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公开(公告)号：CN113315384B
公开(公告)日：2022-04-19
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、钳位电容、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；所述钳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：CN113014096B
公开(公告)日：2022-04-19
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：CN111064364A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN202010001028.2
申请日：2020-01-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于非隔离Buck DC-DC变换器的高效率全软开关电路及其调制方法。包括同步整流开关管Q2，用于替代普通续流二极管，减小续流损耗；辅助电容Cr用于开关管关断瞬间的电压箝位；辅助开关管Qr、二极管Dr以及电感Lr组成的串联支路，用于消除二极管反向恢复损耗并实现主开关零电压开通；保护二极管DP用于实现负载剧烈波动时保护辅助开关管。针对提出的软开关电路，为了在宽负载范围内实现软开关，提出一种可行的调制方法，实现所有主开关与同步整流开关零电压开通与近似零电压关断，并且实现辅助开关零电流开通与关断。
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公开(公告)号：CN106877662A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710214481.X
申请日：2017-04-01
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/158
CPC classification number: H02M3/1588
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：CN117767779A
公开(公告)日：2024-03-26
申请号：CN202311763418.3
申请日：2023-12-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于辅助电感的单相软开关逆变器及其调制方法，逆变器包括电源VDC、电容CDC、逆变桥以及主滤波电感L，本发明中的软开关辅助电路主要包括辅助电感以及辅助开关支路；辅助开关支路为一个双向开关，它由两个单向开关反向串联组成。该双向开关并联在逆变器的主滤波电感的两端。辅助电感与逆变器的主滤波电感及双向开关组成的并联网络串联。本发明将并网逆变器拓扑与软开关技术结合，一方面通过软开关技术提高了逆变器效率，另一方面可实现逆变器工作频率以及功率密度实现进一步提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111064364B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202010001028.2
申请日：2020-01-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于非隔离Buck DC‑DC变换器的高效率全软开关电路及其调制方法。包括同步整流开关管Q2，用于替代普通续流二极管，减小续流损耗；辅助电容Cr用于开关管关断瞬间的电压箝位；辅助开关管Qr、二极管Dr以及电感Lr组成的串联支路，用于消除二极管反向恢复损耗并实现主开关零电压开通；保护二极管DP用于实现负载剧烈波动时保护辅助开关管。针对提出的软开关电路，为了在宽负载范围内实现软开关，提出一种可行的调制方法，实现所有主开关与同步整流开关零电压开通与近似零电压关断，并且实现辅助开关零电流开通与关断。
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公开(公告)号：CN107070269B
公开(公告)日：2019-11-26
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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公开(公告)号：CN106208698B
公开(公告)日：2018-11-09
申请号：CN201610650185.X
申请日：2016-08-09
Applicant: 中南大学
CPC classification number: Y02B70/1491
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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公开(公告)号：CN106849722A
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201710198775.8
申请日：2017-03-29
Applicant: 中南大学
IPC: H02M7/537
CPC classification number: H02M7/537
Abstract: 本发明提供一种改进型HERIC单相逆变器，包括：直流电源、H桥臂、滤波电路和续流回路；H桥臂的两端分别连接至直流电源的正负极，滤波电路的两端分别连接至H桥臂的桥臂中点，续流回路与滤波电路并联；其中，续流回路包括两个反向串联的开关管和至少一个电感，电感与开关管串联。本发明提供的逆变器，通过在逆变器的续流回路上增加至少一个电感，并将电感与开关管串联，使逆变器在调制时无需插入额外的死区，以及使开关管在开通或关断时，通过开关管和二极管的电流几乎为零，从而明显降低了逆变器在工作中的开关管的开关损耗和二极管的反向恢复损耗。
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公开(公告)号：CN106712510A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611226274.8
申请日：2016-12-27
Applicant: 中南大学
IPC: H02M3/158
CPC classification number: Y02B70/1491 , H02M3/158 , H02M2001/0058
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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