基于MATLAB的DC/DC变换器设计与闭环仿真

对DC/DC变换器进行仿真,可更好地指导和改进实际电路的设计调试.但现有仿真软件无闭环仿真模型,针对DC/DC变换器设计很难进行闭环仿真这一问题,本文利用MATLAB软件的Simulink工具箱,结合电路特点,给出环路传递函数,搭建了电路闭环仿真模型,模拟了BUCK电路的环路控制,实现了DC/DC变换器的闭环仿真,为D...     

LED低压驱动电源——DC/DC降压变换器（上）

详细分析了DC/DC降压变换器驱动LED电路的工作原理,并推导了输出电压与输入电压的关系和电路参数选择依据的公式;给出一种DC/DC降压变换器芯片实例及其实用电路。     

Buck-Boost型变换器电路结构及其演化

论述了基于Buck-Boost型变换器的DC/DC,DC/AC和AC/AC变换器电路结构及其演化过程,给出了各类变换器的电路拓扑实例、仿真和原理试验结果.理论分析、仿真和原理试验结果表明,Buck-Boost型变换器在中小容量的DC/DC.DC/AC和AC/AC电能变换中具有重要的应用价值.     

基于饱和电感的DC/DC开关变换器特性分析

移相全桥DC/DC变换器以其电路结构简单、开关损耗小、控制方便等优点在许多中大功率场合中得到了普遍的应用,但该变换器存在滞后桥臂换流困难、占空比丢失等问题,导致电路环流损耗增加,降低了变换器效率。针对以上问题,设计了一种基于饱和电感的DC/DC开关变换器。在分析变换器电路工作过程的基础上,讨论了饱和电感对电路局部谐振的影响,给出了饱和电抗器设计方法。最后通过实验验证了理论分析的正确性和可行性,实现了滞后桥臂的零电流开关,降低了环流能量,提高了DC/DC变换电路的效率。     

高可靠超低输入电压DC/DC变换器技术研究

对适用于航天飞行器设备的高可靠超低输入电压DC/DC变换器技术进行了研究,设计了一种输入电压最低1.5V的DC/DC变换器电路.其中低压启动电路给PWM在启动时供电后通过自持电路供电,主电路采用单端正激拓扑.     

Buck DC/DC变换器在星载开关电源中的应用

介绍了一款可用于星载开关电源的Buck DC/DC变换器。为满足星载开关电源的需要,相对于传统的BuckDC/DC变换器,该变换器在消浪涌电路、启动电路、驱动电路、过流保护电路的设计上做了一些改进,重点分析了其工作原理,并给出了相关设计公式。该变换器转换效率高,可广泛应用于星载开关电源。     

基于dsPIC30F2020的移相控制全桥变换器

介绍了dsPIC30F2020芯片及其在DC／DC变换器控制中的应用,并用该芯片作为主控制芯片设计了一个平均电流模式控制的移相控制全桥DC／DC变换器,最后比较了数字式控制DC／DC变换器与模拟电路控制的DC／DC变换器的优缺点。     

低电压大电流同步整流器拓扑综述

低电压大电流输出是今后DC/DC变换器的一个发展趋势,如何选择适当的电路拓扑成为DC/DC变换器设计的首要难点,同时采用同步整流技术结合交错并联的工作方式来提高变换器性能也已成为DC/DC变换器设计核心内容。结合最新的研究成果,介绍了相关技术并深入阐述了适合低电压大电流同步整流器各个拓扑的工作原理以及各个电路拓扑的性能优缺点。     

燃料电池电动汽车用DC/DC变换器方案

介绍了燃料电池电动汽车的工作方式和运行特点，据此提出了DC／DC变换器工作特性的要求，并对DC／DC变换器主电路结构进行了比较，最后提出了可行的DC／DC变换器方案。     

适用于基本DC/DC变换器的“外衣电路”拓扑家族研究

针对基本DC/DC变换器升压能力受电路及元器件寄生参数影响而受限的问题,文中提出为基本DC/DC变换器穿上“外衣”的思路,并提出一系列适用于各种基本DC/DC变换器的“外衣电路”。所构建“外衣电路”中不含有开关管,因而不影响原变换器的控制及驱动电路设计。同时“外衣电路”的引入还可降低开关器件的电压应力,且实现了器件应力的一致,有效降低器件选型的困难,减少因器件应力不同带来的影响。文中以Cuk变换器为例,详细分析添加所提“外衣电路”后变换器的工作原理及性能特点,最后以300W实验样机进行验证。     

一种采用无源钳位电路的新型零电压零电流开关变换器

针对传统的全桥移相PWM零电压零电流(ZVZCS)DC-DC变换器存在的缺点,提出了一种在副边采用无源钳位电路的新型全桥移相PWMZVZCSDC-DC变换器。这种变换器可以有效实现超前桥臂开关管的零电压开关,以及滞后桥臂开关管的零电流开关。这里详细分析了此变换器的工作原理以及变换器各个阶段的工作模态,并且分析了此变换器实现软开关的条件。理论分析表明这种变换器具有副边电压应力低,实现软开关负载范围大,辅助电路损耗小等优点。通过一台0.8kW,60kHz的样机进行了实验,验证了理论分析的正确性。实验结果证明该变换器能够在较宽的负载范围内实现滞后桥臂的零电流关断,适用于大功率应用IGBT的场合。     

