CN110277919A - 一种实时修正dc/dc变换器在软开关下的死区时间的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，控制移相全桥同步整流电路在全负载范围实现ZVS，在不增加硬件资源的情况下，可根据负载电流的大小动态修正死区时间Td，以控制移相全桥同步整流电路在全负载范围实现ZVS，减小开关损耗和谐振带来的电磁干扰问题；进一步的，本发明采用实时修正的方法，有效解决单一死区时间难以实现移相全桥开关管ZVS，不仅能提升DC/DC控制器的效率，同时也减小了上下桥臂直通的风险。

Description

一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法。
背景技术
移相全桥同步整流电路的金氧半场效晶体管(MOSFET)的高频开关会产生高频电压振荡和电压尖峰，因此增加了管子的电压应力和反向恢复损耗，也带来了严重的电磁干扰问题。产生电压尖峰的最主要原因是软开关DC/DC变换器的开关管是否能实现零电压开关(ZVS)，为了能够有效实现ZVS，需要合理设置开关管的死区时间。
目前，本领域技术人员针对不同负载电流采用固定死区时间。死区时间过长会导致体二极管导通时间过长进而损失效率，死区时间过短则失去ZVS状态，不仅降低效率，还有上下桥臂直通的风险，因此使用单一固定死区时间并不是实现移相全桥开关管ZVS的有效方法。
综上，本发明提出了一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，控制移相全桥同步整流电路在全负载范围实现ZVS，可有效抑制开关管电压尖峰，减小开关损耗和谐振带来的电磁干扰问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，，根据负载电流的大小动态修正死区时间，可有效抑制开关管电压尖峰，减小开关损耗和谐振带来的电磁干扰问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，包括：
根据一移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路获得所述移相全桥的工作模态波形图，所述移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路包括一驱动控制模块；
根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系；
所述驱动控制模块根据所述对应关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，所述根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系的步骤包括：
根据所述移相全桥工作模态波形图，确定所述移相全桥软开关DC/DC变换器中的第一金氧半场效晶体管关断到第二金氧半场效晶体管导通的持续时间t23；
根据所述移相全桥工作模态波形图，确定所述移相全桥软开关DCDC变换器中的第一金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管关断到第二金氧半场效晶体管及第三金氧半场效晶体管导通，且负载电流降为零的持续时间t34；
根据公式：
t23≤Td≤t23+t34，
确定脉宽调制信号的死区时间Td与负载电流的对应关系。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，所述驱动控制模块根据所述对应关系动态修正脉宽调制信号的死区时间Td，实现软开关的步骤包括：
驱动控制模块中的采样检测电路将负载电流反馈于驱动控制模块中的智能控制组件；
所述智能控制模块根据负载电流控制驱动控制模块中的脉宽调制驱动组件输出的脉宽调制信号的死区时间Td。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，所述移相全桥软开关DCDC变换器的主电路拓扑结构包括全桥逆变电路、变压器、整流电路、采样检测电路以及滤波电路；
所述驱动控制模块驱动所述全桥逆变电路工作，同时通过所述采样检测电路采集检测所述整流电路及滤波电路的信号，以修正死区时间Td。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，所述全桥逆变电路包括滞后桥臂、超前桥臂以及谐振电感Lr；
其中，所述滞后桥臂包括第一金氧半场效晶体管及第二金氧半场效晶体管；所述超前桥臂包括第三金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管；
所述驱动控制模块输出互补的脉宽调制信号，实时修正死区时间Td，分别驱动滞后桥臂及超前桥臂通过所述变压器的漏感、第一金氧半场效晶体管、第二金氧半场效晶体管、第三金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管的寄生电容实现谐振，利用谐振实现零电压开关。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，所述获取持续时间t23及t34的步骤包括：
确定在t时刻所述第一金氧半场效晶体管寄生电容两端的电压第二金氧半场效晶体管寄生电容两端的电压负载电流ip(t)以及谐振电感Lr两端电压vab(t)，其中，t2为第一金氧半场效晶体管充电，二金氧半场效晶体管放电的时刻，I2为一常数；
vab(t)＝Zip(t)sinω(t-t2)；
