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基于新型耦合电感倍压单元的高增益变换器 认领
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作者 李洪珠 刘飞扬 李洪璠 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期21-29,共9页
提高直流变换器的电压增益可以增加变换器的输入和输出电压范围,使其应用场合更加广泛。本文提出两种具有高增益的耦合电感倍压单元,通过改变耦合电感的匝比N可以大幅提高变换器的电压增益。分析了CLC和LCL耦合电感倍压单元的工作原理,... 提高直流变换器的电压增益可以增加变换器的输入和输出电压范围,使其应用场合更加广泛。本文提出两种具有高增益的耦合电感倍压单元,通过改变耦合电感的匝比N可以大幅提高变换器的电压增益。分析了CLC和LCL耦合电感倍压单元的工作原理,给出了耦合电感倍压单元拓扑及其组合拓展结构。并将CLC耦合电感倍压单元拓扑结构应用于传统Boost电路中,分析了基于CLC耦合电感倍压单元Boost变换器工作模态,给出了变换器主要工作波形,推导了变换器的电压增益、开关管和二极管电压应力表达式。理论分析表明,CLC耦合电感倍压单元的Boost变换器具有较高的电压增益,并且开关管的电压应力并没有因为电压增益的提高而增加。实验样机采用接近全耦合的罐型磁心和漏感较大的环形磁心进行对比测试,实验结果与理论分析一致,在全耦合情况下变换器的电压增益提升最大。 展开更多
关键词 单元 耦合电感 高电增益 BOOST变换器
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一种改进型低电压应力耦合电感高增益Boost变换器 认领
2
作者 皇金锋 谢锋 罗全明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期69-76,共8页
为了解决耦合电感Boost变换器电压增益低、功率开关管两端电压尖峰高以及输出二极管电压应力大等问题,提出一种改进型低电压应力耦合电感高增益Boost变换器。该变换器通过引入倍压单元,不仅能够吸收漏感能量,抑制开关管两端的电压尖峰,... 为了解决耦合电感Boost变换器电压增益低、功率开关管两端电压尖峰高以及输出二极管电压应力大等问题,提出一种改进型低电压应力耦合电感高增益Boost变换器。该变换器通过引入倍压单元,不仅能够吸收漏感能量,抑制开关管两端的电压尖峰,而且能将耦合电感二次侧交流电压整流为直流电压,从而降低输出二极管的电压应力。通过合理设计漏感,可解决二极管的反向恢复问题,并实现所有二极管的零电流关断,从而提高了变换器的工作效率。该电路拓扑中所有功率器件的电压应力均低于输出电压,可选取低耐压、低寄生参数的功率器件。最后搭建了额定功率100 W的实验样机,实测变换器的最大效率达到90. 3%,实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 BOOST变换器 耦合电感 单元 高增益 零电流关断 低电应力
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基于耦合电感倍压单元的高增益DC/DC变换器 认领
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作者 罗茜 罗春林 +1 位作者 舒朝君 吴天强 《电气传动》 北大核心 2020年第12期27-32,共6页
为满足光伏发电等可再生能源应用的前端要求,提出了一种新型的高增益DC/DC变换器。该变换器结合多绕组耦合电感器和倍压单元,通过改变耦合电感电压比来实现高电压增益,使其无需使用极端占空比。输出侧的串联结构提升了电压增益,且增加... 为满足光伏发电等可再生能源应用的前端要求,提出了一种新型的高增益DC/DC变换器。该变换器结合多绕组耦合电感器和倍压单元,通过改变耦合电感电压比来实现高电压增益,使其无需使用极端占空比。输出侧的串联结构提升了电压增益,且增加的耦合电感绕组可以继续加上倍压单元做扩展。另外,通过无源吸收电路,有效吸收漏感。该变换器具有低电压应力和高升压比的特点。首先分析了CCM模式下该电路的工作原理,理论推导各模式特性,并对扩展电路进行讨论。最后通过30 V/380 V,功率为200 W的实验样机验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 变换器 高增益 耦合电感 单元
