Zevalin的博客

下图所示的是一个具有电力电子象征性的系统框图，系统负责处理能量从输入（Power input）到输出（Power output）的变化，控制信号（Control signal，由嵌入式系统发出）可以控制系统中的晶体管等可控元件，使能量呈现为被编辑的状态，然后通过电容、电感的滤波功能，实现能量从输入到输出的变化。

本文介绍了电力电子变换器的稳态分析方法，重点阐述了子状态分析法和系统分析法。主要内容包括：1）通过Buck电路示例说明如何利用小纹波近似和子状态分析电路；2）将LC电路抽象为线性时不变系统，分析其低通滤波特性；3）提出稳态分析的两个基本原则（电感伏秒平衡和电容电荷平衡）；4）以Boost和Cuk变换器为例，详细演示子状态分析流程和纹波设计方法；5）补充说明Buck和Cuk电路中电容纹波与电感纹波的关系。文章系统讲解了电力电子变换器的分析思路和设计要点。

本文介绍了DC-DC转换器的等效建模方法。首先分析了理想直流变压器的功率平衡原理和等效电路，然后讨论了考虑寄生电阻的非理想转换器建模。通过子状态分析法和伏秒平衡原则，详细推导了Boost和Buck电路的等效模型构建过程，包括输入输出端口等效电路拼接和直流变压器替换受控源的方法。文章还探讨了半导体器件的导通损耗对效率的影响，并分析了平均等效电路模型的局限性，指出在小纹波近似下该方法存在误差。该建模方法为DC-DC转换器的稳态分析提供了简化计算途径。

摘要：本文系统介绍了半导体功率器件的工作原理和特性。主要内容包括：1.开关运行象限分类及功率器件选择方法，将开关分为单象限、双象限和四象限类型；2.详细分析二极管、MOSFET、BJT、IGBT和晶闸管等功率器件的结构原理、伏安特性和开关特性；3.探讨各器件的损耗建模和驱动电路设计；4.重点解释PN结形成机制、MOSFET导电沟道、IGBT电流拖尾效应等关键概念。文章为功率电子电路设计提供了器件选型和特性分析的理论基础。

本文介绍了DC-DC转换器的断续模式（DCM）特性。当电感电流或电容电压纹波导致开关电流/电压极性反转时，电路进入DCM状态，使转换器特性发生根本变化。文章分析了Buck、Boost等电路的DCM边界条件，详细推导了三种工作状态下的电压增益计算方法，并给出了不同转换器在DCM模式下的电压增益对比表。结果表明，DCM模式下转换器增益会受负载影响，输出阻抗增大，动态特性改变，需特别注意轻载时的输出电压控制问题。

（2）在磁性材料中，磁场强度H与磁感应强度B呈高度非线性关系，存在滞后和饱和现象。（1）在自由空间中，磁场强度H与磁感应强度B呈线性关系，其中。

用子状态法对其进行分析，当开关处于位置1时，电源对电感进行充电，电流方向为流入参考点，而当开关处于位置2时，电感对负载进行放电，电流方向为流入参考点（由于电感的电流必须连续，所以两个状态切换时电感电流的方向是不变的），此时电路是一个非反相转换器。上图由Buck电路改制，当连接方式为“a-A b-B c-C”时为Buck电路，当连接方式为“a-C b-A c-B”时为Boost电路，当连接方式为“a-A b-C c-B”时为Buck-Boost电路，改变连接方式，不难得出，负载上的差分输出电压为。

摘要：本文系统梳理了DC-DC变换器的分类及工作原理。非隔离型包括单电感（8种基本拓扑）、双电感（Cuk、SEPIC等）和单开关变换器；隔离型重点分析正激、反激、桥式和推挽变换器的演变过程及特性，强调变压器复位机制和伏秒平衡原则。通过SEPIC和Cuk变换器案例，阐述了构建隔离型变换器的方法。全文涵盖20余种典型拓扑，为电力电子系统设计提供重要参考。