ip(t)＝I2cosω(t-t2)；
根据上述公式，所述t34＝LrI2/vin，vin为输入电压。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，所述根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系的步骤之后还包括：
对所述对应关系进行近似拟合，获取死区时间Td与负载电流的一元多阶函数关系，所述驱动控制模块根据所述一元多阶函数关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，获取死区时间Td与负载电流的一元多阶函数关系的步骤包括：
获取死区时间Td与输出电流的一元多阶函数关系，所述输出电流为所述负载电流与变压器匝比的乘积。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，所述根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系的步骤之后还包括：
根据所述对应关系，对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段负载电流与所述死区时间对应数值进行标定，获取一对应关系表，根据所述对应关系表实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
可选的，在上述实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段负载电流与所述死区时间对应数值进行标定，获取一对应关系表的步骤包括：
获取死区时间Td与输出电流的对应关系表，所述输出电流为所述负载电流与变压器匝比的乘积。
综上所述，本发明提出的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，在不增加硬件资源的情况下，可根据负载电流的大小动态修正死区时间Td，以控制移相全桥同步整流电路在全负载范围实现ZVS，减小开关损耗和谐振带来的电磁干扰问题；进一步的，本发明采用实时修正的方法，有效解决单一死区时间难以实现移相全桥开关管ZVS，不仅能提升DC/DC控制器的效率，同时也减小了上下桥臂直通的风险。
附图说明
图1为本发明一优选实施例中的移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路示意图；
图2为图1中所述移相全桥的工作模态波形图；
图3为本发明一实施例中对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段负载电流与所述死区时间对应数值进行标定，获取的对应关系表；
图4为本发明提出的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法流程图；
图5为图1中所述移相全桥的滞后桥臂开通情况。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明提出一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，包括：
根据一移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路获得所述移相全桥的工作模态波形图，所述移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路包括一驱动控制模块；
根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系；
所述驱动控制模块根据所述对应关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
具体的，参考图1，所述移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路包括一驱动控制模块、全桥逆变电路、变压器、整流电路、采样检测电路以及滤波电路；所述驱动控制模块包括：采样检测电路及智能控制组件1。
所述全桥逆变电路包括滞后桥臂、超前桥臂以及谐振电感Lr；
其中，所述滞后桥臂包括第一金氧半场效晶体管A(其寄生电容为C1)及第二金氧半场效晶体管B(其寄生电容为C2)；所述超前桥臂包括第三金氧半场效晶体管C(其寄生电容C3)及第四金氧半场效晶体管D(其寄生电容为C4)。
所述驱动控制模块输出互补的脉宽调制信号，实时修正死区时间Td分别驱动滞后桥臂及超前桥臂通过所述变压器的漏感、第一金氧半场效晶体管、第二金氧半场效晶体管、第三金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管的寄生电容实现谐振，利用谐振实现零电压开关。
具体的，参考图2，根据所述移相全桥的工作模态波形图，确定所述移相全桥软开关DC/DC变换器中的第一金氧半场效晶体管关断到第二金氧半场效晶体管导通的持续时间t23；
根据所述移相全桥工作模态波形示意图，确定所述移相全桥软开关DCDC变换器中的第一金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管关断到第二金氧半场效晶体管及第三金氧半场效晶体管导通，且负载电流降为零的持续时间t34；
根据公式：
t23≤Td≤t23+t34，
确定脉宽调制信号的死区时间Td与负载电流的对应关系。
