RU2711311C1 - Basic element of power module - Google Patents

Basic element of power module Download PDF

Info

Publication number
RU2711311C1
RU2711311C1 RU2019115870A RU2019115870A RU2711311C1 RU 2711311 C1 RU2711311 C1 RU 2711311C1 RU 2019115870 A RU2019115870 A RU 2019115870A RU 2019115870 A RU2019115870 A RU 2019115870A RU 2711311 C1 RU2711311 C1 RU 2711311C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diode
key
power
main key
antiphase
Prior art date
Application number
RU2019115870A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Павлович Воронин
Original Assignee
Игорь Павлович Воронин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Павлович Воронин filed Critical Игорь Павлович Воронин
Priority to RU2019115870A priority Critical patent/RU2711311C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2711311C1 publication Critical patent/RU2711311C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/13—Modifications for switching at zero crossing

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electronics.
SUBSTANCE: invention relates to power electronics, in particular to converters of electric energy with reduced power losses in semiconductor key elements, and can be used for creation of energy-efficient power modules used in autonomous inverters and pulse regulators. As elements providing zero currents and voltages, exclusively internal resonant components of structure are used. Technical result is achieved by the fact that external leads of auxiliary switch and additional diode are connected to circuit of basic element through conducting buses, distributed inductances of which are magnetically connected.
EFFECT: technical result is that all semiconductor keys and diodes, wherein both main and auxiliary switches at zero voltages and currents; wherein power of switching losses in the circuit is reduced almost to zero.
1 cl, 15 dwg

Description

Предложение относится к силовой электронике, в частности к преобразователям электрической энергии с пониженными потерями мощности в полупроводниковых ключевых элементах и может быть использовано для создания энергоэффективных силовых модулей, применяемых в автономных инверторах и импульсных регуляторах.The proposal relates to power electronics, in particular, to electric energy converters with reduced power losses in semiconductor key elements and can be used to create energy-efficient power modules used in stand-alone inverters and switching regulators.

Известна базовая схема коммутации на двух полупроводниковых приборах, включенных встречно - последовательно, с выводом средней точки соединенных вместе катодов (эмиттеров или истоков) (Макмарри У. Топология схем энергетической электроники. ТИИЭР, т. 76, №4, 1988. стр. 142, Фиг. 2). Недостатком данного решения является жесткий режим переключения и большие потери мощности при коммутации.Known basic circuit switching on two semiconductor devices connected counter-series, with the conclusion of the midpoint of the cathodes connected together (emitters or sources) (McMurry W. Topology of power electronics circuits. TIIER, v. 76, No. 4, 1988. p. 142, Fig. 2). The disadvantage of this solution is the hard switching mode and large power losses during switching.

Наиболее близким по технической сути к заявляемому решению является базовый элемент силового модуля (RU 169427 U1, 16.03 2017), содержащий первый, второй и третий силовые выводы, основной ключ со встречно-параллельным диодом, противофазный диод, выполненный в виде последовательного соединения первого и второго составного диода, вспомогательный ключ и дополнительный диод, при этом основной ключ и противофазный диод соединены последовательно, вывод основного ключа, соединенный с катодом его встречно-параллельного диода подключен к первому силовому выводу, анод первого составного диода подключен ко второму силовому выводу, а точка соединения основного ключа с противофазным диодом подключена к третьему силовому выводу, первый внешний вывод вспомогательного ключа подключен к точке соединения первого и второго составного диода, а катод дополнительного диода подключен к точке соединения основного ключа с противофазным диодом.The closest in technical essence to the claimed solution is the basic element of the power module (RU 169427 U1, 16.03 2017), containing the first, second and third power terminals, the main key with an anti-parallel diode, an antiphase diode made in the form of a serial connection of the first and second a composite diode, an auxiliary key and an additional diode, while the main key and the antiphase diode are connected in series, the output of the main key connected to the cathode of its counter-parallel diode is connected to the first power the output, the anode of the first composite diode is connected to the second power output, and the connection point of the main key with the antiphase diode is connected to the third power output, the first external output of the auxiliary key is connected to the connection point of the first and second composite diode, and the cathode of the additional diode is connected to the connection point of the main key with an antiphase diode.

В устройстве прототипа обеспечивается мягкий режим переключения базового элемента и пониженные потери мощности при коммутации. Недостатком данного решения является необходимость применения дополнительных резонансных компонентов - дросселей и конденсаторов, усложняющих схему и повышающих ее габариты.The prototype device provides a soft switching mode of the base element and reduced power loss during switching. The disadvantage of this solution is the need to use additional resonant components - inductors and capacitors, which complicate the circuit and increase its dimensions.

Технической задачей предлагаемого решения является снижение энергии динамических потерь в базовом элементе силового модуля.The technical task of the proposed solution is to reduce the energy of dynamic losses in the basic element of the power module.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в том, что все полупроводниковые ключи и диоды, причем как основные, так и вспомогательные переключаются при нулевых напряжениях и токах. При этом энергия (мощность) коммутационных потерь в схеме снижается практически до нуля. В качестве элементов, обеспечивающих нулевые токи и напряжения, используются исключительно внутренние резонансные компоненты конструкции.The technical result of the proposed device is that all semiconductor switches and diodes, both primary and secondary, switch at zero voltages and currents. In this case, the energy (power) of switching losses in the circuit is reduced to almost zero. As elements providing zero currents and voltages, exclusively internal resonant components of the structure are used.

