公开(公告)号：CN112928941B

公开(公告)日：2021-11-12

申请号：CN202110169272.4

申请日：2021-02-07

Applicant: 南通大学

Inventor： 任磊 ,  段冰莹 ,  田民 ,  吴锐 ,  张雷 ,  秦岭

IPC: H02M7/5387 ,  H02M3/158 ,  G01R31/26

Abstract: 本发明属于电能变换装置中的监测技术领域，公开了一种全桥变换器功率开关管健康监测方法及系统，本发明提供的全桥变换器功率开关管健康监测方法的步骤为：第一步，同步采样电感L两端电压VL以及开关管Q1～Q4的开关信号s1～s4；第二步，根据s1～s4分离采样信号VL中分别对应开关管Q1～Q4的振铃信号；第三步，根据分离出的对应开关管Q1～Q4的振铃信号，分别计算相应的振铃频率；第四步，根据开关管Q1～Q4所对应的振铃频率，分别对Q1～Q4进行健康评估。本发明提供的方法不影响变换器的正常工作，可以精确地监测全桥变换器中功率开关管的振铃频率，为开关管的寿命预测提供依据。

公开(公告)号：CN111398692B

公开(公告)日：2021-10-26

申请号：CN202010335877.1

申请日：2020-04-25

Applicant: 南通大学

Inventor： 任磊 ,  张雷 ,  袁牧琳 ,  段冰莹 ,  李明蔚 ,  龚春英

IPC: G01R27/26

Abstract: 本发明属于变换器输出滤波电容健康监测技术领域，公开了一种Buck类直直变换器输出滤波电容C值监测方法，该方法步骤为：第一步，将电感电流iLf与输出电压vo通过高通滤波单元分别获取交流分量iLf_ac与vo_ac；第二步，对获取的电感电流交流分量iLf_ac进行希尔伯特变换得到i'Lf_ac；第三步，根据i'Lf_ac、vo_ac与开关频率fs计算输出电容容值C。本发明提供的方法不需要增加额外的采样点，不影响变换器的正常工作，简单易实现，为电容的健康监测提供依据。

公开(公告)号：CN112305343B

公开(公告)日：2021-09-10

申请号：CN202011116742.2

申请日：2020-10-19

Applicant: 南通大学

Inventor： 任磊 ,  田民 ,  蒋泽宇 ,  吴锐 ,  赵家新 ,  张雷

IPC: G01R31/00

Abstract: 本发明公开了一种Buck变换器输出电容开关频率点ESR与C监测方法的监测方法，该方法步骤为：第一步，将电感电流iLf与输出电压vo通过高通滤波单元并同步采样获取交流分量iLf_ac(t)与vo_ac(t)；第二步，分别计算iLf_ac(t)、vo_ac(t)与sin(2πfst)、cos(2πfst)整数倍开关周期n/fs上的定积分，其中fs为变换器的开关频率，n为正整数；第三步，根据Au、Bu、Ai、Bi值计算损耗角δ；第四步，根据Au、Bu、Ai、Bi、δ的值分别计算ESR与C的值。本发明提供的方法不需要增加额外的采样点，不影响变换器的正常工作，同时适用于CCM与DCM模式，可以精确地监测Buck类直直变换器输出电容开关频率点的ESR与C的值，为电容的健康监测提供依据。

公开(公告)号：CN113328610A

公开(公告)日：2021-08-31

申请号：CN202110777238.5

申请日：2021-07-09

Applicant: 南通大学

Inventor： 任磊 ,  田民 ,  张雷 ,  秦岭 ,  叶子

IPC: H02M1/12 ,  H02M1/088 ,  H02M3/156 ,  H02M7/48

Abstract: 本发明属于电能变换装置中的控制技术领域，公开了一种基于双谐振控制器的二次谐波电流抑制系统及方法。该方法将前级直直变换器的输出电压采样信号通过第一谐振控制器作为电压调节器的反相输入，电压基准作为电压调节器的同相输入，产生的输出信号同时送入电流调节器与第二谐振控制器的同相输入端，电感电流采样信号同时作为电流调节器与第二谐振控制器的反相输入。电流调节器与谐振控制器的输出一起作为调制信号，送入PWM调制器同相端，最后经过驱动电路得到控制Buck类直直变换器的主功率管M1～Mn工作的驱动信号。该方法具有可抑制两级式单相逆变器电感电流二次谐波，以及控制电路结构简单、实现方便等优点。

公开(公告)号：CN113315354A

公开(公告)日：2021-08-27

申请号：CN202110701401.X

申请日：2021-06-24

Applicant: 南通大学

Inventor： 张雷 ,  吴典 ,  郭晓丽 ,  秦岭 ,  桑顺 ,  黄杰杰 ,  任磊

IPC: H02M1/088

Abstract: 本发明公开了一种抑制SiC MOSFET串扰的低阻抗钳位驱动电路，包括SiC MOSFET上桥臂和下桥臂；每个桥臂都包含第一开关管、第二开关管，第一供电电压源、第二供电电压源、开通栅极电阻、关断栅极电阻、三极管、二极管、电容、电阻。本发明确保在同一桥臂中，发生正向串扰时SiC MOSFET不会误导通，发生负向串扰时不会出现反向击穿。可通过调节电阻关断栅极电阻和电阻的值调节桥臂SiC MOSFET栅极驱动负电压；且抑制串扰的辅助电路只使用无源器件，整体结构简单，容易实现。本发明适用各种型号的SiC MOSFET。

