一种快速瞬态响应Buck变换器设计

提出了一种基于锁相环锁频锁相ACOT控制模式的Buck变换器。该变换器具有快速瞬态响应的特点。分析发现,在负载阶跃时,传统ACOT控制模式Buck变换器受到最小关断时间和锁相环速度的限制,不能完全发挥其瞬态响应快的优势。设计了一种根据设定的开关频率可自适应调节环路参数的Buck变换器,它在较宽的开关频率下具有快速的瞬态响应特性。采用0.18 μm BCD工艺对提出的Buck变换器进行仿真验证。结果表明,负载电流从1 A跳变到5 A时,输出电压下冲恢复时间减小为1.68 μs。     

一种基于COT控制的快速瞬态响应Buck变换器

设计了一种基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺的快速瞬态响应Buck型变换器。基于电流模COT架构的Buck型变换器,结合电容电流采样电路和负载电流调节器,设计了一种新颖的瞬态增强电路,对负载电流进行补偿,有效地减小了恢复时间,提高了输出电压精度。仿真结果表明,没有瞬态增强电路时,负载电流从0 A跳变到3 A,电流变化率为3 A/10 ns,下跌电压为166.9 mV,恢复时间为5.8 μs;加入瞬态增强电路后,下跌电压变为21 mV,恢复时间变为0.5 μs。没有瞬态增强电路时,负载电流从3 A跳变到0 A,电流变化率为3 A/10 ns,过冲电压为73 mV,恢复时间为3.3 μs;加入瞬态增强电路后,过冲电压变为36 mV,恢复时间变为0.6 μs。     

自适应开启时间Buck变换器定时器电路设计

设计了一种用于自适应开启时间(adaptive on-time,AOT)Buck型DC-DC变换器的定时器电路,采用了输入电压前馈补偿和输出反馈技术,使开关频率不随输入、输出电压变化,实现了固定频率的伪脉冲宽度调制。基于0.18μm BCD工艺进行电路设计,并使用Hspice仿真验证。仿真结果表明当输入电压从5~18 V,相同输出电压下开关频率变化不超过10 k Hz,不同的输出电压下系统开关频率变化不超过20 k Hz。同时,由于定时器中采用输入电压前馈技术,提高了输入线性瞬态响应速度。     

快速瞬态响应的变导通时间模式Buck变换器

提出了一种具有快速瞬态响应的变导通时间(VOT)模式Buck变换器。VOT模式电路采用误差电压来调节导通时间,导通时间控制电路采用电流乘法器,以实现误差电压到导通时间的线性控制。突破了传统恒定导通时间(COT)模式电路中对等效占空比的限制,实现了瞬态响应的提升。仿真结果表明,与传统COT模式电路相比,VOT模式Buck变换器具有更好的瞬态响应特性。该Buck变换器的动态电压调节时间从17.8 μs减小到13.2 μs,过冲电压从200 mV减小到110 mV,负载阶跃恢复时间从13.4 μs减小到4.8 μs,下冲电压从172 mV减小到132 mV。     

一种改进型ZVT-PWM Buck变换器的设计

软开关技术是近年来电力电子学领域中的一个研究热点.采用软开关技术可以降低开关损耗,抑制开关产生的电磁干扰,因而有助于进一步提高开关频率、该文在分析典型Buck变换器的基础上,提出了一种改进型的ZVT-PWM Buck电路,对其拓扑结构、工作原理和电路特性等作了较深入的阐述.仿真结果证实改进型电路是可行和有效的,并提高了...     

适于瞬态分析的等效小参量法及其在PWM开关变换器中的应用

等效小参量法是一种改进的扰动技术，适于求取强非线性系统的周期解，最近已成功地它应用于开关变换器的稳态分析，本文根据该方法的基本思想和求解程度，提出适于瞬态分析的等效小参量法，并用它分析ＰＷＭ开关变换器的瞬态过程。本文方法计算量小，精度较高。     

一种新颖的混沌时间序列分析方法

本文提出了一种新颖的混沌时间序列分析方法,即从被加性高斯白噪声污染的混沌时间序列中估计其系统参数并同时进行噪声抑制的方法。假定产生混沌时间序列的模型已知,但相应的参数未知。这种新方法把对混沌时间序列的参数估计和噪声抑制看作是一种最小化过程,并利用了最速梯度下降方法解决。数值模拟实验表明新方法要优于现有的方法,是估计混沌系统系数和噪声抑制的一种有效的方法。     

一种基于开关电流积分器的RB-COT Buck变换器

提出了一种基于开关电流积分器的RB-COT Buck变换器。通过注入电感电流纹波补偿控制环路,引入采样保持电路消除电感电流纹波的直流分量,提高了输出电压的精度。在此基础上,开关电流积分器替代原架构中的固定RC滤波器,有效提升了高工作频率下系统的响应速度,并在全频率范围内兼顾稳定性与响应速度。以全频率范围内环路稳定性作为设计基本准则,该Buck变换器在高开关频率下响应速度得到了有效提升。在1 MHz开关频率下,负载阶跃的恢复时间相比于采用固定RC滤波减少了20μs。     

数字峰值电压控制开关变换器瞬态特性的研究

数字控制技术的应用是开关变换器发展的一个重要方向,但是数字控制环路的延时对瞬态响应的影响是重要的制约因素。基于数字峰值电压算法和所提出的克服延时算法,提出了改进型数字峰值电压算法。对改进型数字峰值电压控制开关变换器的瞬态性能进行了研究,并与数字峰值电压控制开关变换器的瞬态性能进行了对比。通过实验对分析及仿真结果进行了更进一步的验证。     

一种具有快速瞬态负载响应的DC-DC变换器

分析了开关电源瞬态负载的基本原理、输出电压跌落幅度与电源环路之间的相互关系,比较了减小输出电压跌落幅度的几种控制方式,提出了采用数字非线性控制方式提升瞬态负载响应的方法.基于以上分析,全面评估了环路带宽、整流方式、非线性控制对开关电源瞬态响应的影响.最后采用非线性控制方法,设计了一种具有快速瞬态负载响应的DC-DC变换...     