继续参考图2，阴影区段为滞后、超前桥臂关断转换时发生谐振的区段，结合图1可知，滞后臂AB管通断转换时通过CD管的寄生电容与Lr谐振实现CD的零电压开关，超前臂CD管通断转换时通过AB的寄生电容与Lr谐振实现AB管的零电压开关。在t2时刻,A管关断，ip给C1充电，给C2放电，由于C1的存在，A管两端的电压不会发生突变，A管可实现零电压关断，滞后臂中点a和超前桥臂中点b间的电压vab开始由零变为负，并且由于此时副边全桥管同时导通使得变压器副边绕组电压为零，原边绕组电压也相应为零，vab直接加载谐振电感Lr上，因此这段时间里实际上是谐振电感Lr以及电容C1和C2谐振工作。滞后桥臂中点a与超前桥臂中点b间的电压vab谐振上升，谐振下降，可得vab、ip以及电容C1和C2的电压分别为：
vab(t)＝Zip(t)sinω(t-t2) 式(1)，
ip(t)＝I2cosω(t-t2) 式(2)，
其中，
请继续参考图2，当C1电压上升到vin时，B管的体二极管自然导通，将B管电压钳在零位，实现零电压开通，持续时间为t23，因此，滞后桥臂AB两管驱动信号之间的死区时间应满足Td＞t23。
此外，此时B管虽然开通，但是B管并不流过电流。ip由B的体二极管流通，Lr的储能回馈给输入电源，ip线性下降，到t4时刻，ip下降到零，AD的体二极管自然关断，电流从BC管流过，此段时间为t34。
如果Td过长，已经降为零，但此时未即时开通B管，谐振电感中的能量不足以维持B管体二极管的导通，导致C2的反向充电，其电压将重新升高，B管也不能实现零电压开关。因此，B管应在保持为零的时间内开通，AB管之间的死区时间应满足t23≤Td≤t24，结合式(1)-(4)可得：
所述驱动控制模块根据式(5)实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
可选的，参考图5，根据死区时间Td可确定本发明中图1，B管最优的导通时刻ton。
可选的，本发明一实施例中，对所述对应关系即式(5)进行近似拟合，获取死区时间Td与负载电流的一元多阶函数关系，所述驱动控制模块根据所述一元多阶函数关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。具体的，通过简化式(5)获取死区时间Td与负载电流的一元多阶函数关系。所述获取死区时间Td与负载电流的函数关系包括但不限于为一元二次函数关系、一元三次函数关系或一元四次函数关系等，本发明对此不作任何限制。
优选的，所述驱动控制模块根据一元三次函数关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td，具体包括：根据式(6)对式(5)中arcsin进行幂级数展开，省略3阶以上部分，获取死区时间Td与负载电流的一元三次函数关系，所述驱动控制模块根据所述一元三次函数关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
优选的，本实施例中，可通过输出电流代替负载电流，所述输出电流为负载电流与变压器匝比的乘积，因此，根据获取死区时间Td与输出电流的一元三次函数关系，进行动态修正，其数据范围更大，精度更高。
同时，由于公式(5)包含反正弦算子以及复杂的边界判据，若严格按照此算法进行软件开发，将严重增加CPU负载率。因此，使用近似拟合的方式，可降低研发成本，并减少CPU负载率。
即所述死区时间Td与负载电流的一元三次函数关系表示为：
Td＝aIout 3+bIout+c 式(8)。
可选的，本发明又一实施例中，根据式(5)对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段负载电流与所述死区时间对应数值进行标定，获取一对应关系表，参考图3，将死区时间设置为标定量，以10A为间隔，对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段标定，根据所述对应关系表实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
同理，可通过输出电流代替负载电流，所述输出电流为负载电流与变压器匝比的乘积，因此，根据获取死区时间Td与输出电流的标定对应关系，进行动态修正，其数据范围更大，精度更高。同时，由于公式(5)包含反正弦算子以及复杂的边界判据，若严格按照此算法进行软件开发，将严重增加MCU负载率。因此，使用近似拟合的方式，可降低MCU计算成本，并减少CPU负载率。
使用近似拟合具有良好的连续性，并且计算简单，进一步降低了MCU负载率；对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段负载电流与所述死区时间对应数值进行标定的方法能够获取不同电流区间对应最优死区时间，因此实时修正更具合理性，本发明对所述对应关系即式(5)的优化处理方法并不作任何限制，因此任何通过对本发明中式(5)的改良均属于本发明的保护范围。
可选的，本发明中的驱动控制模块包括但不限于为单片机，本发明对此不作任何限制。
具体的参考图4，本发明提出的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法包括：
步骤S1：获取负载电流；
步骤S2：确定死区时间Td与负载电流的对应关系；
步骤S3：驱动控制模块根据所述对应关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
