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公开(公告)号：CN116780900A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310524574.8
申请日：2023-05-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种非隔离软开关交错并联双向DC‑DC变换器及其调制方法，包括：直流电压源VH、直流电压源VL、主电路，辅助电路和谐振电压尖峰消除电路，其中：主电路由两路交错并联的双向DC‑DC电路组成，主电路两端分别连接直流电压源VH和直流电压源VL，形成拓扑结构上的并联；辅助电路连接主电路，被两路交错并联的双向DC‑DC电路共享，用于实现主电路中开关管与辅助电路中开关管的软开关运行；谐振电压尖峰消除电路与辅助电路连接，用于抑制寄生谐振，减少辅助电路中开关管两端的额外电压应力。本发明辅助电路被两路主电路共享，引入的额外元器件数量少，结构简单，且能在宽增益范围与宽负载范围内实现所有开关管的软开关，提高了变换器的工作效率。
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公开(公告)号：CN113315384A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110666640.6
申请日：2021-06-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种互补有源钳位软开关推挽变换器及其调制方法。该方案包括第一推挽有源开关管、第二推挽有源开关管、箝位电容、高频变压器、整流电路、输入直流电容、输出直流电容；其中，所述整流电路包括第一可控开关、第二可控开关、第三可控开关、第四可控开关；所述第一推挽有源开关管包括第一端和第二端，所述第二推挽有源开关管包括第三端和第四端；所述箝位电容在所述第一推挽有源开关管和所述第二推挽有源开关管之间。该方案通过两个推挽有源开关管对称交替工作形成软开关特性，并利用钳位电容形成钳位电路，解决开关管关断时的漏感尖峰和整流二极管的自然换流问题，以减少变换器的电磁干扰和提高运行效率。
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公开(公告)号：CN113014096A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110249166.7
申请日：2021-03-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明实施例涉及开关电源技术领域，特别涉及同步整流Buck变换器全软开关电路及调制方法，包括主开关Q1；同步整流开关管Q2，用于替代普通续流二极管，减小续流损耗；辅助电容Cr用于在开关管Q1或Q2关断瞬间箝位其两端的电压；辅助开关管Qr、二极管Dr以及电感Lr组成的串联支路，用于消除同步整流开关寄生二极管反向恢复损耗，并实现主开关Q1与同步整流开关Q2零电压开通；保护二极管DP1和DP2用于箝位所有功率半导体器件寄生电容与辅助电感Lr谐振的电压，并将大部分谐振能量回馈至输入电源Vi。实现主开关与同步整流开关近似零电压关断，并通过软开关电路辅助电感的作用实现辅助开关零电流开通与关断。
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公开(公告)号：CN110098753B
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN201910356992.4
申请日：2019-04-29
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种多输出的无变压器对称型混合变换器及其调制方法，混合变换器中的对称性无变压器VSI在混合变换器中分时复用，既可作DC‑DC升压变换器中的功率开关，又可作为无变压器型电压源并网逆变器的拓扑。本发明采用对称型的混合变换器的设计能够同时输出直流电压和交流电压，有效的抑制漏电流，并且消除了常规VSI中桥臂开关的短路现象，可广泛的应用于中小功率的商业式和户用式的光伏并网发电系统中。
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公开(公告)号：CN107070269A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710078788.1
申请日：2017-02-14
Applicant: 中南大学
IPC: H02M7/48
Abstract: 本发明提供一种分裂电容式三相四线逆变器的控制方法及系统，其中方法包括：步骤1，获取待预测三相四线逆变器的所有开关状态；建立负载扰动状态下三相四线逆变器的变量关系模型；步骤2，获得所述三相四线逆变器直流侧电容电压变化规律；获得所述三相四线逆变器下一个采样周期输出侧电感电流及电容电压的预测值；步骤3，在所述三相四线逆变器每一采样周期中，选择所有开关状态中使得代价函数结果值最小的开关状态，作为所述三相四线逆变器下一采样周期的开关状态。本发明能够有效抑制负载扰动下输出滤波电容电压的畸变，使逆变器输出正弦对称的三相电压，直流侧均压效果好；同时可以使得直流侧在电容容值大小不一致的情况下获得良好的均压效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113014097A