Указанный технический результат достигается тем, что базовый элемент силового модуля содержит первый, второй и третий силовые выводы, основной ключ со встречно-параллельным диодом, противофазный диод, выполненный в виде последовательного соединения первого и второго составного диода, вспомогательный ключ и дополнительный диод, при этом основной ключ и противофазный диод соединены последовательно, вывод основного ключа, соединенный с катодом его встречно-параллельного диода подключен к первому силовому выводу, анод первого составного диода подключен ко второму силовому выводу, а точка соединения основного ключа с противофазным диодом подключена к третьему силовому выводу, первый внешний вывод вспомогательного ключа подключен к точке соединения первого и второго составного диода, а катод дополнительного диода подключен к точке соединения основного ключа с противофазным диодом. Второй внешний вывод вспомогательного ключа через первую проводящую шину подключен к первому силовому выводу, а анод дополнительного диода через вторую проводящую шину подключен к точке соединения первого и второго составного диода, при этом распределенные индуктивности первой и второй проводящих шин являются магнитно-связанными.The specified technical result is achieved by the fact that the basic element of the power module contains the first, second and third power terminals, the main key with an anti-parallel diode, an antiphase diode made in the form of a series connection of the first and second composite diode, an auxiliary key and an additional diode, while the main key and the antiphase diode are connected in series, the output of the main key connected to the cathode of its counter-parallel diode is connected to the first power output, the anode of the first composite the diode is connected to the second power output, and the connection point of the main key with the antiphase diode is connected to the third power output, the first external output of the auxiliary key is connected to the connection point of the first and second composite diode, and the cathode of the additional diode is connected to the connection point of the main key with the antiphase diode. The second external output of the auxiliary key is connected through the first conductive bus to the first power output, and the anode of the additional diode is connected through the second conductive bus to the connection point of the first and second composite diodes, while the distributed inductances of the first and second conductive buses are magnetically coupled.

Сущность предложенного решения и его технический результат поясняются соответствующими чертежами.The essence of the proposed solution and its technical result are illustrated by the relevant drawings.

На Фиг. 1 представлен базовый элемент силового модуля.In FIG. 1 shows the basic element of a power module.

На Фиг. 2 представлена схема коммутации непрерывного тока нагрузки с базовым элементом.In FIG. 2 shows a circuit for switching a continuous load current with a base element.

На Фиг. 3 представлен базовый элемент силового модуля во втором варианте исполнения.In FIG. 3 shows the basic element of the power module in the second embodiment.

На Фиг. 4 представлен базовый элемент силового модуля в третьем варианте исполнения.In FIG. 4 shows the basic element of the power module in the third embodiment.

На Фиг. 5 представлен базовый элемент силового модуля в четвертом варианте исполнения.In FIG. 5 shows the basic element of the power module in the fourth embodiment.

На Фиг. 6 представлен базовый элемент силового модуля с нижним уровнем подключения основного ключа в первом варианте исполнения.In FIG. 6 shows the basic element of the power module with the lower connection level of the main key in the first embodiment.

На Фиг. 7 представлен базовый элемент силового модуля с нижним уровнем подключения основного ключа во втором варианте исполнения.In FIG. 7 shows the basic element of the power module with the lower connection level of the main key in the second embodiment.

На Фиг. 8 представлен базовый элемент силового модуля с нижним уровнем подключения основного ключа в третьем варианте исполнения.In FIG. 8 shows the basic element of the power module with the lower connection level of the main key in the third embodiment.

На Фиг. 9 представлен базовый элемент силового модуля с нижним уровнем подключения основного ключа в четвертом варианте исполнения.In FIG. 9 shows the basic element of the power module with the lower connection level of the main key in the fourth embodiment.

На Фиг. 10 представлена схема полумоста на двух базовых элементах: с верхним и нижним уровнем подключения основного ключа.In FIG. 10 shows a half-bridge diagram on two basic elements: with an upper and lower connection level of the main key.

На Фиг. 11 представлена схема трехуровневого полумоста с фиксированной нейтралью на четырех базовых элементах.In FIG. 11 is a diagram of a three-level half-bridge with a fixed neutral on four basic elements.

На Фиг. 12 представлены диаграммы коммутации основного ключа в составе базового элемента в переходном процессе включения.In FIG. 12 shows switching diagrams of the main key as part of the basic element in the transient switching process.

На Фиг. 13 представлены диаграммы коммутации основного ключа в составе базового элемента в переходном процессе выключения.In FIG. 13 shows switching diagrams of the main key as part of the basic element in the transient shutdown process.

На Фиг. 14 представлены диаграммы коммутации вспомогательного ключа в составе базового элемента в переходном процессе включения.In FIG. Figure 14 shows the switching diagrams of the auxiliary key as part of the base element in the transient switching process.

На Фиг. 15 представлены диаграммы коммутации вспомогательного ключа в составе базового элемента в переходном процессе выключения.In FIG. 15 shows switching diagrams of an auxiliary key as part of a basic element in a transient shutdown process.

Базовый элемент силового модуля (Фиг. 1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 силовые выводы, основной ключ со встречно-параллельным диодом 4, противофазный диод 5, выполненный в виде последовательного соединения первого 6 и второго 7 составного диода, вспомогательный ключ 8 и дополнительный диод 9, основной ключ 4 и противофазный диод 5 соединены последовательно, вывод основного ключа 4, соединенный с катодом его встречно-параллельного диода подключен к первому силовому выводу 1, анод первого составного диода 6 подключен ко второму силовому выводу 2, точка соединения основного ключа 4 с противофазным диодом 5 подключена к третьему силовому выводу 3, первый внешний вывод вспомогательного ключа 8 подключен к точке соединения первого 6 и второго 7 составного диода, а катод дополнительного диода 9 подключен к точке соединения основного ключа 4 с противофазным диодом 5.The basic element of the power module (Fig. 1) contains the first 1, second 2 and third 3 power leads, a main key with an anti-parallel diode 4, an antiphase diode 5 made in the form of a series connection of the first 6 and second 7 composite diodes, an auxiliary key 8 and an additional diode 9, the main switch 4 and the antiphase diode 5 are connected in series, the output of the main switch 4 connected to the cathode of its counter-parallel diode is connected to the first power output 1, the anode of the first composite diode 6 is connected to the second power output 2, the connection point of the main key 4 with the antiphase diode 5 is connected to the third power output 3, the first external output of the auxiliary key 8 is connected to the connection point of the first 6 and second 7 of the composite diode, and the cathode of the additional diode 9 is connected to the connection point of the main key 4 s antiphase diode 5.

Второй внешний вывод вспомогательного ключа 8 через первую проводящую шину 10 подключен к первому силовому выводу 1, а анод дополнительного диода 9 через вторую проводящую шину 11 подключен к точке соединения первого 6 и второго 7 составного диода, при этом распределенные индуктивности первой 10 и второй 11 проводящих шин являются магнитно-связанными.The second external output of the auxiliary key 8 through the first conductive bus 10 is connected to the first power output 1, and the anode of the additional diode 9 through the second conductive bus 11 is connected to the connection point of the first 6 and second 7 composite diode, while the distributed inductances of the first 10 and second 11 conductive Tires are magnetically coupled.

