基于同步整流的全桥倍流整流电路的研究
倍流整流拓扑同步整流
倍流整流拓扑同步整流倍流整流拓扑和同步整流是电力电子领域中常见的两种整流方式。
倍流整流拓扑是指通过并联多个整流电路来实现整流的过程，而同步整流是一种通过控制开关器件的开关时间来实现整流的方式。
本文将详细介绍这两种整流方式的原理和特点。
一、倍流整流拓扑倍流整流拓扑是一种通过并联多个整流电路来提高整流效率的方式。
在倍流整流拓扑中，每个整流电路负责整流输入电流的一部分，通过并联多个整流电路可以将整流电流均匀分配到各个电路中，从而减小每个电路的负载电流，提高整流效率。
倍流整流拓扑通常由多个整流电路和一个功率分配电路组成。
整流电路可以采用多种形式，如单相桥式整流电路、三相桥式整流电路等。
功率分配电路负责将输入电流按比例分配到各个整流电路中，通常采用电流分配变压器或电流分配电感等元件来实现。
倍流整流拓扑的优点是能够提高整流效率和功率因数，减小电路中元件的负载电流，提高整流电路的可靠性和稳定性。
然而，倍流整流拓扑也存在一些缺点，如电路结构复杂、控制难度大等。
二、同步整流同步整流是一种通过控制开关器件的开关时间来实现整流的方式。
在同步整流中，开关器件的开关时间与输入电压波形和输出电压波形同步，从而实现整流过程。
同步整流通常采用开关二极管、开关场效应管等器件来实现。
通过控制这些开关器件的导通和截止时间，使其与输入电压波形和输出电压波形同步。
当输入电压为正值时，开关器件导通，输出电压为正值；当输入电压为负值时，开关器件截止，输出电压为零。
同步整流的优点是能够提高整流效率和功率因数，减小电路中元件的功耗和温升，提高整流电路的可靠性和稳定性。
同时，同步整流还具有响应速度快、控制精度高等优点。
然而，同步整流也存在一些缺点，如开关器件的损耗和散热问题、控制电路的复杂性等。
三、倍流整流拓扑与同步整流的比较倍流整流拓扑和同步整流是两种常见的整流方式，它们在实际应用中有各自的优缺点。
倍流整流拓扑相对于同步整流来说，电路结构更为简单，控制难度较小。
倍流同步整流电路
倍流同步整流电路
在大电流输出的情况下，制造中点抽头变压器工艺复杂造价高。
而采
用图1 所示的倍流（Current Doubler）同步整流电路，可以不用中点抽头变压器，并且采用两个滤波电感，制造容易造价低。
图1 控制信号的时序
图2 倍流同步整流电路
倍流整流电路，可以用于半桥式或全桥式等转换器，它的工作原理是：
当变压器同名端为正时，SR1 导通，SR2 关断，电感L1 通过变压器和SR1 储能，并向负载提供电能，电感L2 通过SR2 向负载释放电能；反之，当变压器的同名端为负时，SR2 导通，SR1 关断，电感场通过变压器和SR2 储能，并向负载提供电能，电感Ly 通过SR2 向负载释放电能。
可知，与相同的初级电路结合时，倍流同步整流电路中的眼的控制逻辑
与主开关管的关系，和全波整流电路中的SR 管相同。
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同步整流和全桥整流
同步整流和全桥整流一、同步整流技术同步整流是一种利用电子方式控制直流输出的技术，常用于电源供应器、适配器等设备中。
其基本原理是利用控制芯片或微处理器，根据负载电流或电压的变化，调整整流管的导通状态，从而控制输出电压和电流。
同步整流技术具有以下优点：1.效率高：由于整流管采用电子方式控制，因此可以减小整流损耗，提高电源效率。
2.体积小：由于采用小型电子元件，因此可以减小电源体积，便于携带。
3.稳定性好：由于采用电子控制方式，因此可以减小因负载变化引起的电压波动，提高电源稳定性。
二、全桥整流电路全桥整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路，主要由四个二极管组成，具有较高的转换效率和稳定性。
全桥整流电路的工作原理是将输入的交流电通过四个二极管进行整流，将交流电的正半周和负半周分别整流为直流电输出。
由于全桥整流电路中采用了四个二极管，因此可以对输入的交流电进行全面的整流，使得输出直流电的电压和电流更加稳定。
全桥整流电路具有以下优点：1.转换效率高：由于采用了四个二极管进行整流，因此转换效率较高。
2.稳定性好：由于对输入的交流电进行了全面的整流，因此输出直流电的电压和电流更加稳定。
3.适用范围广：全桥整流电路可以适用于各种不同的输入交流电压和电流，具有较广的应用范围。
三、整流管选择在选择整流管时，需要考虑以下几个因素：1.额定电压：根据电路的最高电压选择合适的额定电压。
选择过高可能导致整流管烧毁，选择过低则可能无法满足电路需求。
2.额定电流：根据电路的最大电流选择合适的额定电流。
选择过小可能导致整流管烧毁，选择过大则可能影响效率。
3.反向恢复时间：在选择快恢复二极管时需要考虑反向恢复时间。
较短的恢复时间可以减小开关损耗并提高效率。
4.导通压降：导通压降小的整流管具有较高的效率，适用于对效率要求较高的场合。
5.封装和热性能：根据实际应用需求选择合适的封装和热性能良好的整流管。
四、整流电路调试在安装和调试整流电路时，需要注意以下几点：1.检查输入和输出电压是否符合要求，是否在安全范围内。
基于倍流同步整流的LED驱动电源研究
