非隔离型Boost变换器拓扑结构综述

非隔离型Boost变换器常用于不需要电气隔离的直流升压场合,随着应用领域的拓宽,对变换器性能要求越来越高,国内外研究学者提出了多种提高Boost变换器性能的拓扑结构。现分析了现有文献中普遍采用的多种不同升压技术的Boost变换器拓扑结构,包括级联结构、交错并联结构等,系统分析了各种拓扑结构的工作原理,对电压增益和开关器件电压应力进行对比,总结了各种拓扑结构的优缺点,指出了新型Boost变换器采用拓扑复合型结构的发展趋势,为研究和使用非隔离型Boost变换器提供一定的参考。     

一种新型高升压比DC-DC变换器

针对传统DC-DC变换器存在的输出电压增益不高、能量转换效率较低等问题,提出一种新型高升压比直流变换器。该变换器主电路拓扑结构由Boost电路和电荷泵倍压电路组成,具有相互独立的控制环节,与现有典型的高增益阻抗源DC-DC变换器相比,所提出的变换器可以在较低的输入电压下实现更高的升压增益,同时具有更高的转换效率。详细分析了变换器的工作原理,使用Simulink工具对升压方案进行仿真,验证了方案的可行性。实验结果表明:在5 V输入下,输出电压为380 V,输出纹波为0.82%,转换效率最高为80.6%,可用于驱动高工作电压传感器。     

一种适用于分布式发电的双向DC/DC变换器研究

基于开关电感有源网络提出一种新型双向DC/DC变换器拓扑,在实现大变比的同时避免了极限的占空比,并且有效地降低了开关器件的电压应力.详细分析了所提变换器在升压模式和降压模式下的工作原理和电路特性,在MATLAB/SIMULINK平台中搭建了仿真模型进行了原理验证,结果证明了理论分析的正确性.所提电路拓扑在分布式发电系统的应用中具有一定的参考价值.     

宽增益多模式的三相LLC谐振变换器

为了使充电桩满足不同型号汽车的充电需要，针对充电桩的DC-DC部分，提出一种宽增益多模式的三相LLC谐振变换器拓扑。在传统三相LLC谐振变换器的逆变部分加入一个开关管，增加电路的自由度，使电路可以工作在低增益、中增益、高增益三种模式下，实现0.8～2.1倍增益。首先，对变换器的工作模式的工作原理进行分析。然后，推导等效电阻，基于基波分析法建立等效模型，推导增益公式并进行分析。最后搭建一台输入电压为400V，输出电压为160V～420V，功率为1.4kW的实验样机。实验结果表明变换器达到了预期增益，验证了理论分析的正确性和拓扑的可行性。     

能馈式电子负载中交错并联直流模块的研究

针对能馈式电子负载中的直流模块特殊要求—低压大电流输入、高增益、高效率,在分析传统拓扑和手段的基础上,介绍了一种新颖输入并联、输出串联拓扑,利用耦合电感提高电路的增益,采用新颖有源箝位实现了软开关.在该电路的基础上设计了一个交错并联变换器以满足这些大功率等级,并进一步减小了输入电流纹波.阐述了在此应用下该变流器中死区时...     

变拓扑LLC变换器的均流均压控制研究

隔离型变换器在新能源汽车充电和服务器电源得到广泛应用，传统LLC谐振变换器虽然具有高效率和高功率密度等优点，但传统LLC变换器在重载区的升压增益能力有限。提出一种变结构LLC变换器拓扑，通过分析变频控制加辅助移相补偿的工作原理来了解变换器的工作特性。并以此为基础进行参数和控制设计，使其能达到LLC谐振变换器的软开关特性和宽输出电压范围内连续调节的能力。最后设计了一台实验样机，验证了LLC变换器具有良好的宽输出电压范围能力，且串并联切换能实现均流均压控制目的。     

光伏发电最大功率点跟踪控制Boost变换器研究

针对光伏并网发电转换效率低等问题,分析了利用Boost变换器实现最大功率点跟踪的理论依据.综合运用恒定电压控制法和扰动观测法,得出光伏系统改进MPPT控制算法.将该算法用单片机实现,并结合PI调节,实现系统在最大功率点的稳定输出.给出了适用于MPPT控制的具有保护功能的Boost变换器设计方案.仿真分析以及实际电路调试的结果表明,改进MPPT算法控制下的光伏阵列的输出电压,符合光伏阵列理论上最大功率点的范围,稳态性能良好.     

基于VCA810的电压控制动态带通滤波器设计(英文)

为了有效地对信号进行选频滤波,基于电压控制增益宽带放大器VCA810,本文设计实现了具有增益补偿的压控动态带通滤波器。文中分析了滤波器的系统传输函数,通过实验测试给出了一定频率范围内的增益补偿电压,并设计了增益补偿电路和控制电压产生电路。在滤波器带宽一定的情况下,通过改变控制电压使带通滤波器的中心频率在1-20kHz范围内调整。系统结构简单,噪声小,性能稳定,调节方便。     

基于传递函数和非线性参数辨识的DC-DC最优设计

为了提高DC-DC变换器的性能,提升其在光伏发电系统中的效率,一种基于传递函数和非线性参数辨识的DC-DC变换器优化设计方法被提了出来.该方法被用于设计光伏发电应用中的Buck型DC-DC变换器,并进行了数值仿真.仿真结果表明,通过该方法设计的DC-DC变换器具有较好的性能表现.同时,一套包含有运用该理论设计的变换器的...     