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202110249355.4
申请日：2021-03-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明实施例涉及开关电源技术领域，特别涉及一种无源无损软开关的Boost变换器和控制方法，通过在开关管两端并联容量较大的辅助箝位电容与辅助二极管的串联支路，使得开关管关断过程中电压变化几乎为零，从而实现近似零电压关断。在开关管漏极串联辅助电感，使开关管在极短的开通瞬间电流几乎为零，实现了开关管近似零电流开通。另一辅助电感与辅助二极管的串联支路释放存储在箝位电容里的能量到输入电源，实现电容的电荷守恒。因此，无源软开关电路所需能量都被无损地吸收和释放，实现了变换器的高效率运行。
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公开(公告)号：CN110098753A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910356992.4
申请日：2019-04-29
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种多输出的无变压器对称型混合变换器及其调制方法，混合变换器中的对称性无变压器VSI在混合变换器中分时复用，既可作DC-DC升压变换器中的功率开关，又可作为无变压器型电压源并网逆变器的拓扑。本发明采用对称型的混合变换器的设计能够同时输出直流电压和交流电压，有效的抑制漏电流，并且消除了常规VSI中桥臂开关的短路现象，可广泛的应用于中小功率的商业式和户用式的光伏并网发电系统中。
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公开(公告)号：CN106877662B
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201710214481.X
申请日：2017-04-01
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 本发明提供一种三态Boost电路及其调制方法，所述方法包括：开通所述功率开关管和所述双向开关管；当通过所述第二电感的电流为零时，关断所述双向开关管；当通过所述第一电感的电流达到最大时，关断所述功率开关管，使得所述整流管导通；当所述整流管在结束导通前的预设时刻，开通所述双向开关管；当通过所述第二电感的电流等于通过所述第一电感的电流时，关断所述整流管，调制结束。本发明通过在传统Boost电路的基础上进行改进，并提供一种三态Boost电路的调制方法，使电感电流内部续流，从而降低电感纹波电流，减小磁芯损耗，提高了Boost电路的效率。
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公开(公告)号：CN106712510B
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201611226274.8
申请日：2016-12-27
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/158
CPC classification number: Y02B70/1491
Abstract: 本发明公开了一种设有软开关的Buck变换器电路及其时序控制方法，所述电路包括软开关支路及辅助电感Lr；所述软开关支路并联在所述支路一与支路二之间；所述辅助电感Lr串联在所述支路二上的功率MOSFET管Q1与功率MOSFET管Q2之间。所述方法通过软开关支路在主电感电流峰值点开始续流，辅助电容储能；连通电路中的软开关支路，辅助电容中储存的能量部分反馈回电源，并且在过程中实现了功率MOSFET管Q1、Q2和Qr的软开关。本发明有效且可靠地降低开关损耗，同时节省了大量的热损，提高了开关器件的运行稳定性、电路的转换效率以及应用该电路的设备的安全性。
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公开(公告)号：CN106208698A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610650185.X
申请日：2016-08-09
Applicant: 中南大学
CPC classification number: Y02B70/1491 , H02M3/1582 , H02M1/00 , H02M2001/0058
Abstract: 本发明提供一种设有软开关的四开关Buck-Boost变换器电路及其控制方法，电路的主电感L上并联有软开关支路；且功率MOSFET管Q3侧并联有支撑电容Ca1，功率MOSFET管Q2侧并联有支撑电容Ca2；软开关支路包括串联的辅助单元及软开关单元；方法判断四开关Buck-Boost变换器电路当前的工作状态；连通电路中的软开关支路并闭合当前工作状态对应的功率MOSFET管，直到电路的总电流值为0；断开软开关支路，使得当前工作状态对应的功率MOSFET管零电流开通，直到主电感L的电流值开始下降，再次连通软开关支路，直到四开关Buck-Boost变换器电路的总电流为零，控制结束。本发明实现了电路在任意一种工作模式下都能满足零电流开通及零电压关断，有效且可靠地降低开关损耗，提高了电路的工作效率及安全性。
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