨博览会(ECCE)- 面向低功耗片上集成应用的MHz级GaN基零电压开关降压转换器全面比较研究
摘要: 非隔离降压转换器被广泛用作辅助电源。工业界通常将主动和被动元件集成于单芯片中。高功率密度与高效率始终是最重要的需求。相较于千赫兹频率,兆赫兹(MHz)级的高开关频率能大幅缩减被动元件体积,但会导致硬开关转换器产生巨大开关损耗。零电压开关(ZVS)技术可显著降低开关损耗,尤其在高频工况下效果突出。本文对比了三种工作在MHz频段的ZVS降压型转换器——常规降压、抽头电感降压及混合谐振降压转换器。最终通过三组采用氮化镓(GaN)器件的硬件原型(输入24-48V,输出3A/5V)进行效率、尺寸及热性能的实测比较。
关键词: 兆赫兹开关频率,软开关,降压转换器,非隔离式
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种软开关多端口光伏功率优化器,集成储能接口与输出电压调节功能
摘要: 本文提出了一种用于光伏(PV)-电池系统的多端口变换器(MPC)拓扑结构。该设计通过高频交流链路将电池充放电电路与光伏功率优化器集成。所提出的变换器系统能够调节输出电压、遵循电池充电曲线并追踪每个光伏组件的最大功率点(MPP)。本设计采用可变开关频率实现最大功率点跟踪(MPPT)。变换器的所有开关管在不同工况下均可实现软开关开通与关断。文中阐述了该变换器的工作原理与控制策略,并通过175W系统的仿真与实验结果验证了其特性。
关键词: 软开关、多谐振变换器、多端口变换器(MPC)、最大功率点跟踪(MPPT)、电池充电曲线、光伏-电池系统
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE第五届技术融合国际会议(I2CT) - 印度孟买(2019.3.29-2019.3.31)] 2019年IEEE第五届技术融合国际会议(I2CT) - 用于并网太阳能光伏应用的软开关高增益有源钳位耦合电感变换器
摘要: 可再生能源如太阳能光伏系统倾向于在低压下运行。对于并网应用,需要高压转换,这会导致效率降低。本研究提出了一种基于零电压开关(ZVS)的高升压有源钳位耦合电感DC-DC变换器,适用于并网太阳能光伏系统。为实现高转换比,在耦合电感次级绕组中加入了开关电容单元。通过这种组合,克服了漏感带来的难题。采用有源钳位电路来抑制开关器件两端的电压尖峰,并实现开关器件的零电压开关(ZVS)操作。文中给出了所提出的DC-DC变换器的仿真结果及理论分析。
关键词: 耦合电感、软开关、开关电容单元、有源钳位
更新于2025-09-23 15:21:01
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仅采用一个辅助开关的高升压全软开关交错式Sheppard - Taylor变换器在光伏应用中的研究
摘要: 本文提出了一种用于光伏应用的高升压全软开关交错式谢泼德-泰勒变换器。该变换器仅采用一个辅助开关即可为所有半导体器件创造软开关条件。其结构简单,控制电路仍采用PWM方式。由于辅助开关不位于主功率路径上,导通损耗降低,整体效率得以提升。此外,辅助开关电流的比率极低。该变换器还具有高电压增益特性。得益于其交错结构,所有开关及其他电路元件的电流应力均较低。文中给出了设计指导原则。通过研制一台250W、25-250V、工作频率100kHz的实验室样机验证了变换器性能,在满载工况下可实现96%的转换效率。
关键词: 交错式、谢泼德-泰勒、光伏、软开关、高增益
更新于2025-09-23 15:21:01
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高效功率转换的氮化镓晶体管 || 谐振与软开关转换器
摘要: 上一章讨论了氮化镓(GaN)晶体管在硬开关功率变换器中的应用,并展示了与最先进的硅功率MOSFET相比,GaN晶体管所具备的优势。本章我们将探讨谐振与软开关应用的基本原理,并评估在这些应用中GaN晶体管相对于硅MOSFET的卓越性能表现。本章最后将以一个隔离式高频48V中间总线变换器(IBC)的设计实例作为总结,该变换器输出12V电压,采用工作频率为1.2MHz的谐振拓扑结构,对比了GaN晶体管与硅MOSFET的应用情况。
关键词: 功率转换、氮化镓晶体管、谐振变换器、软开关、硅金属氧化物半导体场效应晶体管
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种电平移位非对称占空比控制的半桥串联谐振LED驱动器配置