ｓｏｕｒｃｅ，ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｒｅｓｔｒｉｃｔｓ ｔｈｅ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｔ ｈｅ Ｌ Ｅ Ｄ ｄｒ ｉｖｅｒ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ．Ｔｈｅ ｓｃｈｏｌａｒｓ ｂｏｔｈ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｈａｖｅ ｄｏｎｅ ｉｎ ｄｅｐｔｈ ｒｅｓｅａｒｃ ｈ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｔｗｏ
第 ５２卷 第 ２期 ２０１８年 ２ 月
电 力 电 子技 术
Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｖｏ１．５２，Ｎｏ．２ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１８
基 于倍 流 同步整 流 的 ＬＥＤ驱 动 电源研 究
马建 光 ，魏 学 业 ，胡 良，张 俊 红
（北京交 通大 学 ，北 京 １０００４４）
１ 引 言
２ ＬＥＤ 驱 动 电路 拓 扑 结 构 及 工 作 原 理
驱 动 电源 是 大 功 率 ＬＥＤ 照 明 的核 心 部 件 ．直 接 决 定 整 个 灯 体 的 效 率 和 寿 命 。 因 此 对 大 功 率 ＬＥＤ驱 动 电源 研 究 具 有 重 要 价值 。通 常 ＬＥＤ恒 流 源 驱 动 采 用 电解 电容 作 为 储 能 元 件 使 电源 输 出平 稳 。ＬＥＤ灯 使 用 寿 命 约 为 十 万 小 时 ．而 电解 电容 使 用 寿命 大概 只有 五 千 小 时 ，两 者 相 差 甚 大 。电解 电 容体 积 较 大 。如 果 消 除 电解 电容 ．不 仅 能 提 高 电源 功 率密 度 ，还 能 提 高 电源 使 用 寿 命 。因此 无 电解 电 容 的拓 扑成 为 ＬＥ Ｄ驱 动 研 究 热 点 之 一 ｆ１．
倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究
倍流整流半桥变换器同步整流驱动技术的研究陈志宇;陈为;卢增艺【摘要】针对由于倍流整流电路的开关死区时间,使得一般的自驱动无法提供同步整流管驱动信号,导致体二极管导通,从而降低同步整流效率的问题,研究了一种新型的倍流同步整流自驱动电路,介绍了其工作原理,分析了影响同步整流驱动信号质量的参数.仿真和实验验证了该方案的可行性.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2011(028)003【总页数】4页(P14-17)【关键词】倍流整流;同步整流;自驱动【作者】陈志宇;陈为;卢增艺【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福建,福州,350108;福州大学电气工程与自动化学院,福建,福州,350108;福州大学电气工程与自动化学院,福建,福州,350108【正文语种】中文【中图分类】TN7120 引言随着对分布式电源系统需求的逐步加大，对变换器的高效和高功率密度的要求不断增加。
尤其是对于输出电压3.3 V及以下、输出电流高达几十安培以上的低压、大电流DC/DC模块电源，成为功率变换技术研究和产品开发的热点。
倍流整流半桥变换器因其输出滤波电感电流小(只有输出电流的一半)，输出电流纹波小的优点，在低压、大电流变换器中得到广泛的应用［1］。
对于低电压、大电流输出的DC/DC变换器，同步整流技术正得到广泛应用。
同步整流技术采用低导通电阻的功率MOS管代替开关变换器中的快恢复二极管，起整流管的作用，从而达到降低整流损耗，提高效率的目的。
但是，实现同步整流，关键在于如何实现同步整流驱动信号时序的控制。
目前，实现电压型自驱动的方式主要有副边绕组电压驱动，辅助绕组电压驱动和输出滤波电感电压驱动三种。
本文在分析比较前两种自驱动方式的基础上，研究一种通过输出滤波电感耦合产生驱动信号，达到在死区时间保证同步整流管开通的目的。
1 变换器工作原理和同步整流自驱动方式半桥倍流整流电路如图1所示，假设各器件均为理想器件，两个主开关S1和S2组成了一个半桥结构，其驱动信号是有一定死区时间的互补信号。
倍流整流电路
基于DSP的移相全桥倍流整流电路的研究2009-8-25 来源：本站阅读数： 2 次文字选择：摘要：本文分析了倍流整流的工作原理，并将DSP应用于此电路中，采用数字控制来取代传统的模拟控制方法，取得较好的效果。
叙词：倍流、DSPAbstract：The operation theory is analyzed is the paper. A new kind of DSP is applied in the circuit. Its control arithmetic is implemented completely by DSP instead of the traditional analog control strategy, which achieves favorable effect.Keyword：Current Doubler、DSP一、引言在中大功率场合下，由于开关管电压应力低、易于实现软开关等优点，移相全桥电路得到比较广泛的应用。
其副边的整流电路形式主要有：全桥、全波、倍流等方式。
全桥方式应用于输出电压较高的场合。
对于输出电压不高的场合，全波电路由于其元件少，结构简单等优点得到广泛应用。
但它也存在一些问题，诸如占空比丢失、整流二极管的反向恢复引起的电压尖峰以及两桥臂实现ZVS（零电压开关）的差异。