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一种应用于分布式电源的高增益双输入DC-DC变换器 认领
4
作者 刘明 赵作男 谢国民 《电气传动》 北大核心 2020年第9期53-59,共7页
通过对传统开关电感倍压单元的研究,提出一种新型耦合电感倍压单元。针对分布式电源需要多个电源输入的要求,提出一种高增益低电压应力的双输入DC-DC变换器。新型变换器具有单输入和双输入2种模式;通过改变耦合电感倍压单元的匝比,可以... 通过对传统开关电感倍压单元的研究,提出一种新型耦合电感倍压单元。针对分布式电源需要多个电源输入的要求,提出一种高增益低电压应力的双输入DC-DC变换器。新型变换器具有单输入和双输入2种模式;通过改变耦合电感倍压单元的匝比,可以大幅提升变换器电压增益;在输出端采用三电平结构,双输入模式变换器开关管和二极管截止时,两端电压仅为输出电压的50%。分析了变换器在单输入、双输入模式下的工作模态;给出了变换器主要工作波形;推导了变换器电压增益、开关管和二极管两端电压表达式;根据变压器模型建立了漏感等效模型,并分析了漏感对变换器电压增益的影响。通过实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 开关电感 耦合电感 单元 双输入 漏感
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一种含有倍压单元的高升压变换器 认领
5
作者 赵德林 刘贇 +3 位作者 于雷 李恺 郝杨阳 丁新平 《电工技术》 2019年第18期56-58,共3页
传统升压变换器由于自身电路结构的限制,在需要高升压场合,容易出现极限占空比的情况。针对现有缺陷,文章提出了一种高增益、高效率的DC-DC变换器——含有倍压单元的高升压变换器。该变换器结合耦合电感,具有升压等级高、调压自由度好... 传统升压变换器由于自身电路结构的限制,在需要高升压场合,容易出现极限占空比的情况。针对现有缺陷,文章提出了一种高增益、高效率的DC-DC变换器——含有倍压单元的高升压变换器。该变换器结合耦合电感,具有升压等级高、调压自由度好、开关管电压应力低等优点,适用于高电压增益场所。文章分析了电路稳态时的工作原理以及工作过程,并经过仿真验证理论分析的正确性。最后,搭建实验样机,验证了电路工作过程的合理性,以及电路的可实施性。 展开更多
关键词 耦合电感 DC-DC变换器 高电增益 单元
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一种高增益直流变换器的分析 认领
6
作者 汪远泉 胡申华 吴馥郁 《电工技术》 2019年第9期5-7,共3页
在新能源发电并网系统中,需采用非隔离高增益直流变换器,而传统Boost变换器要取得高增益时需占用极大占空比,因此根据耦合电感和倍压单元提出一种耦合电感倍压单元高增益直流变换器。分析了变换器工作原理与特性,并通过仿真验证了理论... 在新能源发电并网系统中,需采用非隔离高增益直流变换器,而传统Boost变换器要取得高增益时需占用极大占空比,因此根据耦合电感和倍压单元提出一种耦合电感倍压单元高增益直流变换器。分析了变换器工作原理与特性,并通过仿真验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 高增益 耦合电感 单元 新能源
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一种新型高增益零纹波DC/DC变换器 认领
7
作者 段森 王攀攀 +2 位作者 王明金 卢俊结 王书欢 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第5期1133-1137,共5页
在传统Boost电路基础上引入倍压单元和无源零纹波单元,通过拓扑推导,得到一种新型高增益零纹波DC/DC变换器。倍压单元的使用不仅提高了变换器的升压能力,而且降低了续流二极管的电压应力;无源零纹波单元的引入使变换器可以在不受占空比... 在传统Boost电路基础上引入倍压单元和无源零纹波单元,通过拓扑推导,得到一种新型高增益零纹波DC/DC变换器。倍压单元的使用不仅提高了变换器的升压能力,而且降低了续流二极管的电压应力;无源零纹波单元的引入使变换器可以在不受占空比的限制下实现输入电流零纹波,提高了变换器的灵活性。同时利用电感集成方法,使耦合电感使用数量得到减少,降低了变换器体积,提高了功率密度。此外,该变换器仅使用一个开关管,控制简单,成本低。最后,通过实验验证变换器的可行性。 展开更多
