单片DC/DC变换器的分析与设计

在0.35 μm硅衬底CMOS工艺条件下,分析了集成平面电感器的单片DC/DC变换器的功率损耗,折中考虑了设计中的难点以及各种影响因素。优化了变换器的转换效率,确定其开关频率为100 MHz;考虑片上集成平面电感器的单位面积电感值与品质因数的大小也是决定DC/DC变换器性能的关键因素,该文给出了双层平面螺旋电感器的物理设计与几何参数优化,获得了双层平面螺旋电感。模拟结果表明该变换器工作稳定,转换效率可以达到62%。     

基于电流反馈控制的 DC/DC 升压变换器

目的　克服非最小相位特性对控制器设计的影响.方法　将DC/DC升压变换器的输出电压控制问题转化为对电感电流的控制,并采用了串级结构的电压和电流控制器.控制器的外环采用PI控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用非线性输出反馈控制算法,以电感电流为被控量.结果　DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的.结论　该种结构的控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且对负载电阻、电容、输入电压等参数变化有着很强的稳健性.     

谐振式DC/DC变换器的无死区分析

本文分析了谐振式DC/DC变换器在滤波电感L变化时的电路特性,阐明了死区产生及效率降低的原因,给出死区与滤波电感L的依赖关系,从而得到没有死区的工作条件,为改善电路性能提供了依据.本结论有利于谐振式电能转换电路的分析、设计和改进.     

燃料电池车用新型低纹波DC/DC变换器设计

为解决目前车用DC/DC变换器存在的输入电流纹波大会造成燃料电池耐久性严重下降的问题,提出一种新型低输入电流纹波的DC/DC变换器构型。该构型是在交错式Boost型电路的基础上引入输入滤波电感,具有有效降低DC/DC变换器的输入电流纹波的特点,但在对该结构进行综合分析过程中发现系统易发生振荡,因此对系统传递函数进行深入分析,提出了相应的控制模式,有效解决了系统的振荡问题。同时,通过仿真和实验对比了有无输入滤波电感的DC/DC变换器的输入电流纹波情况。实验结果表明:在DC/DC变换器的全部输出功率范围内,可以将其输入电流纹波系数控制在1%以内,保证了燃料电池的输出电流的平稳性,延长了燃料电池的使用寿命。     

基于人工神经网络识别DC／DC变换器混沌行为的研究

DC－DC变换器在某些特殊参数下，其工作行为会发生很大的变化，由稳态发展成混沌态，输出特性呈恶化趋势。以PWM型BUCK变换器为研究对象在不同电路参数下的输出信号进行了分析研究，提出采用人工神经网络识别DC－DC变换器的混沌行为，首先对DC／DC变换器的输出信号进行特征值的提取，并提出了改进学习算法，加快收敛速度，最终通过仿真和实验验证了该方法的可行性。     

基于微功耗同步DC／DC转换器的WSN节点电源模块设计

介绍了一种无线传感器网络节点的电源管理模块．该模块可以针对锂电池的宽电压输入进行DC／DC转换,采用同步降压一升压转换结构,实现额定电压输出．分析节点不同模块的工作特性,采用不同的微功耗同步降压-升压DC／DC转换器进行设计,并给出了具体的元器件选型方案．经实验测试和实际应用,该模块的转换效率可达85％以上,有效地提高电池的使用效率和节点能量利用率．特别是该模块符合便携式设备的需要,利于该模块与其他产品的结合,具有良好的通用性和扩展性．     

一种新型双向DC/DC变换器增益分析

针对轨道交通节能改造的需求,为克服双向DC/DC变换器增益不高的缺点,提出了一种新型的双向DC/DC变换器拓扑,该变换器利用了一个耦合电感作为双向磁性开关来控制能量的储存和释放、提高变换器的增益.分析了影响该变换器增益的因素,推导了该变换器的增益公式,并通过Matlab仿真和制作一台50W的样机进行了原理验证,实验结果表明：变换器工作在Boost状态（功率25W）时增益达到8倍,Buck状态（功率42W）时为0.2倍的增益.因此该电路拓扑可应用于高增益的场合.     

用于多电压等级直流互联的高压大容量DC/DC变换器需求分析

随着新能源发电的大规模汇集和电网规模的不断扩大，HVDC输电的容量不断增加，将不同电压等级的直流系统进行互联将成为直流电网未来发展的必然趋势。DC/DC变换器在多电压等级互联中起着关键性的作用。首先总结了已有高压大容量DC/DC变换器的特点并进行了分类和不同方面的对比；接着在此基础上对适用于不同电源类型、不同接地方式下的DC/DC变换器展开了探讨，并提出了适宜的拓扑类型；最后对应用于多电压等级互联下的DC/DC变换器从潮流控制、不同运行方式两个方面展开了需求分析。文章所述内容可以为多电压等级直流互联用DC/DC变换器的理论研究和工程化应用提供一定的技术参考。     