Рассмотрим работу заявляемого устройства на примере схемы коммутации непрерывного тока нагрузки Фиг. 2 с базовым элементом в соответствие с Фиг. 1.Consider the operation of the inventive device on the example of a switching circuit of a continuous load current FIG. 2 with a base element in accordance with FIG. 1.

Источник напряжения, питающий схему Фиг. 2, подключен между силовыми выводами базового элемента 1 и 2, и обозначен на схеме символом Е. Непрерывный ток нагрузки Iн, задается источником тока, подключенным между силовыми выводами базового элемента 2 и 3.The voltage source supplying the circuit of FIG. 2, is connected between the power terminals of the base element 1 and 2, and is indicated in the diagram by the symbol E. The continuous load current In, is set by the current source connected between the power terminals of the base element 2 and 3.

На схеме дополнительно показаны распределенные индуктивности проводящих шин 10 и 11, приведенное значение которых равно L, а также собственные выходные емкости основного ключа 4, и составного диода 7, обозначенные как С4 и С7, соответственно.The diagram additionally shows the distributed inductances of the conductive buses 10 and 11, the reduced value of which is L, as well as the own output capacitances of the main switch 4 and the composite diode 7, designated as C4 and C7, respectively.

Конструктивно шины 10 и 11 выполняются как близко расположенные проводники, в качестве одиночного витка пересекающие окно общего магнитного сердечника. При этом взаимная индуктивность проводящих шин 10 и 11 M=L.Structurally, the buses 10 and 11 are made as closely spaced conductors that cross a window of a common magnetic core as a single turn. Moreover, the mutual inductance of the conductive busbars 10 and 11 M = L.

Пусть в начальный момент времени основной ключ 4 и вспомогательный ключ 8 находятся в разомкнутом состоянии. Тогда ток нагрузки Iн протекает по цепи открытых составных диодов 6 и 7 противофазного диода 5. Начальное напряжение на выходной емкости С4 основного ключа 4, равно при этом значению Е. Поскольку составной диод 7 открыт, начальное напряжение на емкости С7 равно нулю. При разомкнутом вспомогательном ключе 8 начальные значения токов в индуктивностях проводящих шин 10 и 11 равны нулю.Let the primary key 4 and auxiliary key 8 be in the open state at the initial time. Then, the load current In flows through the circuit of open composite diodes 6 and 7 of the antiphase diode 5. The initial voltage at the output capacitance C4 of the main switch 4 is equal to the value E. Since the composite diode 7 is open, the initial voltage at the capacitance C7 is zero. When the auxiliary key 8 is open, the initial values of the currents in the inductances of the conductive buses 10 and 11 are equal to zero.

В начале цикла коммутаций происходит замыкание вспомогательного ключа 8.At the beginning of the switching cycle, the auxiliary key 8 is closed.

Длительность полного цикла коммутаций в базовом элементе можно разделить на следующие интервалы:The duration of the full switching cycle in the basic element can be divided into the following intervals:

1. Интервал линейного нарастания тока в индуктивности L проводящей шины 10.1. The interval of the linear increase in current in the inductance L of the conductive bus 10.

При замыкании вспомогательного ключа 8 через открытый составной диод 6 к проводящей шине 10 подключается напряжение Е, вызывая линейное нарастание тока в индуктивности шины L и, соответственно, во вспомогательном ключе 8, обеспечивая тем самым снижение напряжения на вспомогательном ключе 8 в режиме нулевого тока:When the auxiliary switch 8 is closed through the open composite diode 6, the voltage E is connected to the conductive bus 10, causing a linear increase in current in the inductance of the bus L and, accordingly, in the auxiliary switch 8, thereby reducing the voltage on the auxiliary switch 8 in zero current mode:

Figure 00000001
Figure 00000001

где IL - ток в индуктивности шины 10; I8 - ток вспомогательного ключа 8.where I L is the current in the inductance of the bus 10; I 8 - auxiliary key current 8.

Через интервал времени Δt1 ток в индуктивности шины 10 достигает значения тока нагрузки Iн, и первый составной диод 6 запирается:After a time interval Δt1, the current in the inductance of the bus 10 reaches the value of the load current In, and the first composite diode 6 is locked:

Figure 00000002
Figure 00000002

2. Интервал разряда выходной емкости С4 основного ключа 4 и его отпирания при нулевом напряжении.2. The interval of the discharge of the output capacitance C4 of the main key 4 and its unlocking at zero voltage.

После запирания первого составного диода 6 в схеме начинается колебательный процесс разряда выходной емкости С4 по цепи проводящей шины 10 через замкнутый вспомогательный ключ 8 и открытый второй составной диод 7. При этом ток в индуктивности L проводящей шины 10 будет увеличиваться, а напряжение на емкости С4 и основном ключе 4 спадать:After locking the first composite diode 6 in the circuit, the oscillatory process of discharging the output capacitance C4 begins along the circuit of the conductive bus 10 through a closed auxiliary key 8 and the open second composite diode 7. In this case, the current in the inductance L of the conductive bus 10 will increase, and the voltage across the capacitance C4 and mostly key 4 subside:

Figure 00000003
Figure 00000003

где

Figure 00000004
- волновое сопротивление резонансного контура, образованного емкостью С4 и индуктивностью L проводящей шины 10;
Figure 00000005
- круговая частота резонансного процесса в контуре; U4 - напряжение на основном ключе 4.Where
Figure 00000004
- wave impedance of the resonant circuit formed by the capacitance C4 and the inductance L of the conductive bus 10;
Figure 00000005
- the circular frequency of the resonant process in the circuit; U 4 - voltage on the main key 4.

Через интервал времени Δt2 напряжение на емкости С4 и, соответственно, на основном ключе 4, спадает до нуля. При этом включается встречно-параллельный диод основного ключа 4, через который начинает замыкаться избыточный ток ΔI, накопленный в индуктивности L проводящей шины 10 при разряде выходной емкости С4:After a time interval Δt2, the voltage on the capacitance C4 and, accordingly, on the main key 4, drops to zero. In this case, the on-parallel diode of the main switch 4 is turned on, through which the excess current ΔI accumulated in the inductance L of the conductive bus 10 when the output capacitance C4 is discharged starts to close:

Figure 00000006
Figure 00000006

После разряда выходной емкости С4 основной ключ 4 отпирается в режиме нулевого напряжения.After the discharge of the output capacitance C4, the main key 4 is unlocked in the zero voltage mode.

