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公开(公告)号：CN114785143A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210464776.3
申请日：2022-04-29
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于LC串联谐振全桥变换器的无环流变频调制方法。本发明适用的变换器中LC串联谐振腔被放置于高频变压器的副边。第一开关管Q1超前第三开关管Q3半个开关周期0.5Ts，两者的占空比相同且不小于0.75；第二开关管Q2超前第四开关管Q4半个开关周期0.5Ts，两者的占空比相同且导通时间为半个串联谐振周期0.5Tr，同一桥臂的上下两个开关管互补导通。通过调节开关频率来控制变换器的电压或功率。本发明在相同输出电压条件下，高频变压器磁通密度的最大值不受开关频率和功率变化的影响，解决在轻载下变压器易饱和的难题；且无环流回流至输入电源，降低半导体器件的电流应力和变换器的无功损耗，提高了效率和功率密度。
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公开(公告)号：CN113258782B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202110615566.5
申请日：2021-06-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于耦合电感的可变电感电路及方法，包括：输入模块；第一开关模块，所述第一开关模块的第一端与所述输入模块的第一端电连接；耦合电感，所述耦合电感第一绕组的第一端与所述第一开关模块的第二端电连接，所述耦合电感第一绕组的第二端与所述第一开关模块的第三端电连接；第二开关模块，所述第二开关模块的第一端与所述输入模块的第二端电连接，所述第二开关模块的第二端与所述耦合电感第二绕组的第一端电连接。本发明通过调节PWM信号控制模块的输出改变耦合电感两个绕组电压之间的相位来改变耦合电感的等效电感，减小了额外的磁损，无需任何额外的辅助电路，减小了磁性元件的体积，提高了电路的功率密度。
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公开(公告)号：CN114285286A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111119433.5
申请日：2021-09-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种单级式零电流开关全桥升压直流变换器及其控制方法，变换器原边由一个升压电感、一个全桥模块、一组反向串联开关管和一个LC串联谐振腔组成，副边为倍压整流电路，原副边通过高频变压器连接，两个反向串联开关管驱动具有相同的等于0.5的占空比，相位差半个开关周期，超前桥臂两个开关管驱动具有相同的大于0.5的占空比，相位差半个开关周期，滞后桥臂两个开关管的占空比和相位差与超前桥臂相同，反向串联开关管组与超前桥臂的同向开关管具有相同的开通起点，两个桥臂对角线上的开关管驱动之间具有一个移相角。通过控制移相角可以调节传输功率和升压比的大小，且通过变频控制实现宽负载范围所有半导体器件的零电流开关。
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公开(公告)号：CN113572365A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110921931.5
申请日：2021-08-12
Applicant: 湖南华阵电子科技有限公司 , 中南大学
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明提供了一种基于功率实时估计的DAB‑LLC双向变换器及同步整流方法，包括：步骤1，确定双向变换器副边的输出电压给定Vref，采样实际双向变换器副边的输出电压V2，计算双向变换器副边的输出电压给定Vref与实际双向变换器副边的输出电压V2的差值。本发明可以调节输出电压，在负载波动时能够稳定输出，利用调节输出电压的DAB变换器能够实时计算流过LLC谐振变换器的功率，可以作为功率估计器使用，节省电流传感器，根据实时计算的LLC谐振变换器的功率可以判断LLC谐振变换器工作在电流连续模式或电流断续模式，当LLC谐振变换器工作在电流断续模式时可以计算出导通时间，从而实现准确的同步整流。
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公开(公告)号：CN113507212A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110806860.4
申请日：2021-07-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于三绕组耦合电感的双有源桥DC‑DC变换器及功率控制方法，包括：输入电源；第一开关管；第二开关管，所述第二开关管的源极端与所述第一开关管的源极端电连接；第三开关管，所述第三开关管的源极端与所述第一开关管的漏极端电连接；第四开关管，所述第四开关管的漏极端与所述第三开关管的漏极端电连接，所述第四开关管的源极端与所述第二开关管的漏极端电连接。本发明所述的基于三绕组耦合电感的双有源桥DC‑DC变换器及功率控制方法，减少了磁性元件数量，减小了变换器体积和相应的磁性元件损耗，提高了功率密度，变换器具有低输入电流纹波和宽输入电压范围，提高了在宽电压范围输入下的变换器整体效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110719035B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201911231838.0
申请日：2019-12-05
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/335
Abstract: 本发明提供了一种单级DAB‑LLC混合型双向DC‑DC变换器的拓扑结构，包括：第一直流电源；LLC串联谐振变换器，所述LLC串联谐振变换器的第一端与所述第一直流电源的正极端电连接；DAB变换器，所述DAB变换器的第一端与所述LLC串联谐振变换器的第二端电连接，所述DAB变换器的第二端与所述第一直流电源的负极端电连接，所述DAB变换器的第三端与所述LLC串联谐振变换器的第三端电连接，所述DAB变换器的第四端与所述LLC串联谐振变换器的第四端电连接。本发明的单级DAB‑LLC混合型双向DC‑DC变换器，能够实现在开关频率保持恒定的情况下对变换器输出电压进行闭环调节，且实现正反向运行模式下能量的自然双向流动，提高变换器的传输效率和可靠性。
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公开(公告)号：CN109412409B
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN201811158884.8
申请日：2018-09-30
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/156 , H02M7/5387 , H02M1/32 , H02J5/00
Abstract: 本发明涉及一种具有高可靠性的交直流供电装置，可同时给交流负载和直流负载供电。所述的交直流供电装置包括：直流电源、直流滤波电感、直流电容、二极管、Buck变换器、全桥逆变器。本发明同时消除了逆变器开关桥臂直通的潜在威胁，又消除了笨重的电解电容的使用，大大提高了系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN111884521A
公开(公告)日：2020-11-03
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。
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公开(公告)号：CN111682769A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010559535.8
申请日：2020-06-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种有源钳位正激变换器及自适应同步整流数字控制方法，步骤1，通过CPU控制控制器产生两组带有死区的互补PWM信号；步骤2，将两组带有死区的互补PWM信号输入驱动电路；步骤3，驱动电路将两组带有死区的互补PWM信号输出为四路驱动信号，驱动电路将四路驱动信号分别对应输入主开关管、辅助开关管、第一同步整流开关管和第二同步整流开关管的栅极端。本发明在有源钳位正激变换器工作在轻载断续工作模式下，可以通过DSP准确计算出滤波电感中的电流减小到零的时间，自适应的关闭第一同步整流开关管的驱动信号，有效防止了滤波电感中的电流在续流过程中反向流动，提高了有源钳位正激变换器的传输效率和可靠性。
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公开(公告)号：CN110365205B
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN201910585459.5
申请日：2019-07-01
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开的一种高效率图腾柱无桥PFC整流器控制方法，属于电力电子领域的高频开关电源领域。所述图腾柱无桥PFC整流器主要由主电路和控制电路组成。本发明通过推导的第一占空比计算公式计算第一占空比，能够提高功率因数；通过推导的第二占空比计算公式计算第二占空比和额外导通时间，能够实现全范围零电压开关ZVS，进一步提高功率因数；通过计算得到的第一占空比、第二占空比和额外导通时间能够去除电流检测环节，提高效率；通过生成变频三角载波，使电路工作在临界电感电流CRM模式，减小电感电流的纹波；通过改进电路拓扑，用MOSFET代替二极管，降低电流造成的电路通态损耗和环流损耗。本发明能够提高整流器的效率和可靠性。
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