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电工技术学报 2003年第5期18卷 87-90,68页

作者：石健将洪峰严仰光南京航空航天大学航空电源重点实验室南京210016

提出了一种双管正反励组合变换器 ,分析了工作原理和器件电压应力 ,导出了正、反励变压器传输功率的分配比率与两变压器的匝比和导通占空比的关系 ,讨论了最大占空比限制。

关键词：双管正—反励组合变换器变压器功率分配

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直/直变换器输入滤波器的设计

电工技术学报 2004年第1期19卷 85-90,94页

作者：朱成花石健将严仰光南京航空航天大学自动化学院南京210016

基于MiddleBrooksExtraElementTheorem,分析了输入滤波器与DC/DC变换器之间的相互作用。给出输入滤波器的设计准则:既能限制谐振峰值和保证稳态滤波效果,同时不影响变换器稳定性和抗扰能力,并给出单级式输入滤波器和多级式输入滤波器的... 详细信息

基于MiddleBrooksExtraElementTheorem,分析了输入滤波器与DC/DC变换器之间的相互作用。给出输入滤波器的设计准则:既能限制谐振峰值和保证稳态滤波效果,同时不影响变换器稳定性和抗扰能力,并给出单级式输入滤波器和多级式输入滤波器的具体设计方法。仿真和实验表明,按该方法设计的输入滤波器,具有体积小、重量轻、损耗低、谐振峰值低及衰减速率快等优点,在开关变换器场合具有重要应用价值。

关键词：单级式输入滤波器多级式输入滤波器 DC/DC变换器谐振峰值

具有开关电容的隔离型交错并联Boost变换器

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中国电机工程学报 2009年第21期29卷 14-20页

作者：汪东赵一石健将何湘宁浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

提出一种具有开关电容的隔离型交错并联Boost变换器。由于开关电容的存在,此变换器的变压器可交替工作在反激与正激模态,从而将部分输出能量存储在开关电容中,因此,这种变换器的功率等级有了一定提高,磁芯的体积可有效减小。开关电容内... 详细信息

提出一种具有开关电容的隔离型交错并联Boost变换器。由于开关电容的存在,此变换器的变压器可交替工作在反激与正激模态,从而将部分输出能量存储在开关电容中,因此,这种变换器的功率等级有了一定提高,磁芯的体积可有效减小。开关电容内在的倍压能力提高了电路的电压增益,因此降低了变压器的匝比和副边二极管的电压应力。开关电容的充放电平衡使得输出各相之间的电流自动均衡。开关管的非对称连接方式,使得并联运行的2个支路只需要一个有源钳位电路就可吸收2个变压器原边的漏感能量,因此,主开关管和钳位管都实现了零电压开通和零电压关断。由于二极管的电流下降率受到变压器漏感的限制,因此反向恢复问题得到抑制。一台1kW48V/380V的实验样机的实验结果验证了理论分析的有效性。

关键词：交错并联DC/DC变换器开关电容零电压转换自动均流

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耦合电感并-串型双管正激组合变换器研究

中国电机工程学报 2004年第10期24卷 157-161页

作者：石健将何湘宁严仰光浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

为了克服双管正激变换器电压增益低、不适合应用于高输出电压场合的弱点,该文提出了一种耦合电感并-串型双管正激组合变换器。该组合变换器根据耦合电感的耦合系数不同,有 3 种工作方式;其中耦合系数为 1 的工作方式,电压增益最大、为... 详细信息

为了克服双管正激变换器电压增益低、不适合应用于高输出电压场合的弱点,该文提出了一种耦合电感并-串型双管正激组合变换器。该组合变换器根据耦合电感的耦合系数不同,有 3 种工作方式;其中耦合系数为 1 的工作方式,电压增益最大、为双管正激变换器的 4 倍,从而使组合变换器副边续流二极管电压应力为双管正激变换器的 1/4 倍,改善了续流二极管反向恢复问题。因而,该组合变换器适合应用于高输出电压场合,并且副边续流二极管可以采用低压快恢复二极管,提高了可靠性。

