关于DC/DC变换器发展趋势的分析与探讨

DC/DC变换器是电力电子领域重要组成部分,在能源紧张的今天,提高DC/DC变换器的效率及功率密度,具有重要的意义.功率器件的发展和软开关技术的提出使变换器高效高功率密度成为可能.本文介绍了DC/DC变换器的产生背景及发展方向.     

光伏系统中一种改进的冗余型DC/DC变换器的研究

由于DC/DC变换器工作频率高,常常导致开关管(IGBT)出现故障,为此研究了一种改进型冗余DC/DC变换器。当主开关管出现故障(短路或断路)时,该变换器能立即关断主开关管,开通辅助开关管,使系统快速恢复正常工作状态。同时,搭建了基于冗余型DC/DC变换器的三相光伏并网发电系统。实验结果表明该改进型冗余变换器切换平滑性好,扰动低,且系统恢复常态时间短。     

应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器研究

针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。     

推挽正激DC/DC变换器的研究与实现

针对推挽电路DC/DC变换器中的开关管电压尖峰高、高频变压器偏磁等问题,设计了基于推挽正激技术的DC/DC变换器.通过对推挽正激电路工作原理的分析,设计了主功率电路和辅助电路;并对以往典型DC/DC电路中变压器参数与设计需求不符、设计繁琐难以掌握等重点问题进行了研究,采用了清晰明了的变压器设计过程及关键参数的计算方式.试验表明,该变换器具有外围电路简单、效率高、成本低廉等优点.     

DC—DC变换器的SPICE仿真

本文讨论应用ＳＰＩＣＥ通用集成电路计算机分析程序仿真ＤＣ－ＤＣ变换器的方法。着重论述脉冲变压器的回旋器组等效模型、脉宽调制器的等效模型以及双稳态触发器和常用逻辑电路的数学模型。恰当运用上述模型，可仿真所有类型的ＤＣ－ＤＣ变换器，包括谐振变换器、ＰＷＭ变换器、软开关变换器以及开关电容变换器。文中给出了一些实例。     

前馈解耦控制在DC/DC变换器领域的应用研究

为推动前馈解耦控制理论在DC/DC变换器领域的研究应用,梳理归纳现有的解耦控制理论类型及DC/DC变换器控制方式,详细介绍了前馈解耦控制理论在DC/DC变换器控制领域的研究和应用现状。研究发现,前馈解耦控制可以明显提高DC/DC变换器的动态响应速度和稳定性。     

移相全桥DC／DC变换器的设计与研究

随着电力电子技术的不断成熟,为了开关电源朝着重量轻、体积小、高频化、高效率的方向发展,文章采用软开关技术来使开关管实现零电压开通或零电流关断,从而提高了效率,减小了电磁干扰。同时发现,带饱和电感的移相全桥DC／DC变换器不仅可以更好的实现零电压开关,而且可以减小占空比的丢失。     

一种三相交错并联DC/DC储能变换器的设计研究

提出了一种应用于储能逆变器的三相交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输出电流纹波小、开关器件电流应力低、能量双向流通、系统效率高的优点。详细分析了交错并联DC/DC变换器的工作原理和控制策略,推导了变换器占空比和电感电流纹波的表达式;并运用Simulink平台和20kW原理样机验证了理论分析的正确性。     

DC─DC变换器的SPICE仿真

本文讨论应用ＳＰＩＣＥ通用集成电路计算机分析程序仿真ＤＣ—ＤＣ变换器的方法．着重论述脉冲变压器的回旋器组等效模型、脉宽调制器的等效模型以及双稳态触发器和常用逻辑电路的数学模型．恰当运用上述模型，可仿真所有类型的ＤＣ─ＤＣ变换器，包括谐振变换器、ＰＷＭ变换器、软开关变换器以及开关电容变换器．文中给出了一些实例．     

改进移相全桥DC/DC变换器的建模研究

针对电动汽车车载充电器后级移相全桥DC/DC变换器拓扑所存在的技术不足,论文首先介绍了一种改进的移相全桥变换器拓扑,分析变换器工作于电流断续模式(Discontinuous Current Mode,DCM)的基本原理,研究变换器在2 kW工况下的关键元器件参数设计,再进而提出采用开关元件平均模型法建立工作于DCM的改进移相全桥变换器的理想小信号模型,且应用扫频分析证实改进移相全桥拓扑结构DC/DC变换器建模方法及所建模型的合理性。     

车用双向DC-DC变换器的仿真研究

该文分析了一种零电压（ZVS）双向DC-DC变换器。变换器由两个对称半桥组成，功率传输由相移脉宽调制方式控制。它可以不用辅助电路就可以实现开关的零电压通断，而且所用设备少、转换效率高和控制电路简单。此变换器主要用于混合动力汽车燃料电池的辅助启动，因为它需要一个双向DC-DC变换器来实现自身的冷启动和能量的反向回馈。该文详细地介绍和分析了变换器的工作原理和主电路参数设计，给出零电压开关的条件。最后给出了仿真结果。     

Optimal switching instants for a switched-capacitor DC/DC power converter

We consider a switched-capacitor DC/DC power converter with variable switching instants. The determination of optimal switching instants giving low output ripple and strong load regulation is posed as a non-smooth dynamic optimization problem. By introducing a set of auxiliary differential equations and applying a time-scaling transformation, we formulate an equivalent optimization problem with semi-infinite constraints. Existing algorithms can be applied to solve this smooth semi-infinite optimization problem. The existence of an optimal solution is also established. For illustration, the optimal switching instants for a practical switched-capacitor DC/DC power converter are determined using this approach.     