ZVT PWM变换器的仿真与实验研究

针对硬开关变换器以及其他一些带有辅助开关的软开关变换器的缺点，本文提出了一种采用零电压转换的PWM变换新技术，使变换器开关器件的损耗明显减小。仿真与实验结果验证了这一结论。     

能馈式电子负载中交错并联Boost电路的设计

为满足服务器电源测试用能馈式电子负载对第一级DC/DC低压大电流输入、低输入电流纹波和高效率的要求,第一级DC/DC采用交错并联Boost电路.分析了该电路的工作原理,给出了电路中各主要元器件的选取原则.针对电子负载恒流输入需求,给出了基于dsPIC33FJ16GS504的输入电流恒流控制环路设计思路和方法.利用DSP...     

基于模糊PID控制的光伏并网发电系统设计

随着全球能源危机的日益加剧以及光伏并网发电系统成本的不断降低,人们对光伏并网发电系统的关注也越来越多。针对"光伏并网发电系统具有非线性,以及光伏阵列的输出电压一般较低"等问题,在光伏并网发电系统的模型设计时增加一级DC/DC变换器,以提高输出电压,利于后级DC/AC逆变器的控制。控制策略采用了模糊PID控制,并利用Matlab/Simulink对模糊PID算法和该模型进行了仿真。研究结果表明基于模糊PID控制以及增加一级DC/DC变换器的光伏并网发电系统的模型是可行的。     

适用于镁海水电池的能量变换系统设计

本文设计了一种适用于镁海水电池供电的能量变换系统,针对镁海水电池输出特性软、电压低的问题,对传统非隔离型三 端口变换器进行优化,使电压增益得到进一步提高。 基于此变换器拓扑,考虑镁海水电池输出特性和变换器载荷特性,提出一种 适用于载荷突变的 DC/ DC 变换系统能量管理策略,通过控制能量在系统内任意两个端口间的流动,实现源、荷间功率动态平衡; 同时,根据镁海水电池的输出特性,在系统能量管理中引入一种基于改进灰狼算法的最大功率点追踪方法,进一步提高了镁海水 电池的能量转换效率。 最后通过仿真和实验证明,载荷功率在 0. 36 和 1. 2 W 跳变时,变换器能相应完成模式间的切换,在保证输 出电压稳定在 12 V 的前提下,实现了对输出电流 30 和 100 mA 的灵活控制,验证了该能量变换系统软硬件设计合理性。     

基于DSP控制的隔离型功率因数校正变换器研究

采用全桥拓扑结构作为实验研究的主电路,并在全桥的输入端增加传统Boost型功率因数校正变换器(PFC)的输入电感,构成隔离型PFC.对该隔离型PFC的基本工作原理进行简单分析,并通过与传统PFC等效的方式对该主电路建立小信号动态模型.在DSP控制技术的基础上,具体分析了针对隔离型PFC变换器的控制方案,并实现之,获得良好的动态响应特性和稳态调节特性.最后,制作了试验样机,验证了该隔离型变换器的优良性能,其满载功率因数达到0.995.     

改进直流电压源供电方式的直接转矩控制仿真

本文设计了一种电压可调的直流电源,把它应用于直接转矩控制仿真研究中,通过直流电源电压的变化,可以方便地调节定子磁链的旋转速度。据此设计的模糊速度控制器可以极大地简化系统设计和计算。仿真结果显示,系统响应速度快,鲁棒性好,调速范围宽。     

基于DSP的可编程交流电源研究

交直流电压源是电源实验室与科研机构必不可少的工具,针对幅值和相位连续可调交流电压源价格昂贵而直流电压源价格便宜且广泛应用于实验室中。本文研究了一种以直流电压源为输入,幅值频率可调的可编程电源。该电路由一个前级Boost电路和一个后级全桥逆变电路组成。同时,逆变电路采用倍频调制,电压电流双环控制,动态性能优越。通过制作一台以DSP为核心处理器的样机,验证了控制策略的优越性。     

基于单片机的双输入DC/AC变换器

提出了一种基于BUCK电路的DC/AC变换器结构,并介绍了其工作原理。变换器采用双BUCK电路为主电路,双电源供电,dsPIC30F4011单片机为控制器。应用PSIM软件对其进行仿真,列出了仿真参数,给出了负载电压,以及调制给定电压和变换器输出电压的仿真结果。同时构建了相应的实验电路,给出了主要的技术参数,测取了多个电压的相关波形。实验结果表明基于BUCK电路的DC/AC变换器可以实现工频逆变输出。     

基于STC系列单片机的车载逆变电源

针对传统逆变电源启动困难的问题,对控制策略进行了改进,设计了一款以单片机STC12C5A60S2为主控芯片的两级式级联车载逆变电源。该电源以12 V直流电压为输入,通过升压与逆变两个功率变换环节得到了220 V,50 Hz的正弦交流电。在升压环节,采用直流母线电压负反馈,确保了直流母线电压的稳定性;在逆变环节,采用正弦脉宽调制(SPWM)技术,将输出电压的谐波畸变率(THD)降低到了5%以内。此外还对电池电压检测电路、输出电压检测电路、输出电流检测电路、桥臂短路保护电路进行了设计,并研制了实验样机。研究结果表明,采用逆变电路先触发升压电路后触发、根据输出电压实时更新占空比的控制策略,该逆变电源能够顺利启动,稳压特性良好,为以后逆变电源的优化设计提供了参考。