倍流整流方式则可以克服上述缺点。
本文详细分析了倍流电路的工作原理，并将数字控制应用于此电路中，从而克服了模拟控制的一些缺点，取得了较好的控制效果。
二、电路分析电路及其主要工作波形图1所示：图1 (a)图1(b)可以看到其一个周期分为12个工作模态，由于下半周期的六个工作模态和上半周期类似，所以，只分析上半周期的工作情况。
为便于分析，首先做如下假设：（1）各开关管为理想开关管；（2）输出滤波电感Lf1=Lf2；（3）输出电容Coss1=Coss2=Clead、Coss3=Coss4=Clag；（4）电容Cb上的电压Vcb<<V0；模态分析：(各模态波形如图2各图所示)（1）t0~t1t1之前，Q1、Q4开通，副边整流二极管D1截止、D2导通。
全桥倍流同步整流变换器系统建模与分析
中图分类号： Ｔ ６ Ｍ７
文献标识码 ： Ａ
文 章编 号： １０ —８ ７２０ ）２０ ６ —５ ０ ３４ ９ （０ ８０ —０ ４０
０ 引言
随着现 代 电力 电子技 术的发 展 ，全桥 变换 器广
泛应 用在通 信 电源 、有源 电力 滤波 器 （ Ｐ ） Ａ Ｆ 、数控 ＵＳ等各种大 功率装置 中 。这些 装置大 多工作复杂 ， Ｐ 往往 需要对 电压 电流信 号 进行数 字 处理和 传输 ，有 时甚至采用 数字智 能控制 。而在 多路输 出技术 的 ｑ
摘要 ：已往的全桥倍流变换 器的模型 多是 建立在忽略 电路损耗等寄生参数基础之上 的， 在低 电压 大电流输 出的情况下，这些 寄生参数 不可以忽略 。 据此针对全桥倍流 同步整流变换器， 考虑 了电路 中的损耗分布等一些寄生参数 的・ 在 晴况下， 建立 了新
的 系统模 型，并结合全桥倍 流变换 器的小信号 系统分析 ，进行 了校正设 计，最后给 出的仿真 结果表 明，本建模 方法与未考虑
ＤＩ Ａ０ ｕ — ｉ Ｊ ｎ ｗｅ
（ ａ ｇ ｏ ｇＰ ｗｅ Ｅ ｕｐ ｎ ｌｎ， ｕ ｎ ｚ ｏ ２ ５ Ｃ ｉ ａ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ｒ ｑ ｉｍｅ ｔ ａ ｔ Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ８ ， ｈ ｎ ） Ｐ １
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｒ ｖ ｏ ｓｔ ｓ ｔ ｅ ｆ ｌ ｂ ｄ ｅ ｃ ｎ ｅ ｒｆ ｗ ｄ ｌｉ ｂ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｌ ｓ ｄ ｎ ｇ ｅ ｔｄ ｐ ｒ ｓ ｉ ｉｃ ｉ ｐ ａ ｔ ｒ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｐ ｅ ｉ ｕ ｍｅ ， ｈ ｕ ｌ ｒ ｇ ｏ ｖ ￣ｅ ｌ ｍｏ ｅ ｓ ｕ ｌ ｏ ｒ ｓａ ｅ ｌｃ ｅ ａ ａ ｉ ｃ ｃｒ ｕ ｔ ａ ｍｅ ｅ ｓ ｉ ｉ ｏ ｔ ｏ ｎ ｔ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｌ ｗ ｏ ｔｇ ｉ ｈ ｃ ｒｅ ｔｏ ｔ ｕ ｎ ｅ ｅ ｃ ｒ ｕ ｔｎ ｅ ， ｅ ｅ ｐ ａ ｉ ｃ ｐ ａ ｔ ｒ ａ ｏ ｅ ｎ ｇ ｅ ｔｄ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒ ａ ｅ ｎ ｔ ｏ ｖ ｌ ｅ ｈ ｇ ｕ ｒ ｎ ｕ ｐ ｔｕ ｄ ｒｔ ｉｃ ｍｓａ ｃ ｓ ｔ ｓ ａ ｓｔ ａ ｍｅ ｅ ｓＣ ｎ ｔ ｅ ｌｃ ｅ ． ｉ ａ ｅ ， ｈ ａ ｈ ｈ ｒ ｉ ｒ ｎ ｂ ｃ ｎ ｉ ｅ ｉ ｇ ｔｅ ｌ ｓ ｆ ｏ ａ ａ ｉ ｃｐ ａ ｅ ｅ ｓｓ ｃ ｉ ｕ ｓ ｃ ｓ ｅ ｔｂ ｉ ｅ ｅｎ ｗ ｙ ｔ ｍ ｄ １ Ｉ ｃ ｍｂ ｎ ｓ ｔ ｕ ｌ ｒｄ ｅ ｏ ｓ ｒ ｓｏ ｍｅｐ ｓｔ ａ ｍ ｔ ｒ ｕ ｈ ｃｒ ｍ ｔ ｅ ， ｓａ ｌ ｈ ｓｔ ｅ ｓ ｓ ｄ ｎ ｈ ｏ ｓ ｒ ｉ ｒ ｃ ｎ ａ ｓ ｈ ｅ ｍｏ ｅ． ｔ ｏ ｉ ｅ ｈ ｆ ｌ ｂ ｇ ｗｉ —ｉ ｃ ｎ ｅ ｒ ｔ ｓ ｔ ｅ ｆ ｗ ｆ ｓ ｌ ｓｇ ａ ａｙ ｉ ｏ ｄ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒｅ ｔ ｎ ｉ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｎ ｉ ａｅ ｔ ａ ｈ ｓ ｍｏ ｅ ｉ ｇ ｍｅ ｏ ｏ ｖ ￣ｅ ｍｅ ｌ ｉ ｈ ｏ ｏ ｍａ ｌ ｉ ｎ ｌａ ｌ ｓｓ ｔ ｏ ｄ ｓｇ ｏ ｃｉ ．Ｓ ｍｕ ａ ｉ ｕ ｔ ｉｄ ｃ ｔ ｔ ｔ ｉ ｎ ｏ ｏ ｅ ｓ ｈ ｄｌ ｔ ｄ ｎ ｈ ｃ ｍｐ ｅ ｔ ｏ ｏ ｓ ｅ ｌ ｔ ｅｐ ａ ｅｅ ｓ ｆ ａａ ｉ ｃ ｍｏ ｅ ｉ ｇ ｍｅｈ ｄ ｉ ｂ ｔ ｒｗｉ ｅａ ｔ ａ ｉ ｕ ｔ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ａ ｄ ｗｉ ｎ ｔ ｎ ｉ ｒ ｌ ｈ ａ ｍ ｔｒ ｒ ｓ ｉ ｄ ｌ ｔ ｏ ｅ ｔ ｔ ｔ ｃｕ ｌ ｒ ｉ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ． ｒ ｈ ｃ ｄ ａ ｒ ｏ ｐ ｔ ｎ ｓ ｅ ｈ ｈ ｃｃ Ｋｅ ｒ ｓ ｆ ｌ ｂ ｄ ｅ ｔ ｓｆ ｗ； ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓ ｅ ｔ ｅ ； ｍｏ ｅ ｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｌ ｒ ｇ ； ｉ ｏ ｉ ｍｅ ｌ ｙ ｃ ｒｎ ｕ ｃｉ ｒ ｒ ｆ ｉ ｄｌ ｎ
