纹波电流调制准最优控制Buck变换器

提出了一种新的纹波电流脉宽调制策略,以电容电流为调制信号主体,实现了动态调节过程的非线性控制,变换器动态过程逼近时间最优控制（TOC）运行轨迹。结合Buck变换器实例,导出了基于电容电流调制的控制方程,构建了相应的模拟控制电路。理论上重点分析了变换器的动态特性,给出动态调节时间与输出电压跌落的近似解析值。仿真和实验结果证明变换器动态响应过程逼近TOC运行轨迹,验证了所提控制策略优越的动态响应,实现了系统的准最优快速调节控制。     

低占空比谷值电流控制三电平Buck变换器研究

为了实现三电平Buck（Buck TL）变换器使开关管的电压应力减小为输入电压的一半、电感电流脉动频率提高为开关频率的两倍以减小滤波器的尺寸的优点,使变换器具有较高的功率密度,必须保持飞跨电容的电压为输入电压的一半。因此,基于谷值电流控制方法,建立Buck TL变换器的小信号模型,获得了小信号传递函数,然后对其补偿网络进行设计,以实现对电感电流的控制。最后,将电流控制模式和电压控制模式进行了比较,仿真验证了电流控制模式的优越性。理论分析的正确性和控制策略的可行性也得以证实。     

基于软开关的双重Buck变换器的超级电容充电电源

研究基于双重软开关Buck变换器的超级电容充电控制。首先,根据双重软开关Buck电路拓扑和工作原理,研究软开关条件检测、临界电流控制及交错并联控制策略,采用临界电流模式的软开关方案,设计双重软开关Buck变换器用于超级电容的充电;然后,利用Matlab/Simulink软件对理论分析进行仿真验证;最后,在依据理论和仿真基础上,设计硬件电路和软件流程,制作实验样机。仿真和实验结果表明,本控制方案可行,能够在满足临界电流模式下通过软开关实现对超级电容的恒流充电。     

谷值电流控制三电平Buck变换器

三电平Buck变换器能使开关管的电压应力减小为输入电压的一半,使电感电流脉动频率为开关频率的两倍,减小滤波器的尺寸.为了实现以上的优点,使变换器具有较高的功率密度,必须保持飞跨电容的电压为输入电压的一半.为此,采用谷值电流控制的方法,通过平衡电感电流来调节飞跨电容上的电压,实现飞跨电容电压稳定.建立三电平Buck变换器谷值电流控制的小信号模型,以获得小信号传递函数模型,进而对其补偿网络进行了设计.仿真验证了理论的正确性和控制策略的可行性.     

混合动力电动车用高效双向直流变换器的设计

针对传统以蓄电池为动力的电动车存在的问题,提出以超级电容加双向DC-DC变换器为辅助动力源的方案。该方案在弥补蓄电池缺陷的同时,提高了整个系统的能源利用效率,并增加了电动车的续驶里程。在简要介绍了超级电容储能系统的基础上,主要研究和设计了系统中的核心部件—双向DC-DC变换器,分析了双向DC-DC变换器的工作模式和控制策略,并对双向变换器进行了软开关分析。Matlab仿真所得的相应波形验证了方案的有效性。     

不对称半桥零电流准谐振变换器控制电路设计

针对不对称半桥零电流准谐振变换器(Asymmetrical Half-bridge Zero Current Switching Quasi-resonanceConverter,简称AHB-ZCS-QRC)的工作过程和软开关条件,选择MC33066作为变换器的控制芯片。介绍了该芯片的功能特点和参数关系,详细讨论了AHB-ZCS-QRC控制电路的设计方法。最后,通过实验验证了该设计方法的正确性和有效性。     

Buck变换器电流和电压跟踪型软起动电路设计

提出了电流跟踪型和电压跟踪型两种软起动方式的概念,分析了其工作原理.介绍了两种新型的电压跟踪型外部软起动电路,即前馈电容软起动电路和基于外部运算放大器软起动电路.阐述了这两种电路的工作原理和优缺点,并详细说明了它们的设计方法.同时介绍了3种常用的基于二极管或三极管电流跟踪型外部软起动电路.最后给出了相火的测试结果和实验的波形.     

电流互感器在Buck变换器负载电流检测中的应用

介绍由PWM控制芯片SG3525构建双功率MOS-FETBuck变换器的设计思路,成功地将电流互感器应用在Buck变换器中,用测量Buck变换器中功率MOSFET电流的方法来检测其负载电流,可以经济实用地实现电流型PWM开关电源或电压、电流双环反馈控制的PWM开关电源。     

超级电容电动公交车用双向直流驱动器的设计

研制了一台额定功率为60 kW的超级电容电动公交车用双向直流变换器,主电路采用电流双象限半桥式拓扑结构,利用超级电容充放电速度快的特性,设计了一种无源低损缓冲电路,并对变换器工作原理作了简要的分析.试验结果表明,该缓冲电路改善了开关管的运行条件,提高了变换器的效率和可靠性.将其作为电动车驱动器,可提高车辆的续驶里程.     