一种反激式双输出DC/DC变换器的设计与实现

针对市场上DC/DC开关电源高压输出时,输出电压纹波较大问题,介绍了一种±50 V双输出DC/DC开关电源的设计方法及测试结果。该电路采用电流控制型PWM控制芯片,工作于反激模式。输入输出通过光耦实现隔离。该DC/DC变换器具有带负载能力强、纹波低、输出电压高等特点,可为电子设备提供稳定的供电电压。     

Switching rule for a bidirectional DC/DC converter in an electric vehicle

This paper proposes a switching control strategy (SCS) for a bidirectional DC/DC converter. The aim of this strategy is managing the power that an ultra-capacitor (UC) has to deliver or absorb following a power reference required by the driving cycle ECE-15 of an electric vehicle (EV). For that purpose, the converter is modelled as a switched linear system. Based on hysteresis and logic switching, a switching rule is designed. Necessary and sufficient conditions for the existence of the switching rule are established. Simulation and experimental results of a 1 kW converter are shown to demonstrate the feasibility of this strategy.     

航空变流器功率因数校正的仿真研究

介绍了航空电源系统中谐波污染问题、谐波抑制技术的研究现状及发展趋势,分析了三相整流电路中的谐波和无功功率,完成了滤波模式对三相整流电路PF和THD影响的仿真研究,完成了正激DC/DC变换器拓扑对整流系统PF值及THD影响的仿真研究。仿真结果表明,合理设置输入输出滤波器可有效抑制三相整流电路的谐波,提高功率因数;双路并联双管正激DC/DC变换器可消除开关频率附近的谐波,同时减小功率管的应力。     

航天电源双向DC/DC变换器的研究

为了减轻航天器太阳能电池阵-蓄电池组电源系统的体积和重量,介绍了一种半桥式双向DC/DC变换器。对该变换器的工作原理进行了详细分析,并设计了双向半桥变换器在不同工作模式下的反馈控制环路。最后研制了一台600 W的实验样机,实验结果表明,该变换器不仅能够实现能量的双向流动,而且可以有效地减轻电源系统的体积和重量。     

燃料电池车载大功率DC/DC变换器的设计与应用

燃料电池的输出特性偏软,电压偏低,难以直接与电动机驱动器匹配,采用DC/DC变换器改善其输出特性,提高输出电压,将燃料电池转换成稳定可控的直流电源,变换器所处的电磁环境较为恶劣,电磁干扰因素居多,采用Motorola(Freescale)16位车用微控制器MC9S12D64作为DC/DC的控制单元,使DC/DC具有良好的抗干扰性能和可靠的运行性能。     

基于L4981A的直流升压变换器的设计与实现

提出了一种用于轨道列车直流升压变换器实现的解决方案.变换器的设计充分利用了具有高功率因数PWM控制芯片L4981A的Boost功率校正电路结构,实现了稳定的直流升压功能.首先分析了其工作原理,其次描述了电路设计中的相关参数计算和选取,最后给出了直流升压变换器电路的实验结果分析.本电路控制电路简单、元器件少、成本低,具有...     

大容量锂电池化成设备的DC＼DC变换器设计

电池化成作为电池生产过程中的关键工序关系到电池的特性和质量,并直接影响电池的生产成本。本文针对大容量锂离子电池化成设备,设计了一种低压大电流DC／DC升降压变换器。主要包括电路基本拓扑结构选择、反馈模块设计和外围控制电路设计。详细介绍了PWM驱动电路的设计及高频变压器参数的选择与计算。通过实际样机测试,表明该DCYDC变换器充放电效率分别可达75％和74％,且具有工作稳定、体积小、重量轻等优点。     

基于时间最优的快速平息区间扰动的紧急直流功率控制策略

为了快速平息交直流互联电网的区间扰动振荡,基于等值两机两区域系统推导了2阶振荡系统的时问最优紧急直流功率支援控制策略.首先采用时间最优控制将相点快速驱动到平衡点附近,然后采用非线性控制对相点进行平衡点镇定控制.为消除直流功率的跃变和高频非线性"颤振"及防止"超调"现象,对开关曲线作了改进,并根据控制相平面推导实现最少次开关切换的直流功率控制量.最后通过仿真验证了该策略的有效性.