关键词 高增益 零纹波 直流变换器 耦合电感 单元
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耦合电感倍压单元的高增益DC/DC变换器 认领 被引量:1
8
作者 徐瑞东 闫超前 +1 位作者 池飞飞 宋淑贞 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期57-59,共3页
根据二次型Boost变换器、耦合电感和倍压单元,提出耦合电感倍压单元高增益DC/DC变换器。通过在后级Boost电路单元中引入耦合电感,以降低开关管的电压应力;耦合电感次级连接倍压单元,通过输出端叠加以提高变换器的电压增益。由二极... 根据二次型Boost变换器、耦合电感和倍压单元,提出耦合电感倍压单元高增益DC/DC变换器。通过在后级Boost电路单元中引入耦合电感,以降低开关管的电压应力;耦合电感次级连接倍压单元,通过输出端叠加以提高变换器的电压增益。由二极管和电容组成的无源无损吸收电路可减少由漏感引起的开关管两端的电压尖峰。详细分析了该变换器的工作原理及工作特性。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 变换器 耦合电感 高增益 单元
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耦合电感型高增益Boost变换器拓扑分析 认领 被引量:12
9
作者 罗全明 高伟 +3 位作者 吕星宇 张阳 谌思 周雒维 《中国电机工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第24期7266-7275,共10页
耦合电感型高增益Boost变换器在光伏、燃料电池等新能源并网系统中得到广泛重视,但鲜有文献阐述其拓扑构建思路及方法。为此,以基本耦合电感型Boost变换器为出发点,分析了其优点和不足;然后围绕如何抑制开关管电压尖峰、如何降低输出二... 耦合电感型高增益Boost变换器在光伏、燃料电池等新能源并网系统中得到广泛重视,但鲜有文献阐述其拓扑构建思路及方法。为此,以基本耦合电感型Boost变换器为出发点,分析了其优点和不足;然后围绕如何抑制开关管电压尖峰、如何降低输出二极管电压应力、如何进一步提高电压增益,系统分析并推导了有源钳位、带整流单元、多绕组以及带倍压单元等四类改进的耦合电感型Boost变换器,明确了它们之间的内在联系及各自的性能特点;最后根据分析结果,选择一种带倍压单元的层叠型高增益Boost变换器进行实验研究,搭建了250W的实验样机,实测最大效率为97%。 展开更多
关键词 耦合电感 高增益Boost变换器 有源钳位 整流单元 单元
一种基于倍压单元的双输入高增益直流变换器 认领 被引量:13
10
作者 孙鹏菊 李正宇 +1 位作者 张冀 周雒维 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期4694-4701,共8页
针对分布式光伏发电系统电池模块多、输出电压低、功率不稳定等问题,提出了一种基于电容-二极管倍压单元的双输入高增益Boost型直流变换器。该变换器具有电压调节增益高、开关器件电压应力小、控制自由度多、各输入源功率可灵活分配等... 针对分布式光伏发电系统电池模块多、输出电压低、功率不稳定等问题,提出了一种基于电容-二极管倍压单元的双输入高增益Boost型直流变换器。该变换器具有电压调节增益高、开关器件电压应力小、控制自由度多、各输入源功率可灵活分配等优点。首先分析了双输入高增益Boost变换器的工作原理及性能特点,给出了变换器的稳态关系式及开关管电压电流应力计算结果,最后通过一台1000W的实验样机,验证了电路拓扑和理论分析的可行性和正确性。 展开更多
关键词 光伏发电 多输入 高增益 单元 直流变换器
新型非对称倍压-Z源逆变器 认领
11
作者 张洪兴 国珍 +2 位作者 郝杨阳 赵德林 房成群 《电工技术》 2020年第6期115-117,120共4页
基于Z源变换的传统的单级可升压逆变器在完成逆变的同时能够实现升压的功能,但其升压能力受拓扑本身结构的限制,占空比较高时,容易发生调制因子反调节现象。因此针对现有的技术缺陷,文章提出一种新型高电压增益的单级可升压逆变器(A-VMC... 基于Z源变换的传统的单级可升压逆变器在完成逆变的同时能够实现升压的功能,但其升压能力受拓扑本身结构的限制,占空比较高时,容易发生调制因子反调节现象。因此针对现有的技术缺陷,文章提出一种新型高电压增益的单级可升压逆变器(A-VMC-ZSI),通过非对称倍压单元和逆变器直通状态,可以获得较大的升压倍数,且电路中的储能电容具有缓冲直流链电压尖峰的作用,可以满足升压较高的逆变需求。文章对该逆变器进行了稳态分析,得出电压增益,并进行了实验仿真,验证理论的正确性。 展开更多