倍流整流变换器中同步整流控制驱动的研究 开题报告解读
研究生选题报告题目：倍流整流变换器中同步整流控制驱动的研究学号姓名指导教师院、系、专业电气与电子工程学院电力电子与电力传动华中科技大学研究生院制填表注意事项一、本表适用于攻读硕士学位研究生选题报告、学术报告，攻读博士学位研究生文献综述、选题报告、论文中期进展报告、学术报告等二、以上各报告内容及要求由相关院（系、所）做具体要求。
三、以上各报告均须存入研究生个人学籍档案。
四、本表填写要求文句通顺、内容明确、字迹工整。
倍流整流变换器中同步整流控制驱动的研究一、课题的来源随着高速超大规模集成电路不断发展，构成这些电路电源系统的关键部件是各种不同技术规格的DC/DC变换器模块。
对于其供电电源来说，这些数据处理电路构成一类特殊的负载，工作电压较低、电流较大，各种工作状态相互转换时对应的电流变化率很高。
随着集成度的不断提高，越来越多的处理器集成电路将集成在同一个芯片上，因此下一代微处理器的额定工作电流将达到50A-1OOA，甚至更高，要求微处理器有严格的功率管理措施。
所有这些对微处理器这类典型负载的供电电源提出了更高的要求。
针对特殊电路的要求，电压调节器模块必须提供经过严格调整的低压和大电流输出，具有快速的动态响应。
从美国开关电源市场来看，跟随着计算机通讯设备迅速、持续稳定的增长及新的网络产品市场的迅速增长，未来的开关电源市场是非常乐观的，对中小功率变换器的需求更是呈现迅速上升趋势。
据权威市场专家预测:在今后五年内，小功率DC/DC变换器的主要发展趋势是:为了适应超高频CPU芯片的迅速发展，DC/DC变换器向低输出电压(最低可低到1.2V),高输出电流、低成本、高频化(400-500KHz)、高功率密度、高可靠性(MTBF >10000)、高效率、快速动态响应的方向发展。
模块电源主要分为DC/DC、AC/DC和DC/AC三种，其中DC/DC模块占据了90％的市场份额。
随着通信系统对电源产品的要求越来越高，DC/DC模块电源技术正发生着巨大的变化，朝着低电压大电流方向发展。
基于IR1167同步整流器的新型高效整流桥设计
０ 引 言
随 着 电源技 术不 断 向小型化 、 成化 发展 ， 集 效 率 已经成 为衡 量一 个 电源性 能 的重要 因素 。同步
热效 果更 佳 … 。
设计可用在对直流电源供电效率和体积有较
高要 求 的各种 电子装 置 和家 用 电器 中 ， 可ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 在 也
飞机低 压 直流 电源 中 ， 较好 的运 用前 景 。 有
Ｉ ６ ｃｅ ｓａ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｐ ｔ ｒ ｅ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓｒ ｃｉ ｅ ｓ ＭＯ Ｆ ｓ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｕ ｅ ｔｅ ｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ Ｒ１ ７ ａ ｔｄ ａ ｏ ｔ ｉ ｏ ｄ ｉ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｅ ｔ ｒ Ｓ ＥＴ ，ｉ ｒ ｅ ｒ ｄ ｃ ｈ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｔ １ ｏｃ ｖ ｉ ｆ ｏ ｏ
付 明 丽 （ ９ ７ ） １８ 一 ，
女 ， 士研究 生 ， 硕 研 究 方 向 为 电 力 电 子
片来 驱动同步整流 Ｍ ＳＥ ， Ｏ Ｆ Ｔ 以达到降低功耗 ， 提高整流效率 的 目的。分析 了新 型高效
整流电路的工作原理 ， 给出了相关 的设计公式 。制作 了一个 略小于 ５０ Ｗ 的实验室 并 ０ 样机对理 论分析进 行验 证。试验结果表明 ， 计出的样 机具有较高效率和较小体积 ， 设 在 主开关管不加笨 重的散热器时仍能正常运行 。 关键词 ：同步整流技术 ；功率损耗 ； 新型 高效 整流
ＦＵ Ｍ ｉｇｌ， ｎ ｉ ＷＵ Ｘｉｏ ａ， ＧＵ ａ ｈｕ ＡＮ Ｄｉｇ ｏ ｎｙ ｕ
（ ｏｔｗ ｓ ｒ ｏ ｔｅｎｃｌ ｎｖｒ ｔ，Ｘ ’ｎ７ ０ ２ Ｃ ｉａ Ｎ ｒ ｅｔ ｎ Ｐ ｌ ｅｈ ｉａ Ｕ ｉｅ ｉ ｈ ｅ ｙ ｓ ｙ ｉ ａ １ １９， ｈｎ ）
全桥同步全桥整流电路原理
全桥同步全桥整流电路原理Synchronous rectification (SR) is a technique used in power electronics to improve the efficiency of rectification circuits. It is commonly used in full-bridge rectifier circuits to reduce power loss and improve overall performance. 全桥同步整流是一种在功率电子学中用来提高整流电路效率的技术。