关键词：续流二极管耦合电感双管正激变换器电压增益耦合系数输出电压弱点低压可靠性改善

相同移相角控制的串–并型移相全桥组合变换器

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中国电机工程学报 2012年第21期32卷 23-30页

作者：石健将罗劼何湘宁浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

在高输入电压/低输出电压的电压变换应用场合,通常采用输入端串联/输出端并联(input-series output-parallel,ISOP)组合型直流变换器来降低功率开关器件的电压应力,但须确保、控制输入端串联均压与输出端并联均流。针对移相全桥变换器... 详细信息

在高输入电压/低输出电压的电压变换应用场合,通常采用输入端串联/输出端并联(input-series output-parallel,ISOP)组合型直流变换器来降低功率开关器件的电压应力,但须确保、控制输入端串联均压与输出端并联均流。针对移相全桥变换器模块构成的ISOP组合变换器提出相同移相角控制技术。该控制技术无需专门的均压或均流控制环,故控制系统简单、可靠。针对变换器各模块参数不一致的工况,应用小信号模型与稳态直流模型,分析各模块输入端串联实现自动均压与输出端并联实现自动均流的机理,并且指出影响模块均压/均流精度的参数差异性。采用现有技术降低模块参数的差异性,足以保证相同移相角控制的ISOP组合变换器取得良好的均压/均流精度。仿真与实验均验证了该控制方案的可行性与可靠性。

关键词：高频DC-DC变换器串/并组合相同移相角控制输入串联自动均压输出并联自动均流

带有前级DC/DC变换器与逆变器相互作用分析

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南京航空航天大学学报 2004年第5期36卷 574-578页

作者：朱成花石健将严仰光南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室南京210016

研究了 DC/DC变换器与逆变器之间的相互作用问题。由于逆变器负载非线性特性 ,DC/DC变换器输出电压产生较大纹波 ,反过来又影响逆变器交流输出的动态性能。给出带逆变器负载时 DC/DC变换器电感电流两种工作模式 :快速跟踪模式与平均跟... 详细信息

研究了 DC/DC变换器与逆变器之间的相互作用问题。由于逆变器负载非线性特性 ,DC/DC变换器输出电压产生较大纹波 ,反过来又影响逆变器交流输出的动态性能。给出带逆变器负载时 DC/DC变换器电感电流两种工作模式 :快速跟踪模式与平均跟踪模式 ,快速跟踪模式有利于减小 DC/DC变换器输出电压纹波 ,改善逆变器交流输出效果。

关键词： DC/DC变换器逆变器动态性能

一种用于光储系统的部分功率三端口直流变换器

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太阳能学报 2022年第6期43卷 42-48页

作者：高明余伟臣石健将浙江大学电气工程学院杭州310027

针对光储系统提出一种三端口拓扑结构,该拓扑通过在基于移相全桥的部分功率变换器上扩展出蓄电池端口,来克服部分功率变换器抗输入扰动能力差的缺点,且蓄电池端口具备功率控制功能,有利于提高光储系统功率密度。首先给出电路建立过程,... 详细信息

针对光储系统提出一种三端口拓扑结构,该拓扑通过在基于移相全桥的部分功率变换器上扩展出蓄电池端口,来克服部分功率变换器抗输入扰动能力差的缺点,且蓄电池端口具备功率控制功能,有利于提高光储系统功率密度。首先给出电路建立过程,并给出功率传输的数学描述和小信号模型,给出变换器控制策略。仿真与实验结果表明,变换器的电压稳定性得到提升并实现最大功率点跟踪、充放电控制和负载电压稳定的功能,且在切载时具有良好的动态性能。

关键词：光储系统升压部分功率变换三端口变换器

共同移相角控制下电流源型并联变换器均流分析

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中国电机工程学报 2011年第S1期31卷 267-272页