3. Интервал сброса энергии, накопленной в индуктивности L первой проводящей шины 10 в переходном процессе отпирания основного ключа 4.3. The interval of discharge of energy stored in the inductance L of the first conductive bus 10 in the transition process unlocking the main key 4.

При размыкании вспомогательного ключа 8, ток нагрузки Iн переключается в основной ключ 4. За счет магнитной связи между индуктивностями проводящих шин 10 и 11 отпирается дополнительный диод 9, и в индуктивности L проводящей шины 11 наводится ток, равный по величине току, накопленному в индуктивности L проводящей шины 10 к концу второго интервала Δt2 цикла коммутаций:When the auxiliary key 8 is opened, the load current In switches to the main key 4. Due to the magnetic coupling between the inductances of the conducting buses 10 and 11, an additional diode 9 is unlocked, and a current equal to the value of the current accumulated in the inductance L is induced in the inductance L of the conducting bus 11. conductive bus 10 to the end of the second interval Δt2 switching cycle:

Figure 00000007
Figure 00000007

После появления тока в индуктивности L проводящей шины 11 второй составной диод 7 запирается, и между индуктивностью L проводящей шины 11 и выходной емкостью С7 второго составного диода 7 начинается колебательный процесс. Длительность интервала Δt3 определяется открытым состоянием дополнительного диода 9, при котором через дополнительный диод 9 протекает ток в положительном направлении:After the current appears in the inductance L of the conductive bus 11, the second composite diode 7 is closed, and between the inductance L of the conductive bus 11 and the output capacitance C7 of the second composite diode 7, an oscillatory process begins. The duration of the interval Δt 3 is determined by the open state of the additional diode 9, in which a current flows in the positive direction through the additional diode 9:

Figure 00000008
Figure 00000008

В конце интервала Δt3 энергия, запасенная в индуктивности L проводящей шины 11, перетекает в выходную емкостью С7 второго составного диода 7, находящегося в запертом состоянии. После запирания дополнительного диода 9 на емкости С7 второго составного диода 7 устанавливается обратное напряжение:At the end of the interval Δt 3, the energy stored in the inductance L of the conductive bus 11 flows into the output capacitance C7 of the second composite diode 7, which is in the locked state. After locking the additional diode 9 on the capacitance C7 of the second composite diode 7, the reverse voltage is set:

Figure 00000009
Figure 00000009

где

Figure 00000010
- волновое сопротивление резонансного контура, образованного выходной емкостью С7 составного диода 7 и индуктивностью L проводящей шины 11.Where
Figure 00000010
- wave impedance of the resonant circuit formed by the output capacitance C7 of the composite diode 7 and the inductance L of the conductive bus 11.

Отметим, что плавное нарастание напряжения на выходной емкости С7 второго составного диода 7 при замкнутом основном ключе 4 обеспечивает запирание вспомогательного ключа 8 при нулевом напряжении.Note that a smooth increase in voltage at the output capacitance C7 of the second composite diode 7 with the main key 4 closed ensures that the auxiliary key 8 is locked at zero voltage.

4. Интервал проводимости основного ключа 4.4. The conductivity interval of the primary key 4.

Интервал проводимости основного ключа 4, называемый длительностью импульса ΔtИ задается соответствующим алгоритмом управления схемой. При этом ток нагрузки Iн протекает по цепи основного ключа 4, запасая энергию от источника питания схемы Е.The conduction interval of the main key 4, called the pulse duration Δt And is set by the corresponding circuit control algorithm. In this case, the load current In flows through the circuit of the main switch 4, storing energy from the power source of circuit E.

5. Интервал запирания основного ключа 4 при нулевом токе.5. The interval for locking the main key 4 at zero current.

Данный интервал начинается при замыкании вспомогательного ключа 8 после окончания длительности импульса ΔtИ.This interval begins when the auxiliary key 8 is closed after the end of the pulse duration Δt AND .

Поскольку обратное напряжения на выходной емкости С7 поддерживает второй составной диод 7 в закрытом состоянии, между емкостью С7 и индуктивностью L проводящей шины 10 начинается колебательный процесс, с круговой частотой

Figure 00000011
.Since the reverse voltage at the output capacitance C7 maintains the second composite diode 7 in the closed state, an oscillating process begins with a circular frequency between the capacitance C7 and the inductance L of the conductive bus 10
Figure 00000011
.

При этом в основном ключе 4 появляется дополнительный ток, направленный встречно по отношению к току нагрузки Iн:In this case, in the main key 4, an additional current appears, directed counter-to the load current In:

Figure 00000012
Figure 00000012

Плавное изменение тока в течение колебательного процесса обеспечивает включение вспомогательного ключа 8 в режиме нулевого тока.A smooth change in current during the oscillatory process ensures the inclusion of the auxiliary key 8 in the zero current mode.

Через интервал времени Δt5 равный четверти периода резонансной частоты ωр2 ток I4 снижается до нуля и основной ключ 4 запирается при нулевом токе. Напряжение на выходной емкости С7 второго составного диода 7 снижается при этом практически до нуля.After a time interval Δt 5 equal to a quarter of the period of the resonant frequency ω p2, the current I 4 decreases to zero and the main switch 4 is locked at zero current. The voltage at the output capacitance C7 of the second composite diode 7 is reduced to almost zero.

6. Интервал сброса энергии, накопленной в индуктивности L первой проводящей шины 10 и начало заряда выходной емкости С4 основного ключа 4.6. The interval of discharge of energy stored in the inductance L of the first conductive bus 10 and the beginning of the charge of the output capacitance C4 of the main key 4.

При размыкании вспомогательного ключа 8 за счет магнитной связи между индуктивностями проводящих шин 10 и 11 отпирается дополнительный диод 9, и в индуктивности L проводящей шины 11 наводится ток, равный по величине току, накопленному в индуктивности L проводящей шины 10 к концу пятого интервала Δt5 цикла коммутаций:When the auxiliary switch 8 is opened due to the magnetic coupling between the inductances of the conductive buses 10 and 11, an additional diode 9 is unlocked, and a current equal to the current accumulated in the inductance L of the conductive bus 10 towards the end of the fifth interval Δt5 of the switching cycle is induced in the inductance L of the conductive bus 11 :

Figure 00000013
Figure 00000013

При значении коэффициента магнитной связи между равными индуктивностями проводящих шин 10 и 11 близком к единице, можно полагать, что IL (Δt5)≈IL (Δt2).When the value of the magnetic coupling coefficient between the equal inductances of the conducting buses 10 and 11 is close to unity, we can assume that I L (Δt 5 ) ≈I L (Δt 2 ).

