峰值电流模式中斜坡补偿的设计

讨论了峰值电流模式PWM降压型变换器中斜坡补偿的基本原理,设计了一个频率可变的斜坡补偿电路.当占空比D<50%时,斜坡补偿电路输出斜率固定的信号;当D>50%时,斜坡补偿电路输出的信号斜率与D成正比,有效的避免了过补偿现象.电路基于0.18pμm CMOS工艺设计,仿真结果表明,该斜坡补偿电路能够给出良好的斜坡补偿信号,保证变换器系统工作在稳定状态.     

Buck变换器中的快标分叉控制研究

在电力电子线路中,Buck变换器是一种基本的变换器,在工作过程中,由于电路中的有些参数发生变化,使得电路很容易产生时间域上的快标不稳定现象,斜坡补偿是一种简单而有效的方法,可以很好地削弱这种不稳定现象。在实际的电路应用中,斜坡补偿主要依赖于经验设计,缺乏必要的设计准则。本文将从非线性系统的分叉控制理论出发,对峰值电流模式控制Buck变换器中的斜坡补偿进行详细地分析和研究,给出了斜坡信号补偿幅度理论要求。分析计算结果和大量的精确仿真试验结果是一致的。该方法同样适用于其他变换器的稳定性分析。     

基于BOOST型DC/DC转换器的斜坡补偿电路

针对现有斜坡补偿电路复杂、补偿效果不明显的现状,设计了一种用于BOOST型DC-DC变换器的斜坡补偿电路。该电路结构简单,补偿效果好,解决了峰值电流控制模式系统产生的不稳定问题,提高了开关电源的稳定性。基于VIS标准0.4μm BCD工艺实现,利用Candence软件对核心电路进行仿真。结果表明,该系统可以满足系统稳定性的要求,能稳定输出高精度电压,具有很好的应用价值。     

PFC Boost变换器中的斜坡补偿设计原理

在Power-Factor-Correction(PFC)Boost变换器中,由于输入电压以工频50Hz大范围波动,使得电路很容易产生时间域上的快标不稳定现象,通常采取的方法是引入斜坡补偿来削弱不稳定现象,然而斜坡信号的设计缺乏理论依据,过度补偿时有发生,带来的后果是输入功率因数的大幅度下降。针对这种情况,可以从非线性系统的分叉控制理论出发,构造变换器的离散迭代方程,从而得到电路的稳定性判断依据,以此获得斜坡信号的恰当设计。研究表明,变换器中的3个主要电路参数(开关周期,输出参考电压和电感)决定了斜坡信号的设计。分析计算的结果与大量仿真实验的结论是一致的,恰当的斜坡补偿在削弱(控制)快标分叉的同时,也维持了较高的输入功率因数。     

磁流变阻尼器用降压式变换器建模与仿真研究

研究磁变阻尼器性能优化问题,分析了负载为磁流变阻尼器的 Buck 变换器的动态工作过程,为系统实现减振效果,给出了不另加滤波电感的原冈.基于三端 PWM 开关模型法,建立了电流驱动器的小信号平均模型,列出了占空比对输出电压、电感电流的传递函数.根据峰值电流模式下 Buck 变换器的工作原理,分别分析了电流内环和电压外环.同时设计了斜坡补偿电路和电压补偿网络.根据变换器工作原理,在 Saber 中建立了峰值电流模式下 Buck 变换器模型,并进行了仿真研究,仿真结果表明了建模设计方法的正确性性和可行性,这将为磁流变阻尼器电流驱动器设计提供了新思路和方法,也将缩减了电流驱动器电路设计的开发周期.     

峰值电流模升压转换器的动态斜坡补偿电路设计

基于HHNEC 0.35 μm BCD工艺设计了一种应用于峰值电流模升压转换器的动态斜坡补偿电路.该电路能够跟随输入输出信号变化,相应给出适当的补偿量,从而避免了常规斜坡补偿所带来的系统带载能力低及瞬态响应慢等问题.经Cadence Spectre验证,该电路能够达到设计要求.     

电流模式PWM升压变换器的斜率补偿电路

本文通过介绍电流模式PWM升压变换器的工作原理,分析了斜率补偿对于大信号稳定的必要性,提出了斜率补偿电路的实现方法,使得补偿斜率与输出电压和输入电压的差值成正比,并给出了斜率补偿电路的hspice仿真结果.     

峰值电流控制模式中斜坡补偿的分析

本文介绍了电流控制型开关电源中峰值电流控制模式的原理及优点,指出了功率管的占空比大于50%时必须进行斜坡补偿,否则电路不能稳定工作.分析了斜坡补偿的基本原理和设计问题,给出了补偿电路.     

DC-DC Boost变换器的固定斜坡补偿技术研究

开关DC-DC变换器是典型的非线性时变系统,其中存在各种不稳定现象。本文以DC-DC变换器中的Boost电路为基础,通过在开关变换器反馈电路中引入适当的固定斜坡补偿,实现系统的稳定控制。     

峰值电流控制模式有源箝位正激变换器的小信号模型与设计

电流控制模式的补偿网络比电压控制模式的补偿网络容易调整,但是前者的建模要比后者的建模复杂得多。采用状态空间平均法为峰值电流控制有源箝位正激变换器建立了小信号模型,分析了箝位电路对变换器动态性能的影响,并给出了补偿网络的设计方法。     

