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公开(公告)号：CN117060747B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202311053056.9
申请日：2023-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 元件复用型单级单相无桥整流器拓扑优化方法，解决了无法采用合并输入端、输出端并联元器件的方法实现双DC/DC变换单元简化为一个单元的问题，属于整流器拓扑领域。本发明包括：用双向开关管替换DC/DC变换单元内的开关管，消除交流侧整流二极管，并电感复用，完成输入端合并。当输出端为整流二极管，用半桥结构替换DC/DC变换单元内的整流二极管，输出电流为单极性，将半桥中点与双电容输出结构中点形成端口，并与合并的输入端连接。当输出端为电感，用双向开关管替换DC/DC变换单元内的续流二极管，并在直流侧引入半桥结构，半桥结构配合双电容输出结构，输出电流为单极性，电感电流实现了在使用单电感的情况下双向流动的切换。
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公开(公告)号：CN114665700B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202210581179.9
申请日：2022-05-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 正反激‑谐振式单级无桥隔离型PFC变换器，解决了现有Sepic无桥隔离型PFC变换器变压器磁芯利用率较低的问题，属于单相单级无桥PFC变换器拓扑领域。本实施方式的正反激‑谐振式单级无桥隔离型PFC变换器在现有Sepic无桥隔离型PFC变换器的基础上引入了谐振电感Lr与谐振电容Cr1、Cr2，谐振电容Cr1和谐振电容Cr2分别并联在功率开关管S1、功率开关管S2的两端；功率开关管S1、功率开关管S2的开关动作互补并留有死区，使变换器工作在正反激‑谐振模态。通过合理设计谐振参数能够有效实现变压器的高频双向励磁，变压器在开关管导通与关断期间均能传递能量，提高磁芯利用率。
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公开(公告)号：CN117060707A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311056912.6
申请日：2023-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 单级单相无桥Zeta型PFC变换器，解决了现有Zeta型PFC变换器效率低、功率密度低的问题，属于单级单相无桥PFC变换器拓扑领域。本发明包括输入滤波电感Lf、输入滤波电容Cf、储能电容C、电感L1、电感L2、NMOS开关管S5、NMOS开关管S6、输出滤波电容Cdc1、输出滤波电容Cdc2、1号双向开关和2号双向开关；当输出电流方向不变时，可使用不控二极管替换输出侧的开关管；本发明可将两个电感的电感量设计为相同的较小值，变换器体积得以显著减小，功率密度得以有效提高，还可以将输出侧电感的电感量大于输入侧电感，但相比于其他PFC变换器较大的输入滤波电感，输出侧电感的电感量仍然较小。
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公开(公告)号：CN117060707B
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202311056912.6
申请日：2023-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 单级单相无桥Zeta型PFC变换器，解决了现有Zeta型PFC变换器效率低、功率密度低的问题，属于单级单相无桥PFC变换器拓扑领域。本发明包括输入滤波电感Lf、输入滤波电容Cf、储能电容C、电感L1、电感L2、NMOS开关管S5、NMOS开关管S6、输出滤波电容Cdc1、输出滤波电容Cdc2、1号双向开关和2号双向开关；当输出电流方向不变时，可使用不控二极管替换输出侧的开关管；本发明可将两个电感的电感量设计为相同的较小值，变换器体积得以显著减小，功率密度得以有效提高，还可以将输出侧电感的电感量大于输入侧电感，但相比于其他PFC变换器较大的输入滤波电感，输出侧电感的电感量仍然较小。
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公开(公告)号：CN117060708B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202311056922.X
申请日：2023-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 单级无桥PFC变换器及控制方法，解决了单级PFC变换器结构复杂、输出电压范围受限的问题，属于单级单相无桥PFC变换器拓扑领域。本发明的变换器包括滤波电感、双向开关、储能电容、变压器、二极管D1‑D2、滤波电容Cdc1‑Cdc2和控制电路；该变换器工作于临界导通状态，当工作于降压模式，控制电路按照降压模式控制方程VmTon＝|vac|对变换器进行控制；当工作于升压模式，控制电路按照升压模式控制方程VmTon＝|vac|+nVdc/2对变换器进行控制；可在降压模式与升压模式之间灵活切换，依据不同工作模式下的控制方程对变换器导通时间Ton进行控制，降压模式下存在的输入电流畸变问题得以有效解决，输出电压范围显著拓宽。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116317528B