Между индуктивностью L второй проводящей шины 11 и емкостью С7 начинается колебательный процесс, при котором обратное напряжение на втором составном диоде 7 начинает нарастать, а ток в дополнительном диоде 9 спадать.Between the inductance L of the second conductive bus 11 and the capacitance C7, an oscillatory process begins, in which the reverse voltage on the second composite diode 7 begins to increase, and the current in the additional diode 9 decreases.

На этом же интервале ток нагрузки Iн начинает заряжать выходную емкость С4 основного ключа 4.At the same interval, the load current In begins to charge the output capacitance C4 of the main switch 4.

Плавное нарастание напряжений на емкости С7 и емкости С4 обеспечивают запирание вспомогательного ключа 8 при нулевом напряжении.A smooth increase in voltage on the capacitance C7 and capacitance C4 provide locking auxiliary key 8 at zero voltage.

Когда сумма напряжений на емкости С7 и емкости С4 становится равной напряжению источника Е, в противофазном диоде 5 открывается первый составной диод 6 и рассматриваемый интервал завершается.When the sum of the voltages at the capacitance C7 and the capacitance C4 becomes equal to the voltage of the source E, in the antiphase diode 5, the first composite diode 6 opens and the considered interval is completed.

Длительность шестого интервала определяют по приближенной формуле:The duration of the sixth interval is determined by the approximate formula:

Figure 00000014
Figure 00000014

При этом напряжение на выходной емкости С7, равное обратному напряжению на втором составном диоде 7, в конце интервала определяется выражением:In this case, the voltage at the output capacitance C7, equal to the inverse voltage at the second composite diode 7, at the end of the interval is determined by the expression:

Figure 00000015
Figure 00000015

7. Интервал полного разряда емкости С7 второго составного диода 7 и заряда выходной емкости С4 основного ключа 4 до напряжения источника питания Е.7. The interval of the full discharge of the capacitance C7 of the second composite diode 7 and the charge of the output capacitance C4 of the main switch 4 to the voltage of the power source E.

После отпирания первого составного диода 6 ток нагрузки Iн фактически начинает протекать по параллельному соединению емкости С7 и емкости С4. При этом емкость С4 продолжает заряжаться, а емкость С7 разряжается. После увеличения напряжения на емкости С4 до значения напряжения источника питания Е, емкость С7 полностью разряжается. При этом отпирается второй составной диод 7 и ток нагрузки Iн полностью переключается в противофазный диод 5, образованный двумя составными диодами 6 и 7.After unlocking the first composite diode 6, the load current In actually begins to flow through the parallel connection of the capacitance C7 and capacitance C4. In this case, the capacitance C4 continues to be charged, and the capacitance C7 is discharged. After increasing the voltage on the capacitance C4 to the voltage value of the power source E, the capacitance C7 is completely discharged. In this case, the second composite diode 7 is unlocked and the load current In completely switches to the antiphase diode 5, formed by two composite diodes 6 and 7.

Длительность последнего интервала определяется по формуле:The duration of the last interval is determined by the formula:

Figure 00000016
Figure 00000016

По завершении указанных интервалов работы все величины токов и напряжений на компонентах базового элемента возвращаются к начальным значениям, и базовый элемент готов к очередному циклу коммутации.Upon completion of the indicated operation intervals, all values of currents and voltages on the components of the base element return to the initial values, and the base element is ready for the next switching cycle.

Принцип работы предложенного устройства и его технический результат не изменяются, если проводящая шина 10 будет присоединена к первому внешнему выводу вспомогательного ключа 8, а проводящая шина 11 к цепи катода дополнительного диода 9. Этот вывод следует из свойства инвариантности (неизменности) схем при перестановке последовательно соединенных компонентов в ее ветвях. При этом формируются еще три равнозначные топологии базового элемента, представленные на Фиг. 3, Фиг. 4 и Фиг. 5.The principle of operation of the proposed device and its technical result do not change if the conductive bus 10 is connected to the first external output of the auxiliary key 8, and the conductive bus 11 to the cathode circuit of the additional diode 9. This conclusion follows from the property of invariance (immutability) of the circuits when rearranging connected in series components in its branches. At the same time, three more equivalent topologies of the base element are formed, which are presented in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5.

Рассмотренная работа заявляемого устройства (Фиг. 1) в схеме Фиг. 2 относится к его применению в Качестве базового элемента с верхним уровнем подключения основного ключа 4 к цепи источника питания и нагрузки.The considered operation of the inventive device (FIG. 1) in the circuit of FIG. 2 relates to its use as a basic element with an upper level for connecting the main key 4 to the power supply and load circuits.

Для применения базового элемента в качестве ключевого устройства с нижним уровнем подключения основного ключа 4 изменяется топология подключения основного ключа 4 и противофазного диода 5 к силовым выводам 1, 2 и 3 устройства (Фиг. 6). Теперь к первому силовому выводу 1 подключен вывод основного ключа 4, соединенный с анодом его встречно-параллельного диода, а ко второму силовому выводу 2 подключен катод противофазного диода 5. Данная топология подключения объясняется изменением направления тока нагрузки относительно ключевых элементов нижнего уровня подключения на обратное направление, по сравнению с верхним уровнем подключения. В соответствие с изменением направления тока нагрузки, порядок подключения проводящих шин 10 и 11 к выходным цепям вспомогательного ключа 8 и дополнительного диода 9 изменяется. Теперь первый внешний вывод вспомогательного ключа 8 через первую проводящую шину 10 подключен к первому силовому выводу, а второй внешний вывод вспомогательного ключа 8 присоединен к точке соединения первого 6 и второго 7 составного диода. При этом анод дополнительного диода подключен к точке соединения основного ключа 4 с противофазным диодом 5, а катод дополнительного диода 9 через вторую проводящую шину 11 подключен к точке соединения первого 6 и второго 7 составного диода, причем распределенные индуктивности первой 10 и второй 11 проводящих шин являются магнитно-связанными.To use the basic element as a key device with a lower connection level of the main key 4, the topology of connecting the main key 4 and the antiphase diode 5 to the power terminals 1, 2 and 3 of the device is changed (Fig. 6). Now, the main key 4 is connected to the first power output 1, connected to the anode of its counter-parallel diode, and the antiphase diode 5 cathode is connected to the second power output 2. This connection topology is explained by the reverse direction of the load current relative to the key elements of the lower connection level , compared to the upper level of connection. In accordance with a change in the direction of the load current, the order of connecting the conductive buses 10 and 11 to the output circuits of the auxiliary key 8 and additional diode 9 is changed. Now, the first external terminal of the auxiliary key 8 is connected to the first power terminal through the first conductive bus 10, and the second external terminal of the auxiliary key 8 is connected to the connection point of the first 6 and second 7 of the composite diode. In this case, the anode of the additional diode is connected to the connection point of the main switch 4 with the antiphase diode 5, and the cathode of the additional diode 9 is connected via the second conductive bus 11 to the connection point of the first 6 and second 7 composite diodes, the distributed inductances of the first 10 and second 11 conductive buses being magnetically coupled.