新型带有箝位电容的交错反激变换器的研究

交错反激变换器可将反激变换器的输出功率提高1倍。但反激变换器开关管关断电压尖峰大和变换器变换效率低的缺点没有得到改善。交错有源箝位反激变换器，克服了反激变换器的缺点，但开关管多，控制较为复杂。该文提出了一种新颖的带有箝位电容的交错反激变换器并详细分析了其工作原理。该变换器交错的结构和箝位电容的引入使该变换器克服了交错反激变换器和有源箝位反激变换器的主要缺点。具有结构简单，可靠性高，开关管关断电压尖峰小，功率等级较大，效率较高等特点。研制了一台600W的原理样机，并通过实验验证了理论分析的正确。     

零电压过渡PWM正激变换器的原理与设计

论述了零电压过渡ＰＷＭ正激变换器的原理与设计。利用有源钳位电路实现主变压器铁心对称复位,功率开关在宽输入电压和宽负载电流范围内零电压开关。有源钳位技术增强了正激变换器的性能,试验证实了理论分析的正确性。     

有源箝位正激变换器交流小信号模型

在建立有源箝位变换器小信号模型的基础上,对PWM峰值电流控制进行了研究,得到了完整的峰值电流控制交流小信号数学模型。最后采用Orcad仿真软件对系统进行仿真,并通过实验论证了模型的可行性。     

改进型有源箝位正激电路的研究

在有源箝位正激电路中,为了使主开关管和辅助开关管能较容易地实现零电压开通条件,提出了一种改进型有源箝位正激拓扑方案。与传统有源箝位正激变流器相比,新方案增加了一个辅助网络,由一个箝位电容和电感构成,这将使变流器能在整个负载范围内轻松地实现零电压开通。因此,大大减少了开关损耗并使电路效率得以提高。详细介绍了变流器的工作模态,并与传统有源箝位电路的性能作了比较。设计了一个230V输入,14.4V/10A输出的样机,给出了工作流程和实验结果,实验数据证明了理论分析的正确性。     

A non‐isolated high step‐up DC‐DC converter with integrated 3 winding coupled inductor and reduced switch voltage stress

In this paper, a non‐isolated high step‐up dc‐dc converter based on coupled inductor is proposed. The proposed converter can be used in renewable energy applications. In suggested converter, the high voltage is achieved using 3‐winding coupled inductor, which leads to low voltage rate of the switch. A clamp circuit is used to recycle the leakage inductance energy. Also, the clamp circuit prevents the creation of voltage spikes on semiconductor devices and causes the voltage stress of elements are limited to less than the output voltage. The presented theoretical analyses show that the operation of suggested converter in continuous conduction mode needs to small magnetic inductor. Therefore, the size of coupled inductor's core is reduced, and so the size and cost of presented converter will be decreased. Analysis of the proposed converter is provided with laboratory results to verify its performance.     

一种新型双管正-反激直流变换器

该文提出一种对称式RCD箝位的倍流整流双管正-反激型直流变换器.它采用两个RCD电路交错筘位的结构,克服了传统双管正激型变换器占空比D＜0.5的缺点.在继承单管有源筘位正-反激型变换器的宽范围输入、高效率优点的同时,将主开关管电压应力降低为原来的一半.改进的RCD箝位结构是一种轻微耗散型箝位电路,大幅提高传统RCD型电路磁复位效率.该文详细分析了变换器稳态工作特性以及关键参数的设计,通过一个200V～400V输入、10V/15A输出的样机验证了该拓扑工作原理和特点.     

基于LM5025高压同步整流变换器的设计与应用

对有源箝位正激变换器进行了数学分析,在此理论基础之上着重于研究有源箝位同步整流正激变换器中所出现的肖特基现象以及应用LM5025时变换器在设计时要注意的问题,辅以实际的物理样机加以论证,效率可达88%,实验效果比较满意。     

基于双钳位变流器的直驱式风力发电系统控制方法研究

为了抑制永磁直驱风力发电系统中变流器中点电位波动及IGBT关断过电压,引入了双钳位三电平变流器结构,分别提出了整流和逆变状态下双钳位三电平变流器中点电位和钳位电容电压平衡控制方法。推导出了双钳位三电平整流器和永磁同步电机数学模型,给出了双钳位机侧变流器和网侧变流器控制方法。最后,采用MATLAB搭建了系统仿真模型,并基于模拟风电系统进行了实验,结果均证实了研究内容的正确性。     

A single‐switch cascaded high step‐up voltage converter with 95% maximum efficiency for renewable energy systems

This paper proposes a novel nonisolated single‐switch cascaded high step‐up converter. The converter consists of coupled inductors, a clamp circuit, and cascaded capacitors to achieve high step‐up voltage output. Only one switch is used in the proposed converter; the switch can reduce cost efficiently and simplify the control of the proposed converter. The converter also possesses an energy‐recycle mechanism for recycling the spike energy of a leakage inductor. In addition, a clamp circuit is used to reduce voltage‐stress across the switch, and a cascaded design is used to reduce voltage‐stress across diodes and output capacitor. Thus, the proposed converter can select a low‐voltage stress switch for reducing circuit loss and improving the efficiency of the converter. Finally, in this study, a 400‐W nonisolated cascaded high step‐up converter was implemented, of which the input and output voltages are 48 and 400 V, respectively. A microcontroller dsPIC30F4011 was used to control the converter and verify system effects and feasibility. The maximum efficiency of the proposed converter is 95% and the efficiency under a full load is 93%. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.