谷值V2控制Boost变换器的频域与时域特性分析

基于对Boost变换器输出电压纹波的分析,本文将谷值V2控制技术应用于Boost变换器.详细分析了谷值V2控制Boost变换器的工作原理,首次建立了谷值V2控制Boost变换器的小信号模型,推导了控制-输出、输入-输出和输出阻抗等传递函数,研究了其频域与时域特性,并与谷值电流控制Boost变换器进行了比较分析.研究结果表明,与谷值电流控制相比,谷值V2控制Boost变换器具有比谷值电流控制Boost变换器更快的输入和负载瞬态响应速度,在给定参数下,谷值V2控制瞬态响应在输入电压增加时快530 s,输入电压减少时快800 s;当负载增加时快650 s,负载减少时快1 330 s.实验结果与仿真结果基本一致,验证了理论和仿真分析的正确性.      

谐振式单开关多路输出Boost LED驱动电源

提出了一种谐振式单开关多路输出Boost LED驱动电源及其控制电路,分析了其工作原理及特性.该多路输出Boost LED驱动电源只需要使用1个开关管,1个谐振电感和2n-1个谐振电容就能实现2n路输出的恒流控制,具有变换器电路结构与控制简单、体积小、效率高以及成本低的特点.利用谐振电容的充放电平衡原理,仅需控制其中任意一条输出支路电流,即可实现2n路输出支路的恒流及均流控制;此外,该多路恒流输出LED驱动电源具有固有的短路保护特性,任何一条输出支路短路不会影响其它输出支路的稳态电流.最后,搭建了一台48 W的四路恒流输出实验样机,验证了理论分析的正确性.      

动态参考电流控制三态Boost变换器的性能分析

为了提高工作于伪连续导电模式（pseudo continuous conduction mode,PCCM）的三态Boost变换器的效率、负载范围和瞬态响应性能,研究了一种动态参考电流（dynamic reference current,DRC）控制策略. 详细分析了DRC控制三态Boost变换器的工作原理,并比较了采用恒定参考电流（constant reference current,CRC）控制和DRC控制的三态Boost变换器的效率和负载瞬态响应性能,分别推导了它们的负载范围表达式,最后,通过实验对理论分析进行验证. 研究结果表明:与CRC控制相比,DRC控制三态Boost变换器的轻载效率提高了14%;在全负载范围内均能工作于PCCM模式,负载范围宽;负载减轻和增加时,调节时间分别减少了37.5%和32.0%,电压超调量分别减小了69.7%和61.9%,瞬态响应性能好.      

燃料电池电动自行车动力系统设计与整车建模

为了解决燃料电池输出波动较大,不利于电动自行车平稳运行的问题,设计并制作了燃料电池电动自行车用双相交错并联结构的升压变换器.在SIMULINK平台上建立了燃料电池电动自行车整车模型并对其进行仿真,利用PhyX-220型燃料电池作为输入进行样车试验测试.研究结果表明:该模型能够较为精确地反映整车的动态过程,满足动态负载的功率需求;系统输出的电压纹波可控制在2%以内,效率可达94%,验证了燃料电池驱动电动自行车的可行性.      

电流反馈型Boost变换器的稳定性及分岔研究

根据电流反馈型Boost变换器的拓扑结构变化规律，建立了功率变换器在连续运行模式下的精确频闪映射模型与系统的不动点方程，运用非线性方程稳定性理论分析系统的失稳方式，采用数值方法分析了Boost变换器稳定性变化与各个参数的关系，并通过仿真实验观察研究Boost变换器的分岔与混沌行为。     

预测平均电流控制PFC Boost变换电路

介绍了基于PFC Boost变换电路的预测平均电流控制方法,通过推导得出了预测平均电流控制策略的控制方程式.并采用Matlab仿真软件对预测平均电流控制型PFC Boost变换器进行了建模和仿真.仿真结果表明,预测平均电流控制型PFC Boost变换器具有控制电路简单可靠、输入功率因数高、抗干扰能力强、电流谐波失真小等...     