综上所述，本发明提出的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法中，在不增加硬件资源的情况下，可根据负载电流的大小动态修正死区时间Td，以控制移相全桥同步整流电路在全负载范围实现零电压开关，减小开关损耗和谐振带来的电磁干扰问题；进一步的，本发明采用实时修正的方法，有效解决单一死区时间难以实现移相全桥开关管零电压开关，不仅能提升DC/DC控制器的效率，同时也减小了上下桥臂直通的风险。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，包括：
根据一移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路获得所述移相全桥的工作模态波形图，所述移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路包括一驱动控制模块；
根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系；
所述驱动控制模块根据所述对应关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
2.如权利要求1所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，所述根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系的步骤包括：
根据所述移相全桥工作模态波形图，确定所述移相全桥软开关DC/DC变换器中的第一金氧半场效晶体管关断到第二金氧半场效晶体管导通的持续时间t23；
根据所述移相全桥工作模态波形图，确定所述移相全桥软开关DC/DC变换器中的第一金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管关断到第二金氧半场效晶体管及第三金氧半场效晶体管导通，且负载电流降为零的持续时间t34；
根据公式：
t23≤Td≤t23+t34，
确定脉宽调制信号的死区时间Td与负载电流的对应关系。
3.如权利要求2所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，所述驱动控制模块根据所述对应关系动态修正脉宽调制信号的死区时间Td，实现软开关的步骤包括：
驱动控制模块中的采样检测电路将负载电流反馈于驱动控制模块中的智能控制组件；
所述智能控制组件根据负载电流控制驱动控制模块中的脉宽调制驱动组件输出的脉宽调制信号的死区时间Td。
4.如权利要求3所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，所述移相全桥软开关DC/DC变换器的主电路拓扑结构包括全桥逆变电路、变压器、整流电路、采样检测电路以及滤波电路；
所述驱动控制模块驱动所述全桥逆变电路工作，同时通过所述采样检测电路采集检测所述整流电路及滤波电路的信号，以修正死区时间Td。
5.如权利要求4所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，所述全桥逆变电路包括滞后桥臂、超前桥臂以及谐振电感Lr；
其中，所述滞后桥臂包括第一金氧半场效晶体管及第二金氧半场效晶体管；所述超前桥臂包括第三金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管；
所述驱动控制模块输出互补的脉宽调制信号，实时修正死区时间Td，分别驱动滞后桥臂及超前桥臂通过所述变压器的漏感、第一金氧半场效晶体管、第二金氧半场效晶体管、第三金氧半场效晶体管及第四金氧半场效晶体管的寄生电容实现谐振，利用谐振实现零电压开关。
6.如权利要求2所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，所述获取持续时间t23及t34的步骤包括：
确定在t时刻所述第一金氧半场效晶体管寄生电容两端的电压第二金氧半场效晶体管寄生电容两端的电压负载电流ip(t)以及谐振电感Lr两端电压vab(t)，其中，t2为第一金氧半场效晶体管充电，第二金氧半场效晶体管放电的时刻，I2为一常数；
vab(t)＝Zip(t)sinω(t-t2)；
ip(t)＝I2cosω(t-t2)；
根据上述公式，所述t34＝LrI2/vin，vin为输入电压。
7.如权利要求1所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，所述根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系的步骤之后还包括：
对所述对应关系进行近似拟合，获取死区时间Td与负载电流的一元多阶函数关系，所述驱动控制模块根据所述一元多阶函数关系实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
8.如权利要求7所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，获取死区时间Td与负载电流的一元多阶函数关系的步骤包括：
获取死区时间Td与输出电流的一元多阶函数关系，所述输出电流为所述负载电流与变压器匝比的乘积。
9.如权利要求1所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，所述根据所述工作模态波形图确定死区时间Td与负载电流的对应关系的步骤之后还包括：
根据所述对应关系，对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段负载电流与所述死区时间对应数值进行标定，获取一对应关系表，根据所述对应关系表实时修正脉宽调制信号的死区时间Td。
