电流型双脉冲跨周期调制Buck变换器研究

提出一种断续导电模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)Buck变换器的电流型双脉冲跨周期调制(Dual Pulse Skipping Modulation,DPSM)技术。与电压型DPSM技术比较,电流型DPSM技术采用双环控制技术,检测电感电流以产生具有不同占空比的控制脉冲,克服电压型DPSM开关DC-DC变换器无法检测电感电流的问题,有效防止启动过程中电感电流过冲现象发生。以DCM Buck变换器为例说明电流型DPSM技术的原理和输出电压纹波与脉冲组合之间的关系。运用动力学分析方法建立电流型DPSM DCM Buck变换器的离散时间模型,得出高功率脉冲、低功率脉冲以及跨周期脉冲的组合规律。最后,给出仿真和实验结果,表明有着良好瞬态性能的电流型DPSM Buck变换器低输出电压纹波与较宽的负载可调范围等优点。     

简易数字控制开关电源设计与实现

设计了一种基于微处理器(MSP430G2553)的简易数字控制开关电源。电源系统主电路采用单端反激式变换器,控制电路采用PWM调制方式控制TLP250进行隔离驱动。整个电源系统通过PID算法对系统进行闭环控制,可实现输出电压稳定可调。系统硬件电路设计包括前级保护电路、整流桥电路、反激式功率变压器、驱动电路、控制环路以及输出滤波电路设计等。在完成整个系统的软硬件设计后,整个系统各项性能指标都通过了测试。系统可实现输出电压5 V~20 V可调,输出电压误差小于5%,效率高于75%,负载调整小于3%,最大输出纹波电压为84 mV,并且具有过压保护、界面显示等功能。     

电流配比可调Buck并联电路变换器设计

本文主要在现有的Buck电路模块基础上,设计了一种实现输出电流可控和多路并联输出电流配比可调的Buck电路变换器。该系统由Buck驱动电路,供电电路,采样电路,控制电路构成。采用ARM公司STM32F407为主控制芯片产生控制驱动功率开关器件IGBT的PWM脉冲,对直流输入电压和各种不同类型的的直流负载实现电压电流双闭环PID算法控制。该系统输出电压闭环控制稳定,可以同时给多个负载进行供电,并且各路输出的电流的比例可调。仿真和实验结果验证了该项设计的稳定性和可行性。     

IGBT全桥逆变隔离驱动辅助电源的设计

全桥逆变电路作为大功率变换器的主要拓扑形式,其功率开关管工作的可靠性对电路的稳定运行具有关键性的作用。针对高压电源IGBT全桥逆变主电路专用驱动模块M57962L隔离供电的问题,设计了具有11绕组,9路隔离输出的反激式开关电源。详细介绍了反激变压器的设计方法以及基于三端集成稳压器TL431与线性光耦PC817的二阶环路补偿网络,包括磁芯的选取、匝数、线径、原边电感、气隙的计算以及环路补偿网络的理论分析与Saber仿真分析。仿真分析与样机测试结果表明:该电路设计有效,输出电压稳定,纹波小于100 m V,负载调整率高,在驱动源头上解决了IGBT运行的可靠性问题。     

LED闪光灯电源设计与实现

本设计采用DC-DC升压变换电路,利用B6284X芯片转换直流电压,通过调节电位器控制输出电压,达到升压要求,恒压恒流电路,利用XL4015恒压恒流芯片,通过LM358双运算放大器的增益补偿,输出稳定电压和恒定电流。方波脉动输出模块采用NE555时基集成IC,使用两个10kΩ的可调电阻调节占空比和频率。脉冲输出电路控制E13009大功率开关管,实现开关控制作用。     

一种基于TOP224Y的单片开关电源设计

介绍了一种基于TOP224Y三端离线式PWM集成芯片的反激式开关稳压电源;分析了TOP224Y的特性和工作原理,设计了一款功率20W,输出 15V的单片开关电源,对系统输入整流滤波电路、高频变压器、箝位保护电路、输出整流滤波电路及反馈电路五个部分进行了详细的分析,并按照指标要求,进行了实际参数值计算、器件的选取与电路设计;最后,给出了该电源输出实验波形及整体性能分析;实验证明:该开关稳压电源效率高、纹波小、输出电压稳定,性能优良,适合于仪器仪表的控制用电.     