Принцип работы заявляемого устройства (Фиг. 6) как базового элемента с нижним уровнем подключения не меняется по сравнению с базовым элементом верхнего уровня подключения (Фиг. 1). Его цикл коммутаций состоит из тех же семи основных интервалов работы.The principle of operation of the inventive device (Fig. 6) as a basic element with a lower connection level does not change compared to the basic element of the upper connection level (Fig. 1). Its switching cycle consists of the same seven main operation intervals.

Аналогичным образом топологии базовых элементов верхнего уровня подключения, представленные на Фиг. 3, Фиг. 4 и Фиг. 5 могут быть преобразованы в топологии базовых элементов нижнего уровня подключения, которые показаны на Фиг. 7, Фиг. 8 и Фиг. 9, соответственно.Similarly, the topology of the base elements of the top-level connection shown in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 can be transformed into the topology of the base elements of the lower connection layer, which are shown in FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9, respectively.

Примеры конкретного применения предложенного устройства.Examples of specific applications of the proposed device.

В качестве базового элемента с верхним уровнем подключения основного ключа 4, устройства на Фиг 1., Фиг. 3, Фиг. 4 и Фиг. 5 могут быть использованы в понижающих регуляторах постоянного напряжения.As a basic element with an upper connection level of the main key 4, the device of FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5 can be used in step-down DC voltage regulators.

В качестве базового элемента с нижним уровнем подключения основного ключа 4, устройства на Фиг 6., Фиг. 7, Фиг. 8 и Фиг. 9 могут быть использованы в повышающих регуляторах постоянного напряжения.As a basic element with a lower connection level of the main key 4, the device of FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9 can be used in step-up DC voltage regulators.

Последовательное включение базовых элементов верхнего и нижнего уровня подключения образует схему полумоста. Параллельное подключение двух полумостов образует однофазную мостовую схему, а параллельное подключение трех полумостов -трехфазную мостовую схему. Данная топология может быть применена в автономных инверторах, активных выпрямителях и двухтактных преобразователях постоянного напряжения.The sequential inclusion of the basic elements of the upper and lower connection level forms a half-bridge circuit. Parallel connection of two half-bridges forms a single-phase bridge circuit, and parallel connection of three half-bridges forms a three-phase bridge circuit. This topology can be applied in stand-alone inverters, active rectifiers and push-pull DC / DC converters.

На Фиг. 10 представлена схема полумоста на базе последовательного соединения базовых элементов верхнего (Фиг. 1) и нижнего (Фиг. 6) уровня подключения. Третий силовой вывод, являющийся общим для базовых элементов верхнего и нижнего уровня является точкой фазы полумоста 3(1,2) и служит для подключения нагрузки. При этом встречно-параллельный диод основного ключа верхнего уровня 4(1) является противофазным диодом 5(2) для основного ключа нижнего уровня 4(2) и, наоборот, встречно-параллельный диод основного ключа нижнего уровня 4(2) является противофазным диодом 5(1) для основного ключа верхнего уровня 4(1).In FIG. 10 is a diagram of a half-bridge based on the serial connection of the basic elements of the upper (Fig. 1) and lower (Fig. 6) connection level. The third power output, which is common for the basic elements of the upper and lower levels, is the phase point of the half-bridge 3 (1,2) and serves to connect the load. In this case, the anti-parallel diode of the main key of the upper level 4 (1) is an antiphase diode 5 (2) for the main key of the lower level 4 (2) and, conversely, the anti-parallel diode of the main key of the lower level 4 (2) is an antiphase diode 5 (1) for the top-level primary key 4 (1).

Для построения схемы трехуровневого полумоста с фиксированной нейтралью N могут быть применены четыре базовых элемента: два базовых элемента верхнего уровня подключения и два базовых элемента нижнего уровня подключения.To build a three-level half-bridge circuit with a fixed neutral N, four basic elements can be applied: two basic elements of the upper connection level and two basic elements of the lower connection level.

На Фиг. 11 представлен трехуровневый полумост с фиксированной нейтралью N на основе базовых элементов верхнего (Фиг. 1) и нижнего (Фиг. 6) уровня подключения.In FIG. 11 shows a three-level half-bridge with a fixed neutral N based on the basic elements of the upper (Fig. 1) and lower (Fig. 6) connection level.

Точка соединения основных ключей 4(2) и 4(3) образует точку фазы трехуровневого полумоста, которую можно рассматривать в качестве общего третьего силового вывода для всех базовых элементов схемы 3(1,2,3,4).The connection point of the main keys 4 (2) and 4 (3) forms the phase point of the three-level half-bridge, which can be considered as a common third power output for all the basic elements of circuit 3 (1,2,3,4).

Фиксация точки нейтрали N на заданном уровне напряжения в схеме трехуровневого полумоста обеспечивается с помощью верхнего фиксирующего диода 5(1) и нижнего фиксирующего диода 5(4), которые одновременно являются противофазными диодами основного ключа верхнего уровня 4(1) и основного ключа нижнего уровня 4(4), соответственно.The fixation of the neutral point N at a given voltage level in the three-level half-bridge circuit is ensured by the upper fixing diode 5 (1) and the lower fixing diode 5 (4), which are simultaneously antiphase diodes of the main key of the upper level 4 (1) and the main switch of the lower level 4 (4), respectively.