公开(公告)号：CN111313677B

公开(公告)日：2021-08-27

申请号：CN202010248870.6

申请日：2020-04-01

Applicant: 南通大学

Inventor： 张雷 ,  杨德健 ,  任磊 ,  李雅 ,  季润阳

IPC: H02M1/38 ,  H02M3/158

Abstract: 本发明公开了一种同步工作型SiC MOSFET Boost直流‑直流变换器死区设置方法，包括以下步骤：S1、获取变换器输出电压及输入电感电流；S2、通过SiC MOSFET及其驱动的数据手册获取相关参数信息；S3、利用所提公式计算SiC MOSFET漏源电压为输出电压时的输出电荷；S4、利用所提公式计算死区时间一T1，并将续流SiC MOSFET关断后的死区设为N倍的死区时间一，1.5≤N≤2；S5、利用所提公式计算死区时间二T2；S6、将死区时间二T2与N倍的T1及变换器允许的最大死区时间Tmax比较，并根据比较结果将主动SiC MOSFET关断后的死区设为死区时间二、N倍的T1或最大死区时间。本发明不仅可以同时降低二极管与输出电容带来的损耗，而且无需死区设置硬件电路，实现简单，成本较低。

公开(公告)号：CN112986668A

公开(公告)日：2021-06-18

申请号：CN202110169438.2

申请日：2021-02-07

Applicant: 南通大学

Inventor： 任磊 ,  段冰莹 ,  田民 ,  吴锐 ,  张雷 ,  秦岭

IPC: G01R19/30 ,  G01R31/327

Abstract: 本发明属于电能变换装置中的监测技术领域，公开了一种Buck变换器功率开关管阈值电压监测装置及方法，该装置包括Buck变换器主功率电路、辅助电阻与辅助开关、DSP器件；该方法步骤为：第一步，DSP器件的DAC接口发出指令，将辅助开关断开；第二步，DSP器件的ADC接口对开关管门极与输出地之间的电压vg_gnd进行采样；第三步，根据采样得到的电压vg_gnd计算出阈值电压值；第四步，DSP器件的DAC接口发出指令，将辅助开关闭合，Buck变换器继续正常工作。采用本发明提供的装置及方法，可以在线精确地监测Buck变换器功率开关管的阈值电压值，为开关管的寿命预测提供依据。

公开(公告)号：CN110320425B

公开(公告)日：2021-06-15

申请号：CN201910669078.5

申请日：2019-07-24

Applicant: 南通大学

Inventor： 任磊 ,  龚春英 ,  李明蔚 ,  仇伟 ,  李杨 ,  袁牧林

IPC: G01R31/00 ,  G01R27/08 ,  H02M3/155

Abstract: 本发明公开了一种Buck类直直变换器输出电容ESR监测方法，属于滤波电容健康监测领域。本发明提供的方法步骤为：第一步，通过高通滤波单元获取电感电流iLf的电感电流交流分量iLf_ac与输出电压vo的输出电压交流分量vo_ac；第二步，根据第一步获得电感电流交流分量iLf_ac与输出电压vo的输出电压交流分量vo_ac计算等效串联电阻值ESR。本发明提供的方法不需要增加额外的采样点，不影响变换器的正常工作，简单易实现，为电容的健康监测提供依据。

公开(公告)号：CN112737374A

公开(公告)日：2021-04-30

申请号：CN202011560090.1

申请日：2020-12-25

Applicant: 南通大学

Inventor： 张雷 ,  郑一专 ,  吴典 ,  崔瑾 ,  周玲玲 ,  姚子豪 ,  任磊 ,  杨德健

IPC: H02M7/219 ,  H02M3/335 ,  H02M7/5387 ,  H02M1/12

Abstract: 本发明涉及交‑直‑交流变流技术以及软开关技术领域，尤其涉及一种基于全控整流和全桥LLC谐振电路的熔喷布驻极电源，包括交流电源va、滤波电感L、全控整流电路、滤波电容C、全控逆变电路、谐振电感Lr、谐振电感Cr和高压包；交流电源va与全控整流电路的输入端连接，全控整流电路的输出端与全控逆变电路的输入端连接，且全控整流电路与全控逆变电路之间并联有滤波电容C。本发明利用全控整流及双闭环控制能够提高熔喷布驻极电源整流环节的输出电压，减小高压包的升压变比，降低高压包设计制作难度，提高了电源的可靠性；同时大大降低熔喷布电源在并网时谐波对电网的污染，并使电感电流与交流电源电压的相位相同，减小了无功功率，提高了电能质量。

公开(公告)号：CN111725979A

公开(公告)日：2020-09-29

申请号：CN202010704140.2

申请日：2020-07-21

Applicant: 南通大学

Inventor： 任磊 ,  张雷 ,  付启康 ,  徐志强 ,  任珺 ,  赵萌萌 ,  孙洁

IPC: H02M1/12 ,  H02M3/156 ,  H02M7/48

Abstract: 本发明公开了一种基于重复控制的两级式单相逆变器二次谐波电流抑制方法，该方法能够能显著抑制电感电流的二次谐波电流，从而有效地抑制输入二次谐波电流，该方法将前级直直变换器的电感电流采样信号通过重复控制器，重复控制器的输出与电感电流采样信号一起作为电流调节器反馈信号，电压调节器的输出信号为电流调节器的基准，电流调节器产生调制信号，并将其送入PWM调制器，最后经过驱动电路得到控制Buck类直直变换器的主功率管Q1～Qn工作的驱动信号，该方法具有可抑制两级式单相逆变器电感电流二次谐波及其奇数次谐波，以及控制电路结构简单、实现方便等优点。