它常用于全桥整流电路中，以减少功耗损失并提高整体性能。
One of the key principles behind synchronous rectification is the use of active rectification components, such as MOSFETs, in place of traditional diodes. These active components are controlled by a synchronous rectification controller to ensure that the rectification process occurs at the most efficient times during the AC waveform. 同步整流的一个关键原则是使用有源整流元件，如MOSFET，来取代传统的二极管。
这些有源组件由同步整流控制器控制，以确保在交流波形的最有效时刻发生整流过程。
By using active components, synchronous rectification is able to reduce conduction losses and reverse recovery losses that are typically associated with diode-based rectifiers. This results in higherefficiency and lower heat generation in the rectification circuit, making it ideal for high-frequency and high-power applications. 通过使用有源元件，同步整流能够减少传统二极管整流器通导损耗和反向恢复损耗。
基于倍流同步整流的LED驱动电源研究
基于倍流同步整流的LED驱动电源研究
马建光;魏学业;胡良;张俊红
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2018(052)002
【摘要】发光二极管(LED)驱动电源为低压大电流恒流源,而电解电容制约着LED 驱动电源的使用寿命.国内外学者从提高电源效率和消除电解电容两个方面对LED 驱动电源进行深入研究.提出了一种基于倍流同步整流的半桥LLC拓扑的LED驱动电源,既能实现谐振半桥的软开关,又能降低次级的导通损耗,且能省去电解电容.在分析电路拓扑各阶段工作原理的基础上,设计了实验室样机,样机实测波形验证了该拓扑的优越性.
【总页数】3页(P61-62,77)
【作者】马建光;魏学业;胡良;张俊红
【作者单位】北京交通大学,北京100044;北京交通大学,北京100044;北京交通大学,北京100044;北京交通大学,北京100044
【正文语种】中文
【中图分类】TN86
【相关文献】
1.基于倍流同步整流的锂离子充电模块的研究 [J], 夏辉;姜久春;李景新
2.基于ISL6752的倍流同步整流全桥DC/DC变换器 [J], 孙强;刘宝辉;张云安;许雄伟
3.一种同步整流的LED车灯驱动电源及其电磁兼容实验 [J], 殷红烨;朱熀秋;韦智荟
4.基于多周期离散迭代模型的移相全桥倍流同步整流变换器及其稳定性分析 [J], 霍陆昱;陈怡霖;杜海忠;章治国
5.基于多周期离散迭代模型的移相全桥倍流同步整流变换器及其稳定性分析 [J], 霍陆昱;陈怡霖;杜海忠;章治国
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倍流整流全桥电路的区别与联系
倍流整流电路和全桥整流电路是两种常见的交流电转直流电的整流电路。
它们在结构和工作原理上有一些区别和联系：
区别：
结构：倍流整流电路通常由两个并联的二极管组成，而全桥整流电路由四个二极管组成，形成了一个桥式结构。
连接方式：在倍流整流电路中，两个二极管是并联连接的，它们的负极连接在一起，正极分别与交流电源的两个极性相连。
而在全桥整流电路中，四个二极管按照桥式连接的方式，两个二极管连接在交流电源的两个极性上，另外两个二极管连接在负载的两端。
控制方式：倍流整流电路没有自身的控制元件，仅通过二极管的导通和截止来实现整流功能。
而全桥整流电路通常配备有控制元件，如晶体管、开关管或可控硅等，可以通过控制这些元件的导通和截止来实现更精确的整流控制。
联系：
整流功能：倍流整流电路和全桥整流电路都用于将交流电转换为直流电。
它们的共同目标是去除交流电信号中的负半周部分，使输出电流变为单向的直流电。
效率：无论是倍流整流电路还是全桥整流电路，它们都可以有效地实现电能的转换，并且具有较高的电流整流效率。
应用领域：倍流整流电路通常应用于低功率或较小规模的电子设备中，如电子器件的电源供应和信号处理电路。
全桥整流电路适用于较大功率和高效率要求的应用，例如电力电子设备、电动机驱动等。
需要根据具体的应用需求和电路设计来选择适合的整流电路结构。
倍流整流电路简单且成本较低，适用于一些低功率场合。
全桥整流电路复杂一些，但在高功率和精确控制方面具有更好的性能。
全桥倍流同步整流软开关变换器的研究
２１ ０ ０年 ２月
电 力 电 子 技 术
Ｐｏ ｒＥｌｃｒ ｎｉｓ ｗｅ ｅ ｔｏ ｃ