作者：周灵兵石健将何湘宁浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

并联变换器适用于低压、大功率场合,其可靠工作的关键是解决均流问题,因此,通常需要添加均流控制环,控制系统较复杂。该文将共同移相角控制方法应用到电流源型并联变换器中,无需均流控制环而实现各模块均流,简化控制。首先运用静态工作... 详细信息

并联变换器适用于低压、大功率场合,其可靠工作的关键是解决均流问题,因此,通常需要添加均流控制环,控制系统较复杂。该文将共同移相角控制方法应用到电流源型并联变换器中,无需均流控制环而实现各模块均流,简化控制。首先运用静态工作点方程讨论电路各核心参数对稳态均流的影响;然后运用小信号模型分析电路在各参数不一致时的动态均流特性,得出参数的微小不一致性对模块均流的影响很小;最后搭建一台输出功率为400 W的实验样机,实验结果验证了控制策略的有效性和理论分析的正确性。

关键词：均流分析并联组合直流变换器共同移相角控制参数不一致性

双Buck-Boost集成DAB型三端口直流变换器电流应力优化

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浙江大学学报（工学版） 2022年第7期56卷 1425-1435,1472页

作者：王杉杉高明石健将浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

针对双Buck-Boost集成双有源桥型三端口直流变换器高频链的电流应力优化问题,提出相应的控制方法.为了实现对各个端口电压与功率的调节,高频变压器原边采用占空比控制,原、副边之间采用移相控制.副边2个桥臂之间的内移相角可以作为第3... 详细信息

针对双Buck-Boost集成双有源桥型三端口直流变换器高频链的电流应力优化问题,提出相应的控制方法.为了实现对各个端口电压与功率的调节,高频变压器原边采用占空比控制,原、副边之间采用移相控制.副边2个桥臂之间的内移相角可以作为第3个控制量,以实现优化控制目标;提出在传统控制方法的基础上引入副边桥臂间的内移相控制,实现优化高频链电流应力的效果.建立三端口直流变换器高频链各模式下电流应力优化问题的数学模型,给出电流应力优化的实现条件.搭建500 W的实验样机,对所提的电流应力优化控制方法进行实验验证.结果表明,利用该方法可以有效地降低高频链的电流应力,提升系统效率,负载端口轻载时的效果更加明显.

关键词：三端口DC-DC变换器双有源桥移相控制内移相控制电流应力优化

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一种应用于航天器分布式供电系统的ZVS三端口DC-DC变换器

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太阳能学报 2023年第4期44卷 384-392页

作者：王杉杉高明石健将浙江大学电气工程学院杭州310027

提出一种应用于航天器分布式供电系统的零电压开关(ZVS)三端口DC-DC变换器(TPC)。对于集成双Buck/Boost双有源桥DC-DC变换器型TPC,一次侧开关管的ZVS范围与3个端口的电压及3个端口之间的传输功率有关。为了实现一次侧开关管ZVS范围的扩... 详细信息

提出一种应用于航天器分布式供电系统的零电压开关(ZVS)三端口DC-DC变换器(TPC)。对于集成双Buck/Boost双有源桥DC-DC变换器型TPC,一次侧开关管的ZVS范围与3个端口的电压及3个端口之间的传输功率有关。为了实现一次侧开关管ZVS范围的扩展,提出在电路拓扑结构中引入基于耦合电感的辅助电路,相较于传统ZVS实现方法,该拓扑可防止蓄电池端口电流波形上的陷波,进而有利于航天器分布式供电系统中蓄电池寿命的延长。此外,磁耦合电感可减少电感数量,不仅起到滤波作用,还为主开关管提供ZVS实现条件。最后,搭建TPC样机进行实验验证,结果验证该拓扑与控制方法的可行性。

关键词：零电压开关零电流开关 DC-DC变换器软开关(电力电子) 分布式供电系统