基于FPGA的四相交错并联磁集成Buck变换器研究

在负载变化范围较小的前提下,为提高Buck变换器输出电压精度和电压纹波,在传统Buck变换器拓扑结构基础上,引入多相交错并联磁集成技术.详细分析磁集成条件下,变换器在占空比0～1范围内的相电感电流纹波、四相电感总输出电流纹波、电压纹波与磁耦合系数的关系,确定磁集成变换器占空比与磁耦合系数的最佳选择范围.提出磁集成变换器小信号建模一般方法,并设计出基于FPGA的数字控制器.制作四相交错并联磁集成Buck变换器实验样机,通过实验验证了理论分析的正确性.     

三电平正反激直直变换器的研究

随着高工作的主电压、大功率技术的迅速发展,集成化和高频化一直都是电力电子学追求的目标。在直直变换器中,传统的三电平变换器虽减小了开关器件的电压应力,但电路功率密度较小。正反激变换器中变压器利用率高,但输入电压范围有限。提出了一种三电平正反激直直变换电路拓扑,把正反激电路和三电平电路组合在一起,不仅拓宽了变换器输入电压范围,增大了变换器的变换功率,同时提高了变压器的利用率。另外,变压器采用磁集成技术,将原有的两铁芯四绕组变压器集成为一铁芯四绕组变压器,减小了变压器体积重量,提高了变换器的功率密度。     

一种PWM结合PFM的ZVS准谐振变换器

准谐振变换器可以实现功率器件的零电压或零电流开关,但要得到稳定输出电压需采用脉冲频率调制(PFM),这给功率电路参数设计和系统稳定性带来困难,本文研究一种PFM结合PWM的控制模式来调节准谐振变换器输出电压,并实现其开关管的软开关,该控制方案与电压调节器协调工作,调节功率管驱动信号的脉宽和频率,保证了软开关条件和降低导通损耗,实现高频高效的功率变换。建立了100W升压准谐振变换器样机,实验结果验证了该控制方案的可行性。     

单周期控制技术在激光电源中的应用

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动或负载快速变化情况时仅在一个周期内就可实现控制目标。将单周期控制技术控制技术应用于ZCS准谐振DC/DC变换器构成的激光电源,并通过软开关技术减小了开关损耗,减轻了电路体积。通过电路建模的方式,使用Pspice软件对电路进行了仿真。并对电源电路进行了实验研究,完成了硬件电路设计和主要电路参数的确定。实验结果证明了原理分析和设计方法的正确性。     

新型交错并联反激变换器的稳定性研究

新型交错并联反激变换器具有电路结构简单,开关管电压尖峰小且无漏感能量损耗等优点,且其输入、输出电流脉动为开关频率的两倍,大大减小了输入与输出滤波器的体积。本文介绍了采用连续建模的状态空间平均法,建立了新型交错并联反激式DC-DC变换器在连续导电模式下的稳态及小信号数学模型,并利用控制理论,对单电压环反馈控制方式下的新型交错并联反激变换器系统进行了稳定性分析及校正设计,并通过MATLAB软件仿真及实验验证了以上理论分析的正确性。     

一款DC-DC升压开关电源的设计

介绍了一种单端反激式DC—DC变换电路。以固定频率脉宽调制控制集成TL494为核心,设计制作了一款升压型开关稳压电源,并对该电源进行了实验测试,其测试结果表明：该开关稳压电源具有输入电压范围宽、高负载稳定度、效率高、工作可靠等优点。     

一种双环控制多输出电源的设计与应用

本文阐述了一种新型多路输出的单端反激式开关电源电路的设计及应用.该设计以UC3844 PWM控制器为核心,采用了电流反馈和电压反馈双环控制电路.文中详细给出了电压电流反馈电路、漏感消除电路、启动电路以及变压器的设计过程.实验及应用结果表明该电源性能优良,具有稳压效果好,纹波小,负载调整率高等优点.作为电机控制的电源模块,具有很高的应用价值.     