下图所示的是负载为感性且电感感值非常大的最简单的三相全桥整流电路原理图及其输入输出波形，由于电感感值非常大，因此可将其等效为电流源，由于电流源与电阻都不主动输出电压，因此二极管的导通规则和负载为纯阻性的三相全桥整流电路是一样的，根据二极管的导通规则，自然可以得出输入三相电的电流波形。下图所示的是带电容负载的二极管整流全桥电路原理图及其输入输出波形，与上面不同的是，此处暂不考虑输入侧寄生电感和寄生电阻的影响，讨论的电容负载其容值并非无穷大，那么电容电压的纹波便会影响二极管的导通状态。

摘要：本文系统介绍了单相和三相可控整流电路的工作原理。单相部分包括半波、全波、桥式全控和半控整流电路，详细分析了晶闸管特性及不同负载（纯电阻、阻感、阻容）下的工作波形。三相部分重点讲解半波和全桥控制整流器，比较了不同触发角（立即、滞后30°、60°、90°）对输出波形的影响，特别强调了电感负载下电流连续性的保持机制。内容涵盖晶闸管导通特性、电路拓扑结构及波形分析，为电力电子整流技术提供基础理论参考。（150字）

本文介绍了交流电和谐波的基本概念及其在整流电路中的应用分析。首先通过傅里叶级数展开说明周期信号可分解为基波和谐波分量，阐述了有效值、功率因数的定义及其与能量传输效率的关系。随后分别对单相、三相桥式全控整流器和不可控整流器进行谐波分析，比较了不同电路结构对功率因数的影响。最后探讨了功率因数校正方法，包括使用无源滤波器件和有源器件（如Boost电路）两种方案，指出有源校正通过控制开关管可实现更好的功率因数改善效果。全文以理论分析结合电路实例，系统阐述了交流系统中谐波问题的产生机理和解决思路。

摘要 文章系统介绍了逆变器的工作原理及主要类型。首先对比了逆变器与整流器的功能差异，阐述了电压源型和电流源型逆变器的基本原理。重点分析了单相全桥、半桥和推挽式电压型逆变器的电路结构、工作状态及功率流向，并探讨了三相逆变器的特点。针对电流型逆变器，详细说明了单相和三相全桥结构的工作机制及换流过程。最后介绍了多逆变器电路和多电平逆变技术的实现方式与谐波消除原理。全文通过电路原理图和波形分析，深入解析了各类逆变器的特性与控制方法。

本文总结了脉宽调制(PWM)的基本原理及应用方法。主要内容包括：1）PWM基本调制原理，介绍了单极/双极调制、直流/交流调制的实现方式；2）谐波分析方法，涵盖特定谐波消除、异步/同步调制等技术；3）提高直流电压利用率的方法，如梯形波调制、马鞍调制等；4）滞环控制原理，分析了电流和电压两种滞环控制的工作特性。文章详细阐述了各种调制技术的电路实现、波形特点及谐波特性，对电力电子系统的PWM调制设计具有指导意义。

交流电力电子交流开关的其中一种应用为晶闸管开关电容器，如下图所示，在电容接入电路时，晶闸管两端的电压必须接近零，在电容断开时，晶闸管上的电流也必须为零，这里说的接入和断开是相对于开关导通和截止而言的。交流电力电子交流开关的电路拓扑结构与交流电压控制器相同，但并联的晶闸管仅用作开关来控制设备的开启或关闭，设备往往是容性或感性的，它们可以对输入的交流电做相位补偿。下图所示的是负载为感性的交流斩波器原理图，两个二极管和两个IGBT可构成一个四象限开关，通过对四象限开关的控制，可以实现对输入波形的“切割”

本文系统介绍了电力电子变换器的分析设计方法，主要内容包括：1.稳态分析方法（小纹波近似、伏秒平衡原则）和纹波计算步骤；2.非连续导电模式(DCM)的产生条件与边界分析；3.各类开关元件（二极管、BJT、MOSFET等）的象限特性与选型要点；4.变换器衍变技术（反向/级联连接、开关网络旋转）；5.DC-DC变换器拓扑（正激/反激/桥式等）及其隔离型设计方法；6.整流器拓扑（单相/三相、可控/不可控）与工作特性；7.方波/PWM逆变器原理，重点分析调制方法、谐波特性及滤波器设计。全文通过原理图与波形分析相结合，