Ｖ ， ０１ ｕ
全桥倍流同步整流软开关变换器的研究
张 继 红 ，孙 维 ，孙 绍 华
１０ ０ ） ５ ０ １ （ 尔滨 工业 大 学 ， 龙 江 哈 尔滨 哈 黑
１ 引 言 全桥 变换 器 的优 点 是单体 容量大 ．开 关器 件 电 压、 电流 应力 小且容 易实现 软 开关 。 在低 电压输 出场 合 。同步 整流技 术 的应用 极大地 减小 了整流 电路 的
损 耗 ： 大 电流 输 出场合 ， 流整 流 电路可 明显 减小 在 倍
谐振 ， 实现 Ｖ 。Ｖ Ｚ Ｓ软 开关 ； 相 位 延 时 的 Ｑ￣ Ｑ 的 Ｖ 在 时间 内 ．通过 输 出滤波 电感和 同步 整流 管寄 生 电容
（ ｒｉ 哦 ｅｏ ｃ ｎｌ ｙＵ ｉ ｒｔ， ａｂｎ１０ ０ ，Ｃ ｉａ Ｈａｂ ｎ， Ｔ ｈ ｏ ｇ ｎｖ ｓｙ Ｈ ｉ ５ ０ １ ｈｎ ） ｆｅ ｏ ｅｉ ｒ
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基于同步整流技术的分析与研究
0 引言同步整流器具有正向电阻小，温度系数低、开关特性好等特点。
在低压整流电路中应用它，可以获得比硅二极管、肖特基二极管及功率MOSFET 更高的效率和可靠性，同时可以使成本降低，体积减小。
1 同步整流器的基本特性同步整流器实际上是两个PN 结都为正向偏置的三极管整流器，如图1所示。
在电源的正半周内BE 结和BC 结构为正向电压，三极管导通，输出与输入波形相同；在负半周内BE 结和BC 结均为反向偏置，三极管截止，输出电压为零。
这就是同步整流器的工作原理。
下面我们简要阐述一下这种整流器的基本特性。
1.1 正向电阻小同步整流器的正向电阻定义为图1 同步整流器电路CE(SAT)CE(SAT)OU R I =（1）式中I O 是输出电流，U CE （SAT）是饱和导通时CE 之间的压降，即U CE （SAT）=U CB +U BE = U BE -U BC（2）由于U BE 和U BC 均为正，互相抵消，U CE （SAT）变成很小，R CE （SAT）也就显得很小了。
R CE （SAT）的典型值是8mΩ。
1.2 温度系数低同步整流器的温度系数是指其正向电阻的温度系数。
当温度变化时两个结电压的变化规律一样即变化量大致一样，两个变化量也互相抵消，即BE BCCE(SAT)OU U R I ∆−∆∆=（3）所以当温度变化时，R CE （SAT）变化不大。
同功率MOS-FET 比较，温度系数只在功率MOSFET 的三分之一以下。
由于它的温度系数特别低，很适合于大电流和高温应用。
在高温应用时，由于正向电阻不会剧烈增加，因此可靠性比较高，同时散热设施可以简化。
1.3 开关特性好由于基区很窄并且有优越的基极激励电路，所以同步整流器的存贮时间t s 和下降时间t f 均较短t s ≈200ns，t f ≈80ns。
因此，同步整流器可以在电源电路中代替那些起开关作用的二极管。
2 各种整流器功率损耗情况比较2.1 硅二极管整流器损耗在低压整流中，硅二极管由于正向电阻很高，它的功率损耗比肖特基二极管和同步整流器都来得大。
基于移相全桥-倍流整流的双向DC-DC变换器的研究
1.1 课题背景及研究的目的和意义 ........................................................................... 1 1.2 双向 DC/DC 变换器概述 ..................................................................................... 1
倍流同步整流
倍流同步整流在DC/DC变换器中工作原理分析蔡拥军，叶欣(浙江大学电气工程学院，浙江杭州 310027）摘要：在低压大电流变换器中倍流同步整流拓扑结构已经被广泛采用。
就其工作原理进行了详细的分析说明，并给出了相应的实验和实验结果。
关键词：倍流整流；同步整流；直流/直流变换器；拓扑0 引言随着微处理器和数字信号处理器的不断发展，对芯片的供电电源的要求越来越高了。
不论是功率密度、效率和动态响应等方面都有了新要求，特别是要求输出电压越来越低，电流却越来越大。
输出电压会从过去的3.3V降低到1.1～1.8V 之间，甚至更低[1]。
从电源的角度来看，微处理器和数字信号处理器等都是电源的负载，而且它们都是动态的负载，这就意味着负载电流会在瞬间变化很大，从过去的13A/μs到将来的30A/μs～50A/μs[2]。
这就要求有能够输出电压低、电流大、动态响应好的变换器拓扑。
而对称半桥加倍流同步整流结构的DC/DC变换器是最能够满足上面的要求的[3]。
本文对这种拓扑结构的变换器的工作原理作出了详细的分析说明，实验结果证明了它的合理性。
1 主电路拓扑结构主电路拓扑如图1中所示。
由图1可以看出，输入级的拓扑为半桥电路，而输出级是倍流整流加同步整流结构。
由于要求电路输出低压大电流，则倍流同步整流结构是最合适的，这是因为：图1 主电路拓扑1）变压器副边只需一个绕组，与中间抽头结构相比较，它的副边绕组数只有中间抽头结构的一半，所以损耗在副边的功率相对较小；2）输出有两个滤波电感，两个滤波电感上的电流相加后得到输出负载电流，而这两个电感上的电流纹波有相互抵消的作用，所以，最终得到了很小的输出电流纹波；3）流过每个滤波电感的平均电流只有输出电流的一半，与中间抽头结构相比较，在输出滤波电感上的损耗明显减小了；4）较少的大电流连接线（high current inter-connection），在倍流整流拓扑中，它的副边大电流连接线只有2路，而在中间抽头的拓扑中有3路；5）动态响应很好。