一种新型的双向DC/DC变换器分析

本文提出了一种新颖的蓄电池充放电系统。选取全桥电路作为主电路拓扑。全桥变换拓扑优点较多,是高质量、大功率变换的主流拓扑。该装置的控制系统采用电压外环电流内环的双闭环控制方式,内环采用峰值电流控制,通过对内环的降阶处理,简化了系统调节器的设计。采用PWM控制方式实现双向DC/DC变换。     

Principle of designing slope compensation in PFC Boost converter

Due to wide input fluctuation with line frequency of 50 Hz, power-factor-correction (PFC) Boost converters tend to exhibit fast-scale instability over time domain. The traditional remedy is to impose slope compensation so as to weaken or eliminate this instability. A theoretical principle on the implementation of slope compensation signal is still lacking. Empirical design will induce over compensation frequently, resulting in a large decrease of power factor. In order to tackle this issue, by constructing the discrete-time iterative map of the PFC Boost converter from the viewpoint of bifurcation control theory of nonlinear systems, consequently, the criterion of critical stability for the PFC circuit can be established. Based on this stability criterion, appropriate design of slope compensation can be achieved. Our work indicates that 3 main circuit parameters (i.e. switching cycle, output reference voltage and inductor) determine the effective amplitude design of the slope compensation signal. The results, validated by a large quantity of analytical and numerical studies, show that appropriate slope compensation can be effective in weakening (or controlling) fast-scale bifurcation while maintaining a rather high input power factor.     

基于DSP的电机双闭环控制系统

提出了一种基于DSP的电机双闭环控制系统设计方法,解决了采用单片机控制电机时运算速度慢和运用单闭环控制时动态性能不佳的问题。采用速度环和电流环组成双闭环控制系统,运用增量式编码器对直流电机测速和霍尔电流传感器检测电流,充分利用F2812的接口资源,同时结合PI算法实现电机速度精确控制。在MATLABSIMULINK仿真环境中建立直流电机双闭环系统模型,对双闭环控制算法进行仿真并获得到较好的效果。基于DSP的双闭环控制系统结构简单,外围设备少,易进行控制算法的二次开发。     

Passivity-based control for a DC/DC high-gain transformerless boost converter

In this work, an adaptive passivity-based controller for a DC-DC high-gain transformerlessdouble-inductor boost converter is fully detailed. The proposed current-mode control scheme results in two feedback loops, a current controller for tracking the inductor current considering damping injection and energy shaping, and a voltage loop composed by a proportional-integral action to guarantee output voltage regulation. Furthermore, a parametric uncertainty estimator using immersion-invariance approach is designed to improve the robustness of the current loop. As a result, a multi-loop adaptive nonlinear energy-based controller, which ensures regional asymptotic stability via Lyapunov analysis is accomplished. In addition, considering practical conditions, real-time numerical simulations, using a 1 kW case-study converter, are carried out in order to assess the effectiveness of the proposed control scheme. Results for output voltage regulation, current tracking, and parametric uncertainty estimation under input voltage and load step changes are shown.     

基于不确定参数的双重有源桥变换器优化控制

针对双重有源桥变换器控制中的参数不确定性问题,提出了一种优化闭环控制方法。其中,对双重有源桥变换器进行了平均小信号建模,并获得了变换器的多面体模型,利用线性矩阵不等式方法计算出了满足约束条件的反馈参数,并将负载电流反馈引入控制环,得到了优化的混合控制系统结构。仿真结果表明了控制方法能够在参数不确定时保持系统稳定性,并增强了负载阶跃响应。     

海底泥浆举升钻井系统控制仿真研究

为解决深水钻井面临的复杂井控问题,根据海底泥浆举升钻井系统的基本结构及工作原理,建立一个由变频器、电机、举升泵、泥浆循环管路组成的控制对象模型,结合控制对象为大惯性、非线性系统的特点,采用一种基于自适应模糊PID调节器的压力、转速双闭环控制策略,利用Matlab/Simulink软件构建系统仿真模型,分析结果表明,基于自适应模糊PID控制的压力、转速双闭环控制策略能够在海底泥浆举升钻井系统中取得很好的控制效果,使系统及时应对多种随机干扰。研究结果可为海底泥浆举升钻井控制提供参考。     

数字DC/DC开关电源环路补偿器设计

建立了数字控制DC/DC开关电源闭环系统的s域小信号模型,采用数字重设计法针对给定的系统参数设计了数字补偿器。应用SISO Design Tool仿真平台,在伯德图分析和根轨迹法的基础上设计了连续域的模拟补偿器,并进行了离散化处理。在建立系统s域模型时引入了模数转换器和数字脉宽调制发生器产生的延迟效应,使补偿器的设计考虑了采样速率对系统的影响,改善了传统离散设计的误差。基于数字重设计法构建的数字补偿器实现了对脉宽调制信号的可编程精确控制,保证了变换器闭环工作良好的动态特性。仿真实验结果验证了所设计的数字补偿器的性能。     

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。     

Modelling and simulation of matrix converter under distorted input voltage conditions

Matrix converter is an energy conversion device which directly connects a three-phase voltage source to a three-phase load without dc-link components. Therefore, the output of the matrix converter is directly affected by the disturbance or imbalance in the input voltages. Many researchers have made an effort to overcome this problem in recent years. In this paper, the behaviors of the matrix converter controlled with the optimum-amplitude Venturini method are investigated and a novel compensation technique based on fuzzy logic controller is proposed to eliminate the undesirable influences of the input voltage under the distorted input voltage conditions. The proposed technique is based on closed loop control of the three-phase output current to enhance the output performance of the matrix converter. The mathematical model of the proposed system is developed. The simulation of the development model is performed in Matlab&Simulink. Some results demonstrating validity of the proposed compensation technique are presented.