一种新型双变压器三电平DC/DC变换器的研究

提出了一种双变压器三电平变换器,通过在主桥臂并联一组辅助桥臂,再将辅助变压器的二次侧串联至主变压器的一次侧实现。该变换器不仅保留了传统三电平变换器的优点,同时通过辅助桥臂的通断从而实现宽范围输出电压;详细分析了双变压器三电平变换器的工作原理,分别比较了该变换器和传统变换器在不同输出范围下的效率。研制了一台1 500 W的原理样机,实验结果验证了理论分析的正确性以及该新型变换器的可行性。     

变脉宽脉冲序列控制DCM Buck变换器

为解决脉冲序列（pulse train,PT）控制开关DC-DC变换器稳态输出电压纹波较大的问题,通过研究较大输出电压纹波的产生机理,提出了一种变脉冲宽度脉冲序列（variable width pulse train,VWPT）控制方法.该方法基于电感电流断续导电模式（discontinuous conduction mode,DCM）Buck变换器,根据负载功率的变化,采用数字控制方式动态调节高、低功率脉冲占空比,得到两个能量差异较小的驱动脉冲,实现对变换器的控制,以获得明显优于PT控制的输出电压纹波特性.实验结果表明,相比于PT控制,VWPT控制可以有效降低变换器的稳态输出电压纹波50%左右.      

滞环PID控制在蓄电池充电器应用中的研究

传统PID（比例-积分-微分）控制对被控系统的参数摄动比较敏感,滞环控制具有较强的鲁棒性,将滞环PID控制方法引入到以恒流充电的蓄电池充电器中,可以使变换器具有很强的鲁棒性、适应性和稳定性。充电器主电路采用移相全桥变换器,给出了传统PID和滞环PID控制的仿真模型,针对变换器负载波动对输出电流的影响,以及输出电流的稳定性,分别作出了仿真试验和分析。仿真结果表明,将滞环PID控制应用到蓄电池充电器能够获得相对恒定的电流并且使得蓄电池充电器对外部响应及其内部参数的摄动有良好适应性。     

双缘COT调制数字电压型控制Buck变换器分析

为了提高恒定导通时间(constant on-time, COT)调制开关变换器的输出电压稳压精度,基于COT调制和双缘脉冲宽度调制的特点,提出了一种工作于电感电流连续导电模式(continuous conduction mode, CCM)的开关变换器双缘恒定导通时间(dual-edge constant on-time, DCOT)调制方法.介绍了DCOT调制数字电压型控制Buck变换器的工作原理,对比分析了COT调制和DCOT调制数字电压型控制Buck变换器的稳态性能和瞬态性能.结果表明:相比于COT调制,采用DCOT调制的数字电压型控制Buck变换器提高了输出电压的稳压精度,其大小为输出电压纹波峰峰值的50%,且瞬态调节时间减少了1个开关周期.最后,通过仿真和实验结果证明了理论分析的正确性.      

用于单电感双输出Buck变换器的PCPV控制方案

为减小工作于连续导电模式(continue conduction mode,CCM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器的输出交叉影响,提出了峰值电流-峰值电压(peak-current and peak-voltage,PCPV)控制方法.分析了PCPV控制...     

一种单级的高功率因数开关变换器

提出一种新的高功率因数的开关变换器,该变换器采用单级结构,单一占空比ＰＷＭ控制模式,完成功率因校正和输出电压调节双重功能;并对该变换器的工作过程进行了详细分析;最后给出该变换器在电子镇流器电路中的应用。     

基于等效控制的全局滑模控制Buck变换器设计

为简化滑模控制器设计和提高变换器系统的鲁棒性,探讨了全局滑模控制的原理和设计方法,并用于设计Buck变换器的控制系统.分析了全局滑模控制Buck变换器的特点,给出了基于等效控制思想的全局滑模控制器设计步骤,并设计了全局滑模控制律.最后,通过仿真分析,探讨了全局滑模控制器应用于Buck变换器的可行性和有效性.仿真结果表明,设计的全局滑模控制Buck变换器较传统滑模控制Buck变换器的瞬态响应速度快,并具有全局鲁棒性.     