摘要: 本文提出了一种高效的LED灯转换器电路,该电路兼具调光功能和多灯独立控制能力。该转换器由与直流电源串联的半桥谐振转换器构成,工作频率为200kHz。通过采用谐振功率转换实现软开关技术,并利用低频脉宽调制实现调光功能。所提出的电路结构不仅降低了开关器件的电压应力,还减少了开关损耗,从而提高了效率。该设计能够独立控制每盏灯的电流。针对两盏并联运行、总功率为25W的灯具,已设计出实验室原型机,适用于住宅应用场景。文中详细介绍了该电路的工作原理,并提供了仿真与实验结果。
关键词: ADC控制,软开关,串联谐振,LED驱动器,调光
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 突破先进概念效率极限的思考:实用器件的设计规则与材料要求
摘要: 电流馈电双有源桥(CF-DAB)直流-直流变换器因其宽输入电压范围、高升压比、低输入电流纹波和多端口接口能力,在光伏(PV)和储能系统中应用日益广泛。此外,CF-DAB变换器的直接输入电流可控性和额外控制自由度使其能够在并网光伏系统中缓冲双线频能量,而无需在直流母线中使用电解电容器。因此,光伏系统实现了高可靠性和高效的最大功率点跟踪。本文研究了光伏应用中CF-DAB变换器的优化运行,以提高系统效率。通过相移控制和占空比控制,全面分析了宽工作范围内的工作原理和软开关条件,并提出了一种优化运行模式以实现最小均方根变压器电流。该优化运行模式可扩展软开关区域并降低功率损耗,特别是在重负载和高输入电压条件下。此外,更高的直流母线电压可进一步提高效率。实验室搭建了5千瓦硬件原型,并提供了实验结果进行验证。本文为应用于光伏系统及其他宽输入电压变化应用的CF-DAB变换器提供了设计指南。
关键词: 均方根(RMS)电流、光伏(PV)、软开关、优化运行、电流馈电双有源桥(CF-DAB)
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有软开关和交错式PFC功能的单级LED路灯驱动器
摘要: 本文提出一种适用于发光二极管(LED)节能路灯应用的单级驱动器,该驱动器具备软开关与交错式功率因数校正(PFC)功能。所提出的LED路灯驱动器将采用耦合电感的交错式升降压PFC变换器与半桥LLC谐振变换器集成于单级功率转换电路中,在降低直流母线电容与功率开关电压应力的同时,适用于高电网输入电压工况。其中交错式升降压PFC变换器通过耦合电感工作于断续导通模式(DCM)实现功率因数校正,半桥LLC谐振变换器则具有零电压开关(ZVS)特性以降低功率开关损耗,并通过零电流开关(ZCS)减少功率二极管导通损耗。文中阐述了该LED路灯驱动器的工作模态与设计要点。最终成功研制了一款额定功率144W(36V/4A)的LED驱动原型机,为路灯??楣┑绮⑹逝?20V电网输入电压。该驱动器实现了高功率因数、低输出电压纹波系数、低输出电流纹波系数及高效率等优异性能。
关键词: 转换器、软开关、功率因数校正(PFC)、路灯驱动器、LED
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 通过组合加速应力测试(C-AST)验证先进光伏组件材料与工艺
摘要: 电流馈电双有源桥(CF-DAB)直流-直流变换器因其宽输入电压范围、高升压比、低输入电流纹波和多端口接口能力等优点,在光伏(PV)和储能系统中得到越来越多的应用。此外,CF-DAB变换器的直接输入电流可控性和额外的控制自由度使其能够在并网光伏系统中缓冲双线频能量,而无需在直流母线中使用电解电容器。因此,光伏系统实现了高可靠性和高效的最大功率点跟踪。本文研究了CF-DAB变换器在光伏应用中的优化运行,以提高系统效率。通过相移控制和占空比控制,全面分析了宽工作范围内的工作原理和软开关条件,并提出了一种优化运行模式以实现最小的变压器均方根电流。所提出的运行模式可以扩展软开关区域并减少功率损耗,特别是在重负载和高输入电压下。此外,更高的直流母线电压可以进一步提高效率。实验室中搭建了一个5千瓦的硬件原型,并提供了实验结果进行验证。本文为应用于光伏系统以及其他具有宽输入电压变化的CF-DAB变换器提供了设计指南。
关键词: 软开关、优化运行、电流馈电双有源桥(CF-DAB)、光伏(PV)、均方根(RMS)电流
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年第四届新兴工程、科学与技术趋势国际会议(ICEEST) - 巴基斯坦卡拉奇 (2019.12.10-2019.12.11)] 2019年第四届新兴工程、科学与技术趋势国际会议(ICEEST) - 基于相机与激光扫描仪的三维点云比较
摘要: 介绍了一系列离线无桥准谐振LED驱动器。所提出的驱动器具有电容隔离特性、固有的低线路电流失真和高功率因数等显著特点。通过一个工作在150-200kHz范围内、输出30V直流(LED串电压)的30W原型验证了该概念。
关键词: LED灯、开关电路、软开关、无桥电路
更新于2025-09-19 17:13:59