谐振变换器技术综述 摘要：本文系统介绍了谐振变换器的工作原理与技术特点。针对PWM变换器高频工作时的开关损耗和寄生参数敏感问题，提出谐振变换器解决方案。详细分析了串联谐振变换器(SRC)和并联谐振变换器(PRC)的基本模态、软开关实现机制、状态轨迹分析方法及电压增益特性。研究表明，谐振变换器通过软开关技术可显著降低开关损耗，其带通滤波特性使其更适合高频工作，且具有体积小、重量轻的优势。文中还阐述了多电平模块化转换技术扩展功率处理能力的方法，并提供了具体设计实例。

摘要：本文系统介绍了多种谐振变换器的工作原理与应用特点。重点分析了LCC、LLC等谐振变换器的电路结构、增益特性、工作模态及软开关实现方法。详细阐述了LLC谐振变换器的设计步骤、数学模型和状态轨迹控制技术，对比了其在高效率、宽负载范围等方面的优势。同时探讨了同步整流技术在不同拓扑中的应用方案，以及软启动、短路保护等关键技术的实现方法。最后对高阶谐振变换器的拓扑演变规律和设计思路进行了归纳总结，为电力电子变换器的优化设计提供了理论依据和实践指导。（149字）

本文介绍了从PWM变换器到准谐振变换器的演变过程，重点分析了ZCS（零电流开关）和ZVS（零电压开关）准谐振变换器的工作原理。文章详细阐述了半波和全波ZCS谐振开关网络的构成方法、Buck电路的模态分析、最大开关频率确定及增益分析方法，并对比了半波与全波变换器的差异。同时简要介绍了ZVS准谐振变换器的基本概念和模态特点。通过谐振开关网络替换PWM开关网络或利用寄生参数构成谐振腔，可以实现高效率的准谐振变换器设计。

摘要：本文分析了准谐振变换器（ZCS/ZVS）的缺陷，指出实际电路中寄生参数（如开关管寄生电容、二极管寄生电容）会导致非预期谐振和电压振荡，干扰电路工作。针对这一问题，提出了多谐振变换器的改进方案，通过为所有开关元件设计谐振网络来抑制振荡。重点介绍了ZVS多谐振变换器的工作原理，包括四种工作模态的详细分析，并展示了其电路拓扑和波形特征。相比准谐振变换器，多谐振变换器能更有效地解决寄生参数引起的谐振问题。

本文介绍了三种软开关变换器技术：临界导通模式（CRM）ZVS准方波转换器、ZVT变换器和ZCT变换器。在CRM部分，分析了ZVS准谐振变换器的局限性及改进方案，详细阐述了ZVS准方波降压转换器的工作原理、模态分析和同步整流技术的应用。ZVT变换器部分以升压变换器为例，说明其通过谐振腔实现ZVS的工作原理和六种工作模态。最后简要介绍了ZCT变换器的基本结构。全文系统性地比较了各类软开关技术的优缺点，为电力电子系统中的高效能转换提供了重要参考。

本文系统阐述了感应式电能传输系统的耦合器模型、补偿网络及效率优化。首先介绍了弱耦合电感的数学模型推导，包括T型等效电路和隔离/非隔离模型转换。针对多端口网络，提出了悬臂模型等新型等效方法。在耦合器结构方面，探讨了单线圈和多线圈的强耦合实现方式。重点分析了四种基本补偿网络（SS、SP、LC-S、双边LCC）的特性，详细论述了恒压源和恒流源工作点的求解方法及其与耦合系数的关系。通过品质因数分析了寄生电阻对效率的影响，并给出了效率最大化的实现方法。最后比较了电感耦合(IPT)和电容耦合(CPT)的差异，指出CPT

本文介绍了高频逆变与整流技术。在逆变部分，分析了D类、E类和F类射频功率放大器的特点：D类效率高但波形失真严重；E类可实现零电压/电流开关(ZVS/ZCS)，但电压峰值高且对负载敏感；F类通过谐振腔设计可降低电压峰值。在整流部分，讨论了电流/电压驱动D类整流器和E类整流电路，其中E类整流与E类逆变具有对称特性。文章重点阐述了E类电路的工作原理和设计方法，指出其虽能实现软开关但存在电压应力大、负载适应性差等局限性。