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202310246450.8
申请日：2023-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 单级单相无桥倍压式CUK型PFC变换器,解决了如何减少CUK变换器无源元件数量的问题，属于单级单相无桥PFC变换器拓扑领域。本发明包括：输入电源的正极与输入滤波电感L1的一端连接，输入滤波电感L1的另一端同时与储能电容C的一端、1号双向开关的正极同时连接，储能电容C的另一端与2号双向开关的正极和储能电感L2的一端同时连接；输入电源的负极、两个双向开关的负极、输出滤波电容Cdc1的一端、输出滤波电容Cdc2的一端同时连接，储能电感L2的另一端同时与开关管S5的发射极和开关管S6的集电极同时连接，开关管S5的集电极与输出滤波电容Cdc1的另一端连接，开关管S6的发射极与输出滤波电容Cdc2的另一端连接。
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公开(公告)号：CN117411307A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311379816.5
申请日：2023-10-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 适用于宽中频交直流电源系统的单级无桥PFC变换器，解决了无桥SEPIC型PFC变换器输入侧二极管桥臂会造成效率降低及输入电流过零畸变的问题，属于PFC变换器拓扑领域。本发明包括耦合电感(自感L1、L2，互感M，漏感Le)、双向开关(功率开关管S1与S2)、储能电容Cs、输出滤波电容Cdc和四个二极管D1、D2、D3、D4；本发明输入侧二极管桥臂被完全移除，因其带来的效率降低与电流畸变问题不再存在；输出侧二极管工作于零电流关断模态，不存在二极管反向恢复的问题。引入耦合电感后，在保证输入电流低THD的条件下，电感元件的电感量得以显著减小，变换器体积有效减小，输入电流基波相移问题也得以有效解决。
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公开(公告)号：CN117060709A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311056930.4
申请日：2023-08-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 单级无桥隔离式Zeta型功率因数校正电路，解决了现有Zeta型无桥PFC电路拓扑使用元件较多、效率低的问题，属于单级单相无桥功率因数校正变换器拓扑领域。本发明包括输入滤波电感Lf、输入滤波电容Cf、变压器T、储能电容C、储能电感L，输出滤波电容Cdc1、输出滤波电容Cdc2、1号双向开关和2号双向开关；还设计了储能电感L和励磁电感Lm、最大占空比dmax的值。本发明交流输入端的整流二极管被完全消除，电路实现了真正意义上的无桥；在较高输出电压时半导体器件承受的最大耐压得以有效降低，其开关损耗得以有效减小，电路效率得以进一步提高；控制简单，无需采样输入电流，采用单电压环定占空比控制即可实现功率因数校正功能。
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公开(公告)号：CN116317528A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310246450.8
申请日：2023-03-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 单级单相无桥倍压式CUK型PFC变换器,解决了如何减少CUK变换器无源元件数量的问题，属于单级单相无桥PFC变换器拓扑领域。本发明包括：输入电源的正极与输入滤波电感L1的一端连接，输入滤波电感L1的另一端同时与储能电容C的一端、1号双向开关的正极同时连接，储能电容C的另一端与2号双向开关的正极和储能电感L2的一端同时连接；输入电源的负极、两个双向开关的负极、输出滤波电容Cdc1的一端、输出滤波电容Cdc2的一端同时连接，储能电感L2的另一端同时与开关管S5的发射极和开关管S6的集电极同时连接，开关管S5的集电极与输出滤波电容Cdc1的另一端连接，开关管S6的发射极与输出滤波电容Cdc2的另一端连接。
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公开(公告)号：CN117411307B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202311379816.5
申请日：2023-10-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 适用于宽中频交直流电源系统的单级无桥PFC变换器，解决了无桥SEPIC型PFC变换器输入侧二极管桥臂会造成效率降低及输入电流过零畸变的问题，属于PFC变换器拓扑领域。本发明包括耦合电感(自感L1、L2，互感M，漏感Le)、双向开关(功率开关管S1与S2)、储能电容Cs、输出滤波电容Cdc和四个二极管D1、D2、D3、D4；本发明输入侧二极管桥臂被完全移除，因其带来的效率降低与电流畸变问题不再存在；输出侧二极管工作于零电流关断模态，不存在二极管反向恢复的问题。引入耦合电感后，在保证输入电流低THD的条件下，电感元件的电感量得以显著减小，变换器体积有效减小，输入电流基波相移问题也得以有效解决。
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