不连续导电模式PWM开关变换器闭环系统的符号分析法

本文将文献[11]提出的连续电流模式(CCM)PWM变换器闭环系统的符号分析法推广于不连续导电模式(DCM)PWM变换器闭环系统的稳态分析中,获得全符号表示的DCM PWM变换器闭环系统状态变量的直流解及纹波解.     

基于能量守恒平均模型的开关变换器建模

文中介绍了一种常用的开关变换器建模方法——能量守恒平均法,依据能量守恒平均原理,建立连续模式下Buck变换器的直流和小信号模型,并给出开环传递函数。仿真分析表明,该模型能够准确描述变换器的频域特性,验证了理论推导的有效性。     

集成于电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路

针对电流模降压型DC-DC变换器,提出了一种新颖的CMOS片上电流采样电路.该电路结构简单,易于集成,功率损耗小,且通过MOSFET的匹配使采样比例几乎不受温度、模型以及电源电压变化影响.并通过进一步的优化设计,使得响应速度更快,工作电压进一步降低.提出的采样电路在一款基于0.5μm CMOS工艺没计的单片电流模降压型DC-DC变换器中进行了验证.在2.5～5.5V的电压范围,0～2A的负载范围内芯片工作稳定,瞬态响应良好,且效率高达96%.     

集成于电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路

针对电流模降压型DC-DC变换器,提出了一种新颖的CMOS片上电流采样电路.该电路结构简单,易于集成,功率损耗小,且通过MOSFET的匹配使采样比例几乎不受温度、模型以及电源电压变化影响.并通过进一步的优化设计,使得响应速度更快,工作电压进一步降低.提出的采样电路在一款基于0.5μm CMOS工艺没计的单片电流模降压型DC-DC变换器中进行了验证.在2.5～5.5V的电压范围,0～2A的负载范围内芯片工作稳定,瞬态响应良好,且效率高达96%.     

一种基于自适应峰值电流检测的模式切换电路北大核心

在降压转换器中，为了在不同的负载情况下获得高效率，常采用的方法是在重载时使用脉冲宽度调制(PWM),在轻载时使用脉冲频率调制(PFM),因此需要模式切换信号去控制整个降压转换器的工作状态，同时模式切换信号也可以用于自适应改变功率级电路中的功率管栅宽，减小功率管的栅极电容，提高整体电路的效率。文章设计了一个自适应峰值电流模式切换电路，用于产生模式切换信号，其原理是监控峰值电流的变化，产生峰值电压，将峰值电压与参考电压进行比较，得到模式切换信号，以决定降压转换器是采用PFM模式还是PWM模式。仿真结果表明，在负载电流0.5～500 mA范围内，该电路可以在两种调制模式之间平稳切换，其峰值效率可提升到94%以上。     

基于PWM变换器的新型无源无损软开关

详细分析了一种基于PWM变换器的新型无源无损软开关，并给出了其最优化设计步骤。通过一台满载输出功率为900w的带有该无源无损软开关的Boost变换器验证了其开关管实现零电流开通和零电压关断，并与传统的Boost变换器比较，验证其具有较高的效率。     

Improved Discrete-Time Approach for Modeling a Class of Switching Converters

An improved discrete-time approach is proposed for modeling a class of switching converters which have non-invertible coefficient matrixes in state equations. In the form of block matrix, the proposed approach is generally derived by using the linear relation between the derivatives of two blocks in state equations. A filter- converter example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed approach. Our work perfects the discretetime approach in modeling and analyzing of switching converters, so engineers can deal with more practical system.     

二次型CCM Buck变换器的电流应力及效率分析

二次型DC-DC变换器拓宽了变换器输入到输出电压的传输比,提高了高传输比场合下的传输效率,与传统变压器相比因为储能元件的增加电路功耗也会增大。为具体分析其工作过程中的功耗,文中考虑了储能元件的内阻等因素,通过计算各元器件电流应力推导出功耗,并研究了变换器工作效率及各个工作参数之间的关系,并通过仿真验证了理论分析的正确性。     

PSM开关变换器的大信号模型与瞬态特性

针对传统PWM调制具有轻载下效率低的缺点,论文作者提出一种新的高效调制模式——脉冲跨周调制PSM模式.本文对这种新的PSM开关变换器调制模式进行了包括大信号解析模型、离散模型和相平面模型的大信号建模工作,并借助变换器的解析解、离散模型和相平面分析法对PSM变换器开环/闭环系统的瞬态响应特性进行了分析.研究表明PSM变换器不仅较PWM调制模式轻载下效率高,而且具有响应速度更快,抗干扰性更好的特点.