一种降压型直流开关稳压电源的设计

为了解决传统DC-DC变换器存在的能量损耗大、效率低、输出纹波大等问题,以LM5117芯片和CSD 18532KCS MOS场效应管为核心器件,实现了16 V到5 V的直流电压降压转换。文中先通过对比各种降压型直流开关稳压电源的转换机理,确定了基于LM5117芯片的Buck变换器设计方案;接着详细阐述了电路设计中降压变换与稳压控制的方法,针对LM5117芯片外围关键的元件参数,给出了计算公式与参考数据,同时对于传统的电流采样与斜波补偿电路进行了改进;最后,经过实验验证,该设计的降压型直流开关电路负载调整率为3%,电压调整率为0.5%,效率达到87%,并且输出纹波得到较好的抑制,达到了预期设计的效果。     

多路输出反激式开关电源的改进与实现

针对传统开关电源存在的控制芯片供电方式耗能较大、反馈电路光耦有效输入电流范围窄两个问题,对传统电源电路进行了改进,设计并实现了一款性能优良的48V转+5V、±15V,输出功率25W的三路输出反激式开关电源。样机输出电压精度为0.2%(+5V)、0.53%(+15V)、0.6%(-15V),输出电压纹波为20mV(+5V)、50mV(+15V)、60mV(-15V),电压精度和纹波率均满足小于1%的要求;测试表明:该电源性能优良,具有效率高,稳压精度高,负载调整率高等优点,有很高的生产应用价值。     

基于DSP的高精度开关电源的实现

系统为反激式开关电源,采用脉宽调制(PWM)式控制方式:固定开关频率,通过改变脉冲宽度改变占空比。利用体积很小的高频变压器实现电压变换及电网的隔离。稳压控制采用DSP实现.系统根据反馈电压及时改变输出PWM波形占空比,使输出电压保持稳定。     

一种减小纹波电压的新型电荷泵调节电路

电荷泵电路是闪速存储器中的一个重要部分,用于对存储单元进行编程、擦除和读取。为实现精确编程操作,需要小的电荷泵输出纹波。结合开关模式和频率调制模式的优点,采用0.18μm浮栅工艺实现一种新型电荷泵调节电路。为减小电路结构,该电路重复利用误差放大器,将两级米勒运算放大器的第一级用作比较器,第二级输出实现频率调制以减小纹波。为在轻载时保证同样的纹波性能,对电容驱动器实行连续调节控制输出电流以适应负载变化。利用Cadence Spectre工具对该电路进行仿真,电源电压为1.8 V,输出电压为3.4~3.6 V;轻载时纹波为62 m V,重载时纹波为35 m V。仿真结果表明,该电路既能减少电路,又能降低纹波。     

基于CMOS的开关电容DC-DC降压变换器

在标准CMOS工艺的基础上,分析了基本串并电容组合开关电容DC-DC降压变换器的工作原理和集成方法.采用两个单端开关电容变换器反相并联联结,降低了输出电压波纹.利用电路内部节点电压驱动MOS开关管,避免了每个开关管都必须单独驱动.用SPICE软件对电路进行了瞬态分析,给出了分析结果.     

基于UC3842的反激变换器建模与补偿控制

通过分析建立反激变换器小信号模型,提出了一种新型反激变换器补偿控制方法,分析了基于UC3842的反激式开关电源用于输出直接反馈的可行性。实验表明,与传统的控制方法相比,该设计具有动态响应快、闭环增益高、稳定性好、电压纹波小、负载调整率低、电压调整率低的优点。     

一种新型多路输出反激式开关电源的设计和实现

以UC3844 PWM控制器为核心，设计了一种多路输出的单端反激式开关电源电路。该电源性能优良，具有稳压效果好，纹波小，负载调整率高等优点．可作为电机控制的电源模块，具有很高的应用价值。