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Active Clamp Boost Converter with Blanking Time Tuning Considered
Applied Sciences ( IF 2.5 ) Pub Date : 2021-01-18 , DOI: 10.3390/app11020860
Yeu-Torng Yau , Kuo-Ing Hwu , Yu-Kun Tai

An active clamp boost converter with blanking time auto-tuned is presented herein, and this is implemented by an additional auxiliary switch, an additional resonant inductor, and an additional active clamp capacitor as compared with the conventional boost converter. In this structure, both the main and auxiliary switches have zero voltage switching (ZVS) turn-on as well as the output diode has zero current switching (ZCS) turn-off, causing the overall efficiency of the converter to be upgraded. Moreover, as the active clamp circuit is adopted, the voltage spike on the main switch can be suppressed to some extent whereas, because of this structure, although the input inductor is designed in the continuous conduction mode (CCM), the output diode can operate with ZCS turn-off, leading to the resonant inductor operating in the discontinuous conduction mode (DCM), hence there is no reverse recovery current during the turn-off period of the output diode. Furthermore, unlike the existing soft switching circuits, the auto-tuning technique based on a given look-up table is added to adjust the cut-off time point of the auxiliary switch to reduce the current flowing through the output diode, so that the overall efficiency is upgraded further. In this paper, basic operating principles, mathematic deductions, potential designs, and some experimental results are given. To sum up, the novelty of this paper is ZCS turn-off of the output diode, DCM operation of the resonant inductor, and auto-tuning of cut-off time point of the auxiliary switch. In addition, the efficiency of the proposed converter can be up to 96.9%.

中文翻译:

考虑了消隐时间调整的有源钳位升压转换器

本文介绍了一种具有消隐时间自动调整功能的有源钳位升压转换器,与传统的升压转换器相比,这是通过附加的辅助开关,附加的谐振电感器和附加的有源钳位电容器来实现的。在这种结构中,主开关和辅助开关均具有零电压开关(ZVS)导通,而输出二极管具有零电流开关(ZCS)截止,从而使转换器的整体效率得以提高。此外,由于采用了有源钳位电路,因此可以在一定程度上抑制主开关上的电压尖峰,但是由于这种结构,尽管输入电感器设计为连续导通模式(CCM),但输出二极管仍可以工作随着ZCS的关闭,导致谐振电感器以不连续导通模式(DCM)工作,因此在输出二极管关断期间没有反向恢复电流。此外,与现有的软开关电路不同,它增加了基于给定查找表的自动调谐技术,以调整辅助开关的截止时间点,以减少流过输出二极管的电流,从而使总的效率进一步提高。本文给出了基本的工作原理,数学推论,潜在的设计以及一些实验结果。综上所述,本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。因此,在输出二极管关断期间没有反向恢复电流。此外,与现有的软开关电路不同,它增加了基于给定查找表的自动调谐技术,以调整辅助开关的截止时间点,以减少流过输出二极管的电流,从而使总的效率进一步提高。本文给出了基本的工作原理,数学推论,潜在的设计以及一些实验结果。总而言之,本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。因此,在输出二极管关断期间没有反向恢复电流。此外,与现有的软开关电路不同,它增加了基于给定查找表的自动调谐技术,以调整辅助开关的截止时间点,以减少流过输出二极管的电流,从而使总的效率进一步提高。本文给出了基本的工作原理,数学推论,潜在的设计以及一些实验结果。综上所述,本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。与现有的软开关电路不同,它增加了基于给定查找表的自动调谐技术,以调节辅助开关的截止时间点,以减少流过输出二极管的电流,因此总效率为进一步升级。本文给出了基本的工作原理,数学推论,潜在的设计以及一些实验结果。总而言之,本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。与现有的软开关电路不同,它增加了基于给定查找表的自动调谐技术,以调节辅助开关的截止时间点,以减少流过输出二极管的电流,因此总效率为进一步升级。本文给出了基本的工作原理,数学推论,潜在的设计以及一些实验结果。总而言之,本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。通过添加基于给定查找表的自动调整技术来调整辅助开关的截止时间点,以减少流过输出二极管的电流,从而进一步提高了整体效率。本文给出了基本的工作原理,数学推论,潜在的设计以及一些实验结果。总而言之,本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。通过添加基于给定查找表的自动调谐技术来调整辅助开关的截止时间点,以减少流过输出二极管的电流,从而进一步提高了整体效率。本文给出了基本的工作原理,数学推论,潜在的设计以及一些实验结果。总而言之,本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。本文的新颖之处在于输出二极管的ZCS关断,谐振电感器的DCM操作以及辅助开关的截止时间点的自动调整。另外,所提出的转换器的效率可以高达96.9%。
更新日期:2021-01-18
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