关键词 Z源变换 单级可升逆变器 非对称单元 高电增益
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磁集成LCL倍压单元高增益变换器 认领
12
作者 李洪珠 史清晨 +1 位作者 刘艳 李洪璠 《电气工程学报》 2019年第1期52-60,共9页
针对光伏等新能源并网发电的需求,提出了一种基于LCL倍压单元的磁集成交错并联高增益直流变换器。通过如下方式改进传统交错并联Boost变换器:釆用LCL倍压单元代替储能电感提高电压增益;在传统变换器输出端加入三电平电容降低开关管电压... 针对光伏等新能源并网发电的需求,提出了一种基于LCL倍压单元的磁集成交错并联高增益直流变换器。通过如下方式改进传统交错并联Boost变换器:釆用LCL倍压单元代替储能电感提高电压增益;在传统变换器输出端加入三电平电容降低开关管电压应力;将变换器中的电感进行磁集成减小变换器的体积,改善了变换器的输入输出纹波及动态性能,同时提高了变换器功率密度和转换效率。给出了变换器主要工作波形以及各模态等效电路图,推导了变换器电压增益、变换器等效稳态电感和暂态等效电感表达式,并给出了变换器磁件耦合度设计准则,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 直流变换器 LCL单元 磁集成 高增益 电流纹波
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一种双不对称升压倍增单元的耦合电感Boost变换器 认领 被引量:3
13
作者 朱彦磊 傅亚光 +2 位作者 艾建 周绍元 陈大鹏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期93-99,共7页
为了满足光伏发电并网系统对DC/DC变换器的要求和解决耦合电感变换器的电压尖峰,提出一种无电压尖峰的高升压Boost。该变换器有如下特点:采用两组不对称倍压单元,提高了变换器的升压能力,同时又消除了耦合电感二次侧绕组因续流引起的高... 为了满足光伏发电并网系统对DC/DC变换器的要求和解决耦合电感变换器的电压尖峰,提出一种无电压尖峰的高升压Boost。该变换器有如下特点:采用两组不对称倍压单元,提高了变换器的升压能力,同时又消除了耦合电感二次侧绕组因续流引起的高突变电压;采用不对称倍压单元中的电容与二极管构成无源无损钳位电路,避免额外增加钳位电路,降低了成本;漏感的能量得到吸收,提高了变换器的效率;同时,降低了开关管和输出二极管的电压应力,降低了变换器对器件的要求。详细分析了变换器的工作原理,并给出了关键性的公式推到和设计依据。最后,搭建了一台200 W的试验样机,实验验证了理论的正确性,满足了电网的需求。 展开更多
关键词 不对称单元 尖峰 DC/DC变换器 耦合电感 BOOST变换器
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宽占空比交错控制的三绕组耦合电感DC/DC变换器 认领 被引量:2
14
作者 吴贵洋 章家岩 +1 位作者 陈浩 胡雪峰 《重庆大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第8期53-62,共10页
文章提出了一种新型交错连接三绕组耦合电感高增益DC/DC变换器。该变换器中,首先每个耦合电感的第二绕组分别与一个电容相串联构成准倍压单元,再与其原边绕组和主开关管S共同形成一相升压电路;其次每个耦合电感的第三绕组与该相开关管... 文章提出了一种新型交错连接三绕组耦合电感高增益DC/DC变换器。该变换器中,首先每个耦合电感的第二绕组分别与一个电容相串联构成准倍压单元,再与其原边绕组和主开关管S共同形成一相升压电路;其次每个耦合电感的第三绕组与该相开关管的钳位电容一起为另一相的准倍压单元进行充电,从而将两相电路进行交叉耦合;然后将耦合电感的原边进行交错并联。上述结构有以下优点: 展开更多
关键词 交错连接 三绕组耦合电感 单元 自平衡 高增益
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基于LC吸收电路的耦合电感倍压单元高升压增益Boost变换器 认领 被引量:17
15