Между точкой фазы 3(1,2,3,4) трехуровневого полумоста и точкой нейтрали N подключается нагрузка.A load is connected between the phase 3 (1,2,3,4) point of the three-level half-bridge and the neutral point N.

Работа трехуровневого полумоста сводится к последовательной по времени работе двух эквивалентных полумостов. Каждый из эквивалентных полумостов состоит из двух последовательно включенных базовых элементов верхнего и нижнего уровня, аналогично схеме типового полумоста Фиг. 10The work of a three-level half-bridge is reduced to the time-consistent operation of two equivalent half-bridges. Each of the equivalent half-bridges consists of two series-connected basic elements of the upper and lower levels, similar to the scheme of a typical half-bridge of FIG. 10

Первый эквивалентный полумост состоит из основного ключа верхнего уровня 4(1) и ключа нижнего уровня, образованного последовательным соединением основного ключа 4(3) и нижнего фиксирующего диода 5(4). Противофазным диодом для ключа верхнего уровня 4(1) является верхний фиксирующий диод 5(1), который одновременно является встречно-параллельным диодом для ключа нижнего уровня, образованного последовательным соединением основного ключа 4(3) и нижнего фиксирующего диода 5(4). Противофазным диодом для ключа нижнего уровня, образованного последовательным соединением основного ключа 4(3) и нижнего фиксирующего диода 5(4), является встречно-параллельный диод основного ключа 4(1). При работе первого эквивалентного полумоста основной ключ 4(2) все время находится в замкнутом состоянии.The first equivalent half-bridge consists of the main key of the upper level 4 (1) and the key of the lower level formed by the serial connection of the main key 4 (3) and the lower fixing diode 5 (4). The antiphase diode for the upper level key 4 (1) is the upper fixing diode 5 (1), which is also an anti-parallel diode for the lower level key formed by the serial connection of the main key 4 (3) and the lower fixing diode 5 (4). The antiphase diode for the lower level key formed by the serial connection of the main key 4 (3) and the lower fixing diode 5 (4) is an anti-parallel diode of the main key 4 (1). During the operation of the first equivalent half-bridge, the main key 4 (2) is always in the closed state.

Второй эквивалентный полумост состоит из ключа верхнего уровня, образованного последовательным соединением верхнего фиксирующего диода 5(1) и основного ключа 4(2), и основного ключа нижнего уровня 4(4). Противофазным диодом для ключа верхнего уровня, образованного последовательным соединением верхнего фиксирующего диода 5(1) и основного ключа 4(2), является встречно-параллельный диод основного ключа 4(4). Противофазным диодом для ключа нижнего уровня 4(4) является нижний фиксирующий диод 5(4), который одновременно является встречно-параллельным диодом для ключа верхнего уровня, образованного последовательным соединением верхнего фиксирующего диода 5(1) и основного ключа 4(2). При работе второго эквивалентного полумоста основной ключ 4(3) все время находится в замкнутом состоянии.The second equivalent half-bridge consists of a key of the upper level formed by the serial connection of the upper fixing diode 5 (1) and the main key 4 (2), and the main key of the lower level 4 (4). The antiphase diode for the upper level key formed by the serial connection of the upper fixing diode 5 (1) and the main key 4 (2) is an anti-parallel diode of the main key 4 (4). The antiphase diode for the lower level key 4 (4) is the lower fixing diode 5 (4), which is also an anti-parallel diode for the upper level key formed by the serial connection of the upper fixing diode 5 (1) and the main key 4 (2). During the operation of the second equivalent half-bridge, the main key 4 (3) is always in the closed state.

Для подтверждения энергетической эффективности предложенного устройства были проведены экспериментальные исследования процессов коммутации в представленном базовом элементе при его работе на индуктивную нагрузку в режиме непрерывного тока, что эквивалентно работе устройства Фиг. 2.To confirm the energy efficiency of the proposed device, experimental studies of switching processes in the presented basic element were carried out during its operation on an inductive load in continuous current mode, which is equivalent to the operation of the device of FIG. 2.

Напряжение источника питания 500 В.Power supply voltage 500 V.

Ток нагрузки 50A.Load current 50A.

На Фиг. 12 и Фиг. 13 представлены диаграмма напряжения U4(t) и тока I4(t) при коммутации основного ключа 4 в составе базового элемента в переходном процессе включения и выключения, соответственно. Масштаб по вертикали: 200 В на деление для напряжения, 25А на деление для тока и 5000 Вт на деление для мгновенной мощности. Масштаб времени по горизонтали 40нс на деление.In FIG. 12 and FIG. 13 is a voltage diagram of U4 (t) and current I4 (t) when switching the main switch 4 as part of the base element in the on and off transition process, respectively. Vertical Scale: 200 V per division for voltage, 25A per division for current, and 5000 W per division for instantaneous power. The horizontal time scale is 40ns per division.

Как следует из представленных диаграмм, процессы коммутации в основном ключе 4 протекают при нулевом напряжении в переходном процессе включения (Фиг. 12) и при нулевом токе в переходном процессе выключения (Фиг. 13), что обеспечивает практически нулевую мощность динамических потерь p4(t)=U4(t)⋅I4(t) в ключе 4.As follows from the presented diagrams, the switching processes in the main key 4 occur at zero voltage in the transient switching process (Fig. 12) and at zero current in the transient switching process (Fig. 13), which provides almost zero dynamic loss power p4 (t) = U4 (t) ⋅I4 (t) in key 4.

На Фиг. 14 и Фиг. 15 представлены диаграмма напряжения U8(t) и тока I8(t) при коммутации вспомогательного ключа 8 в составе базового элемента в переходном процессе включения и выключения, соответственно. Масштаб по вертикали: 200 В на деление для напряжения, 25А на деление для тока и 5000 Вт на деление для мгновенной мощности. Масштаб времени по горизонтали 20нс на деление.In FIG. 14 and FIG. 15 is a voltage diagram of U8 (t) and current I8 (t) when switching auxiliary key 8 as part of the base element in the on and off transition process, respectively. Vertical Scale: 200 V per division for voltage, 25A per division for current, and 5000 W per division for instantaneous power. The horizontal time scale is 20ns per division.