10.如权利要求1所述的实时修正DC/DC变换器在软开关下的死区时间的方法，其特征在于，对移相全桥DC/DC输出电流全范围分段负载电流与所述死区时间对应数值进行标定，获取一对应关系表的步骤包括：
获取死区时间Td与输出电流的对应关系表，所述输出电流为所述负载电流与变压器匝比的乘积。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112491277A (zh) * 2020-11-25 2021-03-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种通过死区时间自适应提高电力电子变压器效率的方法
CN112532080A (zh) * 2020-12-01 2021-03-19 复旦大学 碳化硅电力电子变流器高效率控制方法、装置及变流器
CN112994472A (zh) * 2021-04-12 2021-06-18 华中科技大学 高频llc谐振变换器最优死区计算方法、变死区控制方法
CN113690983A (zh) * 2021-08-26 2021-11-23 长春捷翼汽车零部件有限公司 死区时间确定方法、充电驱动电路、装置、设备及介质
CN113746304A (zh) * 2021-08-12 2021-12-03 长春捷翼汽车零部件有限公司 桥式电路的死区时间控制方法、装置、设备及存储介质
CN114050725A (zh) * 2021-10-31 2022-02-15 江苏大学 一种应用于cllc双向dc/dc变换器反向轻载运行的控制方法
CN114362545A (zh) * 2022-01-18 2022-04-15 山东大学 无线电能传输系统零电压开关的实现方法、系统及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104135159A (zh) * 2014-07-21 2014-11-05 中国东方电气集团有限公司 一种移相全桥变换器的变死区调节控制方法
WO2015198391A1 (ja) * 2014-06-24 2015-12-30 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN105978123A (zh) * 2016-06-06 2016-09-28 东南大学 一种移相全桥式车载充电机死区时间的动态调节系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015198391A1 (ja) * 2014-06-24 2015-12-30 三菱電機株式会社 電力変換装置
CN104135159A (zh) * 2014-07-21 2014-11-05 中国东方电气集团有限公司 一种移相全桥变换器的变死区调节控制方法
CN105978123A (zh) * 2016-06-06 2016-09-28 东南大学 一种移相全桥式车载充电机死区时间的动态调节系统

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112491277A (zh) * 2020-11-25 2021-03-12 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种通过死区时间自适应提高电力电子变压器效率的方法
CN112491277B (zh) * 2020-11-25 2023-02-17 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种通过死区时间自适应提高电力电子变压器效率的方法
CN112532080A (zh) * 2020-12-01 2021-03-19 复旦大学 碳化硅电力电子变流器高效率控制方法、装置及变流器
CN112994472A (zh) * 2021-04-12 2021-06-18 华中科技大学 高频llc谐振变换器最优死区计算方法、变死区控制方法
CN112994472B (zh) * 2021-04-12 2022-06-14 华中科技大学 高频llc谐振变换器最优死区计算方法、变死区控制方法
CN113746304A (zh) * 2021-08-12 2021-12-03 长春捷翼汽车零部件有限公司 桥式电路的死区时间控制方法、装置、设备及存储介质
CN113690983A (zh) * 2021-08-26 2021-11-23 长春捷翼汽车零部件有限公司 死区时间确定方法、充电驱动电路、装置、设备及介质
CN113690983B (zh) * 2021-08-26 2024-01-23 长春捷翼汽车科技股份有限公司 死区时间确定方法、充电驱动电路、装置、设备及介质
CN114050725A (zh) * 2021-10-31 2022-02-15 江苏大学 一种应用于cllc双向dc/dc变换器反向轻载运行的控制方法
CN114050725B (zh) * 2021-10-31 2024-02-27 江苏大学 一种应用于cllc双向dc/dc变换器反向轻载运行的控制方法
CN114362545A (zh) * 2022-01-18 2022-04-15 山东大学 无线电能传输系统零电压开关的实现方法、系统及其应用
CN114362545B (zh) * 2022-01-18 2024-01-09 山东大学 无线电能传输系统零电压开关的实现方法、系统及其应用

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