电机控制器直流侧前置Buck/Boost双向变换器的母线电容电流控制策略研究

电机控制器直流侧的前置Buck/Boost双向变换器可以根据驱动系统需要调节母线电压,提高系统的效率和输出功率。分析传统控制策略不能有效抑制电机工作状态快速切换导致的母线电压波动原因,在此基础上对双向Buck/Boost变换器提出一种母线电压、母线电容电流双闭环的控制策略。由于母线电容电流不能直接测量,提出一种母线电容电流间接计算方法。小信号模型的对比分析结果证明,母线电容电流控制策略比传统控制策略有更好的抑制母线电压波动的能力。仿真和实验结果都证实了理论分析的正确性。     

汽车电子Buck变换器短路恢复输出过冲分析

详细分析了峰值电流模式下脉宽限流不能起作用的原因;探讨了用于汽车电子系统的Buck变换器在输出短路恢复过程中出现的输出电压过冲及由于CCM模式响应慢导致COMP脚电压不能迅速放电的问题;讨论了短路时输出二极管和引线电压使电感逐渐饱和的过程。分析得出了输出过冲前沿尖峰产生于电感和输出电容的谐振,功率管直通导致稳定后输出电压等于输入电压的结论。最后给出了解决该问题的电路。实验结果表明,该电路可有效抑制短路恢复过程中的输出电压过冲。     

一种简单的PFM Buck变换器控制电路设计

脉冲频率调制(PFM)开关变换器通过降低轻载时的开关频率而获得较PWM开关变换器更高的轻载效率.但传统的PFM控制电路复杂.这里设计一种简单的PFM控制电路,详细分析了PFM控制Buck变换器工作原理及工作过程,并通过理论分析与计算,给出了其最大导通时间的计算方法,导出了工作于电感电流连续导电模式Buck变换器的开关周...     

多相交错Buck变换器的解耦均流控制方法

对于多相交错Buck变换器,通常采用双闭环控制器调控输出电压,采用均流控制器平衡电感电流.然而,均流环与双闭环往往存在耦合,平衡电感电流的过程会影响输出电压.为此,提出了一种解耦的平均电流均流控制方法,使输出电压调节和电感电流平衡互不影响.首先,介绍了n相交错Buck变换器的工作原理,建立了状态空间平均模型,并推导了传...     

Buck变换器电感电流滞环控制方法

针对Buck变换器快速动态响应的要求，本文提出了一种具有快速动态响应速度的非线性控制方法： 根据负载电流调节的电感电流滞环控制。该方法能够明显改善输入电压及负载变化所引起的动态过程，且物理意义明确、直观，设计过程简单。Matlab分析和仿真结果验证了该控制方法的优越性。     

Buck斩波器控制补偿电路的设计

文章在分析基于功率控制的Buck变换器的小信号模型的基础上,探讨了斩波器中反馈控制的传递函数和环路参数的设计,设计了双极点、双零点的PI补偿器。实验结果表明,补偿后的系统不仅提高了系统响应速度,而且消除了稳态误差,系统性能明显提高。     

一种ZVT-PWM Buck变换器的改进电路

深入地分析了ZVT－PWM Buck变换器的电路特性,分析结果表明变换器存在内部循环电流,因而增加了开关器件的损耗。为了解决这个问题,提出了一种改进的电路,消除了内部循环电流,大大提高了变换器的效率。通过对比实验,证明了这种改进电路是可行的,有效的。     

基于滞环区间自适应控制的 MMC 环流抑制方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是一种可替代传统电压源型换流设备的新型拓扑换流装备,但随着应用电压等级的提升,MMC子模块级联数目大幅增长,相单元中二倍频环流问题尤为明显。通过阐述桥臂内环流与电感压降相互影响机制,在滞环控制的基础上引入区间自适应控制,有效平衡环流抑制效益与开关损耗两者的矛盾,提出滞环区间自适应控制MMC环流的动态抑制法。该方法能够灵活控制桥臂电感压降,控制环流在越限前改变流向,从而将其控制在允许范围内,且无需额外的硬件装置。最后在多电平双端背靠背互联系统Simulink仿真模型中验证该方法对MMC桥臂内环流的抑制效果。