作者 陈章勇 许建平 +1 位作者 吴建雪 邱海波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期78-85,101共9页
提出一种基于LC吸收单元的耦合电感倍压单元高增益Boost变换器。在Boost变换器中引入祸合电感倍压单元,通过调节耦合电感变比,可实现Boost变换器的高升压增益特性。同时,引入LC吸收电路网络,回收了漏感能量,抑制了开关管两端的电... 提出一种基于LC吸收单元的耦合电感倍压单元高增益Boost变换器。在Boost变换器中引入祸合电感倍压单元,通过调节耦合电感变比,可实现Boost变换器的高升压增益特性。同时,引入LC吸收电路网络,回收了漏感能量,抑制了开关管两端的电压尖峰,从而可通过选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET,以降低变换器成本和开关管的导通损耗,提高变换器的效率。提出的变换器消除了耦合电感的二次侧漏感与输出二极管寄生电容带来的二极管电压尖峰振荡问题,从而减小了二极管的电压应力,进一步改善了变换器的效率。此外,采用LC吸收电路的高增益变换器具有输入电流连续、易实现高升压增益特性的优点,适用于新能源发电领域。详细分析了该变换器的工作原理及工作特性,给出了关键参数的设计原则。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 LC吸收电路 高增益 耦合电感单元 输入电流连续 新能源
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一种耦合电感高增益开关DC/DC变换器 认领 被引量:1
16
作者 邱海波 许建平 陈章勇 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2015年第7期4-6,共3页
针对光伏发电并网系统对前级DC/DC变换器的要求,提出一种基于耦合电感倍压单元Boost变换器和flyback变换器的高增益非隔离DC/DC变换器。该变换器采用输出侧串联结构,提高了变换器的电压增益,同时引入由二极管和电容组成的箝位电路... 针对光伏发电并网系统对前级DC/DC变换器的要求,提出一种基于耦合电感倍压单元Boost变换器和flyback变换器的高增益非隔离DC/DC变换器。该变换器采用输出侧串联结构,提高了变换器的电压增益,同时引入由二极管和电容组成的箝位电路,有效吸收了漏感能量,抑制了漏感引起的电压尖峰,降低了开关管的电压应力,提高了效率.同时耦合电感倍压单元进一步增加了变换器电压增益。详细分析了变换器的工作原理及工作特性,进行了理论公式的推导,并给出了关键器件的设计步骤。最后通过一台360W的实验样机验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 变换器 高增益 耦合电感单元
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基于耦合电感倍压单元的零输入电流纹波高增益非隔离变换器 认领 被引量:10
17
作者 陈章勇 许建平 吴建雪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期25-34,共10页
提出一种基于耦合电感倍压单元的零输入电流纹波非隔离型高增益DC-DC变换器。该变换器由零输入电流纹波Boost变换器和耦合电感单元组成,通过设计耦合电感电压比,实现了高升压增益特性。同时,采用无源无损吸收电路消除了漏感引起的开关... 提出一种基于耦合电感倍压单元的零输入电流纹波非隔离型高增益DC-DC变换器。该变换器由零输入电流纹波Boost变换器和耦合电感单元组成,通过设计耦合电感电压比,实现了高升压增益特性。同时,采用无源无损吸收电路消除了漏感引起的开关管两端电压尖峰,降低了开关管的电压应力。通过增加由电容和二极管组成的倍压单元,进一步减小了开关管的电压应力,同时消除了输出二极管的电压尖峰,降低了二极管电压应力。因此,可通过选取低导通电阻、低电压等级的MOSFET,以降低变换器成本和开关管的导通损耗,提高变换器的效率。此外,还实现了变换器的零输入电流纹波,降低了输入滤波器的设计难度。文中详细分析了该变换器的工作原理及工作特性,给出了关键参数的设计原则。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 零纹波变换器 高增益 耦合电感单元 无源无损吸收电路
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