基于状态观测器实现DC/DC变换电路的电压估计

为在DC／DC变换电路中用传感器检测变换电路输出电压和输出负载电压值，运用状态观测器理论设计出了一种能够估计变换电路输出电压和输出负载电压的二维观测器，并对结果进行了仿真，证明了其优越性．     

高效率150瓦双管正激DC/DC变换器的研制

详细分析一种双管正激DC／DC直流变换器的电路工作原理，对电路的功率损耗及其分布进行了讨论与推导。在此基础上比较不同电路参数条件下的损耗及效率计算结果，设计了一台150瓦原理样机。试验与测量结果表明，该变换器具有高效率、高功率密度等优点。     

一种应用于直流配电网的隔离直流变换器软启动方法

针对广泛应用于直流配电网的双有源桥的启动电流冲击问题,提出一种简单的直流变换器软启动方法。在设定的启动时间内,输入侧H桥输出方波电压占空比从0逐渐增加到0.5,同时通过移相控制调节输出侧电压在相同的时间内从0逐渐增加到给定值。通过这两种方法的协同控制,可以有效抑制启动时电流冲击和直流电压振荡,系统具备很好的抗扰能力且不需要采用传统软启动的复杂模式切换。分析和仿真验证了软启动方法的有效性。     

无位置传感器方波无刷直流电机及弱磁控制

为了实现方波型无刷直流电机的无传感器控制,提出根据激磁电热波形确定电机换向时序的“端电压法”,详细阐述其特殊的起动过程和双向动转技术。针对“端电压法”控制的方法电机,提出一种新型的用变压器电热抵消激磁电势而实现的等效弱磁控制方法,并作理论分析与实验验证。     

交直流系统暂态稳定分析

在详细模拟直流输电线路调节系统的基础上，利用求取高阶Ｔａｙｌｏｒ级数展开式各阶导数的递推规律和因子表技术，形成一种快速的交直流联合电力系统暂态稳定计算方法，两个系统的计算结果证明了本文方法的准确性和快速性．     

基于遗传算法的无刷直流电机的PID控制

无刷直流电机（BLDCM）是一种多变量和非线性的控制系统,文中提出了一种使用遗传算法优化的PID控制器,并用于无刷直流电机的控制中。系统使用电流和转速双闭环控制,速度环采用PID控制器进行控制,PID参数通过遗传算法进行离线优化。通过仿真分析,系统较好地实现了给定速度的跟踪,具有控制灵活、适应性强等优点,同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。     

基于分电屏的直流接地报警装置研究

针对发电厂、变电站,如何快速、准确地查找直流系统故障并能够发送信号传至主站后台,提出了在继电保护直流分电屏安装装置查找直流系统故障的方法。继电保护直流分电屏直流接地报警装置,实现了在线监测直流系统运行状态,同时判别故障的直流回路并能够发送信号传至调度主站。     

直流系统接地故障综合检测方法

为解决直流系统接地故障检测的难题，提出综合运用漏电流法和波形分析法实现接地故障选线.漏电流法通过检测对地直流不平衡电流检测单极接地故障.波形分析法通过分析向直流系统注入的方波信号基波及三次谐波之间的相位及幅值关系，计算接地支路电阻来检测两极同时接地故障，并且在选出接地支路后，提供注入信号，供基于此原理的便携式检测仪寻找具体接地点.两种检测方法的结合可以很好地解决直流接地故障检测的难题.介绍了利用LonWorks现场总线构成分布式直流电源绝缘监测系统的实施方案.阐述了传感器的选择、方波信号频率及幅值的确定、减小注入信号对直流系统的影响以及故障点的准确定位等关键技术问题的解决.实验表明文中提出的方法实用有效.     

基于直流功率支援因子的紧急直流功率支援策略研究

交直流混合输电系统中功率外送通道发生故障时,功率过剩会导致送端系统大幅波动,利用直流过负荷能力能有效提高送端系统稳定性,而如何对各紧急直流功率支援的效果进行评估,选取最优的支援策略尚待研究。基于多馈入相互作用因子和多馈入有效短路比的概念定义了直流功率支援因子,以四川电网不同功率外送通道故障为例,利用直流功率支援因子对各紧急直流功率支援的效果进行排序,选取最优的支援策略。仿真计算验证了直流功率支援因子的分析结果,表明直流功率支援因子能有效评估紧急直流功率支援的效果。     

一起假性直流接地的排查与分析

结合工作实际分析了一起比较少见的直流接地现象,找出了由于I段II段直流混接导致的直流接地现象,丰富了继电保护人员的实际工作经验。并提出整改意见,规避以后出现类似的问题,提高保护的可靠性。     

基于STM32的无位置传感器无刷直流电机控制系统

针对现有无刷直流电机控制系统的缺点,提出了基于STM32F103处理器的无位置传感器无刷直流电动机控制系统。设计并实现了该控制系统的硬件电路,并通过软件编程实现了对转子位置的快速检测及电机调速。实验结果表明了该系统的设计成本较低,运行平稳,调速性能良好。