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隔离升压DC-DC变换器在电动汽车、储能系统、可再生能源发电以及超导储能系统等领域有广阔的应用前景。本文以隔离升压全桥变换器(Isolated Boost Full Bridge Converter,简称IBFBC)为研究对象,针对隔离升压型变换器的拓扑结构、起动问题、隔离变压器漏感问题、软开关问题和输入电感磁复位问题等进行了系统深入的研究,解决了这一类拓扑所共有技术问题。
对偶原理是一种重要的电路分析方法,被证明是电力电子技术发展新的变换器的强大工具,可以帮助我们更好地理解各种变换器之间的关系。本文通过两种常用的对偶方法——打点法和双向变换法,对ZVS PWM Buck型全桥变换器、ZVZCS PWM Buck型全桥变换器和加钳位二极管的ZVS PWM Buck型全桥变换器等三种Buck型全桥变换器进行了对偶研究,从而分别得到了它们的对偶电路,即ZCS PWM Boost型全桥变换器、ZCZVS PWM Boost型全桥变换器和副边加钳位开关管的ZCS PWM Boost型全桥变换器,并对各对偶电路作了详细的比较和分析,其中ZCZVS PWM Boost型全桥变换器与前面提出的变换器完全一致。
PWM与谐振技术结合起来,既可实现变换器的恒频控制,又可实现变换器的软开关,从而可以大大提高变换器的效率,减小变换器的体积,实现变换器的高功率密度。本文从Boost型全桥变换器的基本电路结构出发,提出了一族PWM控制策略。针对这些控制策略,讨论了它们实现开关管软开关的可能性。分析表明,要实现开关管的软开关,必须使全桥逆变桥中斜对角的两只开关管错开开通,先开通的开关管称为超前管,后开通的开关管称为滞后管。论文分别讨论了超前管和滞后管的软开关实现方式,指出超前管只能实现零电流开关(Zero-Current-Switching, ZCS),滞后管既可实现ZCS,又可实现零电压开关(Zero-Voltage-Switching, ZVS)。从而将PWM Boost型全桥变换器的软开关技术归纳为ZCS和ZCZVS两类,并提出了一种新型ZCZVS PWM Boost型全桥变换器。
用OrcadPspice对提出的倍流整流变换器进行了仿真,并在实验室中制作了两台三千瓦电力操作电源功率模块,给出了变换器的设计参数,讨论了移相集成控制器UCC3895的应用和DC-DC变换器的控制模式,仿真及实验结果验证了理论分析。
理论上分析了IBFBC隔离变压器漏感引起功率开关管关断电压尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解决电压尖峰问题。提出了带有源箝位IBFBC的九种PWM控制策略,提出了一种控制型软PWM方法,在不增加主电路元器件的基础上,通过控制PWM的发生方法,实现了有源箝位功率开关管和桥臂功率开关管的零电压开通。
从理论上分析了IBFBC输入电感磁复位问题。在正常停机时提出了一种数字化软停止的方法,控制变换器由Boost工作状态逐渐过渡到Buck工作状态,让输入电感存储的能量逐渐释放掉,最后停止工作。对于故障保护停机,采用了绕组磁复位的方法,把输入电感设计成反激式变换器形式,突然停机时,电感中存储的能量通过反激式绕组释放到输出端,这样保护了变换器不会损坏。
,减少损耗,提高效率及增强可靠性。在理论及仿真分析的基础上,最后研制出一台100kW的试验样机,并取得理想的实际效果。
8.期刊论文袁伟.谢小高.张军明.钱照明.YUAN Wei.XIE Xiao-gao.ZHANG Jun-ming.QIAN Zhao-ming新型ZVZCS-
PWM混合全桥变换器拓扑结构-电力电子技术2008,42(5)
学位授予单位:燕山大学
1.期刊论文姜雪松.温旭辉.许海平.Jiang Xuesong.Wen Xuhui.Xu Haiping燃料电池电动车用隔离Boost全桥变换
器的研究-南京航空航天大学学报2006,38(1)
针对燃料电池电动车辅助能源系统低压大功率、大升压比的特点,分析了几种隔离变换器方案,这几种方案均难以做到大功率应用.为此,提出了采用隔离Boost全桥变换器拓扑方案可有效地解决上述技术难点.文中介绍了该方案的原理,详细分析了控制系统,给出了数字化控制的实现方法和主电路关键参数的设计.为了验证上述方案的正确性,设计了5 kW,24 V输入300 V输出的隔离Boost全桥变换器.实验结果表明,系统具有良好的动态和静态性能,能有效地应用于电动汽车等领域.
提出了隔离升压DC-DC变换器拓扑族,分析比较了各种拓扑的特点,确定了以IBFBC为研究对象。对IBFBC进行了详细的稳态分析和小信号建模分析,为其分析、设计和搭建实验平台提供Fra bibliotek电路理论基础。
理论上分析了IBFBC起动时存在电流冲击的原因。提出了二种数字化软起动方案,该方案对主电路进行了改造,利用DSP能灵活产生PWM波的特点采用了新的控制策略,成功实现了该系统的软起动。
ZVZCS-PWM全桥变换器广泛应用于中大功率场合.提出了一种基于两个独立变压器串联的高效新型ZVZCS混合全桥变换器,利用MOSFET实现超前臂的ZVS,而用IGBT实现滞后臂的ZCS.通过一台840 W样机在100 kHz下的测试,对提出的拓扑结构进行了验证,给出了实际工作波形和不同负载情况下的效率曲线.