一种新型移相控制FB-ZVZCS-PWM变换器

为克服全桥零电压零电流变换器现有拓扑结构电流应力大、控制复杂、稳定负载范围窄等缺陷,提出了一种新的基于移相PWM(脉宽调制)控制的变换器拓扑结构.该拓扑结构在负载率大于15%时能稳定地实现超前臂和滞后臂的软开关,并且电流应力大大减小.建立了该拓扑结构的小信号模型,用Matlab对其动态性能进行了仿真分析.最后,试制了一台容量为8 kW,输出电压为110 V的样机,证明了理论分析的正确性和参数设计的合理性.     

V2控制BUCK变换器建模及控制器优化

根据V^2控制原理，用状态空间平均和线性化方法分别建立BUCK变换器和其控制环的数学模型，求出整个系统的传递函数，并根据优化控制理论对控制环补偿电路的参数进行优化．仿真结果表明，经优化设计的BUCK变换器比根据经验值设计的变换器的响应速度提高约50％，带宽增加约4倍．     

基于非隔离型Weinberg变换器多模块并联系统的建模与控制环路设计

针对卫星电源对于均流精度及电路可靠性要求高的特点,本文提出了改进型峰值电流控制策略,即在传统峰值电流控制的基础上增加了平均电流控制,以提高均流精度和电路可靠性.本文以非隔离型Weinberg变换器的三模块并联系统为例,根据参数指标的要求,进行系统小信号建模及控制环路设计.最后制作1 200 W实验样机,验证控制环路设计的合理性及改进型峰值电流控制方案的优越性.该控制策略适用于对均流精度及集成度要求很高的系统级场合.     

采用耦合电感均流的推挽式直流变换器的研究

提出了一种推挽式电路采用耦合电感并联均流的方案,在等效工作电路的基础上,列出了电路并联工作的状态方程,推导出耦合电感作用下等效电阻和漏感偏差对均流度的解析公式。设计了一种5000W的升压电路,直流输入在90VDC-200VDC的范围内,直流输出稳定在350VDC,采用两路推挽电路并联。通过实验,验证了该方法的有效性。     

基于模型分析方法的DC-DC变换器设计

通过MATLAB分析移相全桥变换器的传递函数得到系统特性,使用SISOTOOL工具配置系统零极点,设计电流环和电压环补偿网络,在Simulink中设计补偿网络的控制算法。在移相全桥变换器闭环控制模型中进行分析,将代码移植到以TMS320F28034为控制器的数字式移相全桥电路上进行实验。模型分析和测试结果表明：基于模型分析方法的DC-DC变换器设计提高了变换器设计的效率,降低了补偿网络调参的复杂性和重复性。     

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计

阐述了一种小功率光伏并网逆变器的控制系统．该光伏并网逆变器由DC-DC变换器与DC-AC变换器两部分组成，其中DC—DC变换器采用芯片SG3525来控制，DC—AC变换器采用数字信号处理器TMS320F240来控制．由于数字信号处理器DSP实时处理能力板强，采用合适的算法能确保逆变电源的输出功率因数接近l，输出电流为正弦波形．该控制方案已经在实验室得到验证．     

压频变换器(VFC)输出频率范围的确定

本文从压频变换器的后端出发,根据测量系统要求的响应时间和微机系统配置的计数器、计时频率等信息从测频率法和测周期法两个方面给出压频变换器输出频率的最佳范围,对压频变换器的电路设计具有非常实用的指导意义.同时给出一个舵角测量的应用实例,并从角度传感器选用、压频变换器设计和单片机系统三部分较为完整地介绍船舶舵角测量系统的应用...