Как следует из представленных диаграмм, процессы коммутации во вспомогательном ключе 8 протекают при нулевом токе в переходном процессе включения (Фиг. 14) и при нулевом напряжении в переходном процессе выключения (Фиг. 15), что обеспечивает практически нулевую мощность динамических потерь p8(t)=U8(t)⋅I8(t) во вспомогательном ключе 8.As follows from the presented diagrams, the switching processes in the auxiliary key 8 occur at zero current in the transient switching process (Fig. 14) and at zero voltage in the transient switching process (Fig. 15), which provides almost zero dynamic loss power p8 (t) = U8 (t) ⋅I8 (t) in auxiliary key 8.

Claims (1)

Базовый элемент силового модуля, содержащий первый, второй и третий силовые выводы, основной ключ со встречно-параллельным диодом, противофазный диод, выполненный в виде последовательного соединения первого и второго составного диода, вспомогательный ключ и дополнительный диод, при этом основной ключ и противофазный диод соединены последовательно, вывод основного ключа, соединенный с катодом его встречно-параллельного диода, подключен к первому силовому выводу, анод первого составного диода подключен ко второму силовому выводу, а точка соединения основного ключа с противофазным диодом подключена к третьему силовому выводу, первый внешний вывод вспомогательного ключа подключен к точке соединения первого и второго составного диода, а катод дополнительного диода подключен к точке соединения основного ключа с противофазным диодом, отличающийся тем, что второй внешний вывод вспомогательного ключа через первую проводящую шину подключен к первому силовому выводу, а анод дополнительного диода через вторую проводящую шину подключен к точке соединения первого и второго составного диода, при этом распределенные индуктивности первой и второй проводящих шин являются магнитно-связанными.The basic element of the power module containing the first, second and third power terminals, the main key with an anti-parallel diode, an antiphase diode made in the form of a series connection of the first and second composite diode, an auxiliary key and an additional diode, while the main key and antiphase diode are connected in series, the main key output connected to the cathode of its counter-parallel diode is connected to the first power output, the anode of the first composite diode is connected to the second power output, and the point and the connection of the main key with the antiphase diode is connected to the third power output, the first external output of the auxiliary key is connected to the connection point of the first and second composite diode, and the cathode of the additional diode is connected to the connection point of the main key with the antiphase diode, characterized in that the second external output of the auxiliary the key through the first conductive bus is connected to the first power output, and the anode of the additional diode through the second conductive bus is connected to the connection point of the first and second a fixed diode, while the distributed inductances of the first and second conductive buses are magnetically coupled.
RU2019115870A 2019-05-23 2019-05-23 Basic element of power module RU2711311C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115870A RU2711311C1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Basic element of power module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115870A RU2711311C1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Basic element of power module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2711311C1 true RU2711311C1 (en) 2020-01-16

Family

ID=69171379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115870A RU2711311C1 (en) 2019-05-23 2019-05-23 Basic element of power module

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2711311C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224082U1 (en) * 2023-11-28 2024-03-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Resonant switch with zero voltage switching

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU748744A1 (en) * 1978-01-18 1980-07-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Inverter with n-step output voltage
US5486752A (en) * 1994-06-17 1996-01-23 Center For Innovative Technology** Zero-current transition PWM converters
RU96708U1 (en) * 2010-04-27 2010-08-10 Открытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Энергомодуль" (Оао Нпо "Энергомодуль") THREE-LEVEL INVERTER WITH SOFT COMMUTATION
RU172182U1 (en) * 2016-12-21 2017-06-30 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Switching voltage converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU748744A1 (en) * 1978-01-18 1980-07-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Inverter with n-step output voltage
US5486752A (en) * 1994-06-17 1996-01-23 Center For Innovative Technology** Zero-current transition PWM converters
RU96708U1 (en) * 2010-04-27 2010-08-10 Открытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Энергомодуль" (Оао Нпо "Энергомодуль") THREE-LEVEL INVERTER WITH SOFT COMMUTATION
RU172182U1 (en) * 2016-12-21 2017-06-30 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") Switching voltage converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224082U1 (en) * 2023-11-28 2024-03-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Resonant switch with zero voltage switching

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alzahrani et al. A family of scalable non-isolated interleaved DC-DC boost converters with voltage multiplier cells
US10007288B2 (en) Direct current link circuit
US8570005B2 (en) Direct current link circuit
Li et al. Decoupling-controlled triport composited DC/DC converter for multiple energy interface
US8138638B2 (en) DC/DC converter
Akbar et al. A family of single-stage high-gain dual-buck split-source inverters
Macy et al. A 1.2 MHz, 25 V to 100 V GaN-based resonant Dickson switched-capacitor converter with 1011 W/in3 (61.7 kW/L) power density
US10381951B1 (en) Family of modular quasi-resonant inverters
Amirabadi A new class of high-power-density universal power converters
Cao et al. A double-wing multilevel modular capacitor-clamped dc-dc converter with reduced capacitor voltage stress
Scott et al. A Gallium Nitride switched-capacitor power inverter for photovoltaic applications
WO2019154138A1 (en) Bridge circuit for inverter or rectifier
Ellis et al. A symmetric dual-inductor hybrid dickson converter for direct 48v-to-pol conversion
Tolbert et al. Switching cells and their implications for power electronic circuits
Ellis et al. The symmetric dual inductor hybrid converter for direct 48V-to-PoL conversion
Alcazar et al. High voltage gain boost converter based on three-state switching cell and voltage multipliers
Zhu et al. A novel quasi-resonant soft-switching Z-source inverter
RU2711311C1 (en) Basic element of power module
RU169427U1 (en) Magnetically coupled resonance key
Sreenu et al. Analysis of switched impedance source/quasi-impedance source DC-DC converters for photovoltaic system
RU212998U1 (en) RESONANT SWITCH WITH MAGNETICALLY COUPLED THROTTLE
Narimani et al. A comparative study of three-level DC-DC converters
Khan et al. An improved cascaded dual-buck inverter
Vinnikov et al. qZS-based soft-switching DC/DC converter with a series resonant LC circuit
Elsayad et al. A Study on a Three-Level Flying Capacitor Boost Converter with an Integrated LC 2 D Output Network for Universal Input Voltage Applications