7.会议论文陈桂涛.孙强.史奔.赵海波100kW双副边无损钳位全桥变换器的研制2008
本文研究了一种非常适合于高压大功率应用场合的新型全桥软开关DC/DC拓扑双副边钳位全桥变换器拓扑,该拓扑通过移相控制实现H 桥超前桥臂的ZVS,而通过采用新型低漏感高频变压器尽量减小滞后臂的损耗及对副边的影响,双变压器结合无源无损钳位吸收的拓扑结构,可以有效减小副边应力
对倍流整流的全桥移相变换器作了稳态分析,给出了12个运行模态的等效电路和电压电流公式。从分析可知该变换器可以在轻载到满负载的宽范围内实现软开关,实现了次级整流二极管的自然换流,消除了副边占空比丢失和次级二极管的振荡。
为了减小变换器的体积,介绍了磁集成技术的基本原理。从IM中磁的作用方式和IM集成的对象两个方面讨论了磁集成的方式。依据磁路基本定律和电磁感应定律,介绍了磁件等效电路模型建立的三种方法:磁路电路对偶变换法、源转移法和回转器—电容等效模型法。讨论了倍流整流电路ZVSPWM全桥变换器中磁集成技术的应用—双电感的集成方式和变压器与双电感的集成方式。提出了一种改进型的CDRIM方案。
4.学位论文郭辉基于移相控制技术新的全桥DC/DC变换器拓扑的仿真与实验2004
全桥变换器是由BUCK变换器演变而来的,属于降压型变换器,和BUCK变换器有许多相似之处,但它们分别应用于不同的功率拓扑中.BUCK变换器常用于中小功率场合,而在大功率的电源应用中,最常用的拓扑结构是全桥变换器拓扑.随着功率的加大、频率的提高,开关管损耗的加大,必然会涉及到软开关.通常在全桥变换器电路中实现软开关的方式有两种,一是改变控制方式,二是改变电路拓扑.在控制方式中,移相控制是一种比较常用的控制方式,而基于移相控制方式,全桥变换器演变出了很多的电路拓扑结构,应用于不同的场合,并改善全桥变换器基本拓扑的系统性能.在该文的设计中,将对一种新的全桥变换器拓扑进行研究.该文首先将这种新的电路拓扑结构与全桥变换器基本拓扑比较,在此基础上分析了不同的控制方式的优缺点,从而选择了移相控制方式.然后,分析了采用移相控制方式下电路的各种工作模态,以及电路的性能.仿真在开关电源的设计中有着重要的作用,有助于进一步认识电路工作状态,并帮助验证实验设计的参数.在文中,采用SIMETRIX对移相控制下新的全桥变换器电路拓扑进行了闭环仿真分析,直观的显示了新电路拓扑的工作状态以及电路性能.最后进行了实验设计.
2.学位论文周林泉软开关PWM Boost型全桥变换器的研究2005
根据结构不同,全桥变换器可分为Buck型和Boost型两类。在过去的几十年中,Buck型全桥变换器的软开关技术得到了系统而深入的研究,并得到了广泛应用。关于Boost型全桥变换器的软开关技术研究相对较少。
Buck型全桥变换器在高输出电压应用场合,其输出滤波电感需要承受较高的电压,使得制造工艺复杂;在多路输出时,交错调节能力差。另外,其变压器易出现磁不平衡现象,输出整流二极管存在反向恢复等。Boost型全桥变换器克服了Buck型全桥变换器的上述缺点,它可以作为大功率电源的单级PFC电路,多路输出电路,电动车的充电器及在分布式电源系统中作为前级变换器等。因此研究Boost型全桥变换器的软开关技术具有重要的理论意义和重要的实用价值。
本文详细分析了ZCZVS PWM Boost型全桥变换器和副边加钳位开关管的ZCS PWM Boost型全桥变换器的工作原理,讨论了它们的参数设计,并进行了实验验证。ZCZVS PWM Boost型全桥变换器克服了ZCS PWM Boost型全桥变换器存在的电流占空比丢失、滞后管在重载时易失去ZCS条件、变压器设计较困难等缺点,可以在输入电压和全负载范围内实现了超前管的ZCS和滞后管的ZVS。副边加钳位开关管的ZCS PWM Boost型全桥变换器利用副边输出电压对原边开关管的电压进行钳位,可以减小开关管的电压尖峰,从而降低开关管的电压应力。
给出了主电路关键器件参数的设计方法,设计了以DSP-TMS320F2407为核心的数字控制单元,编写了DSP控制程序和CPLD逻辑处理程序。研制了一台
输出功率5KW,输入电压直流24V,输出电压直流300V的IBFBC,通过全面的性能实验验证了理论分析和仿真结果。
本文立足于IBFBC的关键技术要求,并充分考虑工程应用中的实际因素,进行了理论分析和实验研究,为实际系统方案设计提供理论依据,并已经在实际应用中得到验证。
3.期刊论文周林泉.阮新波.ZHOU Lin-quan.RUAN Xin-bo零电流零电压开关PWM Boost全桥变换器-南京航空航天
大学学报(英文版)2003,20(1)
提出一种新颖的零电流零电压开关PWM Boost全桥变换器.超前管串联电感,并利用输出滤波电容的能量,可以在很宽的负载范围内实现ZCS.滞后管利用其寄生电容和与变压器原边并联的辅助电感,可以在任何负载下实现ZVS.与ZCS PWM Boost全桥变换器相比,所提出的变换器没有电流占空比丢失的问题.本文详细分析了该变换器的工作原理,参数设计原则.通过一个480W的原理样机,验证了分析结果.