基于单神经元PID控制的DC／DC变换器研究

DC／DC变换器是一种强非线性电路。电路的电气参数存在不确定性,负载性质也是多变的。主电路的性能必须满足负载大范围的变化,同时它还具有离散和变结构的特点,所有这些使DC／DC变换器控制器的设计较为复杂。由于传统的控制方法是基于线性系统理论,所以应用于DC／DC变换器中并不能获得理想的动态性能。文中针对DC／DC变换器的特点以及单神经元网络具有出色的知识抽取与学习能力及较强的控制鲁棒性。在现有的控制和建模方法的基础上,将神经网络控制策略引入DC／DC变换器,构造了一种基于单神经元的DC／DC变换器的新型控制方法。     

DC／DC变换器低频噪声及其测量技术

噪声是DC／DC变换器重要的性能指标，它限制了其在高精密电子系统中的应用。DC／DC变换器的噪声分为高频噪声和低频噪声。高频噪声包括电流纹波与热噪声。低频噪声主要成分有1/f噪声和散粒噪声。高频噪声直接影响产品性能，低频噪声除了与产品性能有关之外，还与产品质量和可靠性密切相关。本文在详细研究DC／DC变换器低频噪声测量技术的基础上，完成了对国产军用DC／DC变换器低频噪声的测量。实验结果表明，1/f噪声和散粒噪声是DC／DC变换器低频噪声的主要成分。基于此实验结果，本文对DC／DC变换器低频噪声的产生机理进行了分析，并进一步讨论了低频噪声作为DC／DC变换器质量与可靠性诊断工具可行性。     

大功率DC／DC变换器的研制

介绍了一种可替代VICOR公司MI—M2L—MU产品的大功率DC／DC变换器的研制过程．该变换器的输出功率可达200W以上。文中给出了该DC／DC变换器的总体方案、线路设计、工艺设计和热设计等关键技术。     

一种有源箝位同步整流DC／DC变换器的设计

本文介绍的是一种新颖的DC／DC变换器,它采用次级箝位同步整流技术,能很好的提高低压大电流DC／DC变换器的效率。采用此种技术研制出的输出5V、输出电流30A的DC／DC变换器,其工作效率达到89％左右,从而验证了该拓扑结构的高效性与实用型。     

电流模式控制移相全桥零电压软开关(ZVS)DC/DC功率变换器

本文介绍一种新型的高频DC／DC开关功率变换器，它采用电流模式移相PWM控制，在较大的负载范围内实现了开关器件的零电压软开关(ZVS)，并给出了仿真主电路和主要波形。     

LDO与DC／DC特性分析与应用

LD0稳压器与DC／DC变换器在各种便携式电子产品和以电池作为动力的系统中有着非常广泛的应用,在近几年也得到迅速发展并不断更新换代。当然,在不同应用条件下,LDO与DC／DC各有优势。前者是线性转换,适用于降压,负载轻时效率高,无EMI（电磁干扰）问题,优点在于瞬态特性好,缺点是中到高负载时效率低;后者的优势是升压降压均适用,效率高,但EMI特性随负载的变化而显著变化,整个负载范围内,都出现高纹波电压。下面就主要分析LDO与DC／DC的结构与原理。     

宇航级混合集成DC／DC变换器应用现状与趋势

DC／DC变换器在现代航天系统的应用中是随处可见的。本文阐述了应用于航天领域的能满足所有控制和逻辑标准功能的厚膜混合集成DC／DC变换器,该变换器对于航天应用来说,在尺寸、重量、性能和成本上具有独特的优势。本文主要从航天对DC／DC变换器的应用需求、工艺制造等方面,详细论述了新一代混合集成DC／DC变换器所具有的优越性。     

ZVS移相全桥双向DC／DC变换器

双向DC／DC变换器应用领域正在不断拓宽,前景很好,而软开关技术是高频化下减少损耗的最有效的方法。基于此深入的研究了ZVS移相全桥双向DC／DC变换器,介绍了单向全桥直流变换器,并在此基础上介绍了全桥双向DC／DC变换器的应用与特点,深入分析了其控制方式及其工作过程,剖析了其实现软开关的原理,介绍了其调压的实现,并列举了实例。     

一种基于LM3485芯片的双路非隔离DC／DC变换器的设计

介绍了一种基于LM3485芯片的双路非隔离DC、DC变换器的工作原理及设计方法．重点阐述了双路非隔离型DC／DC变换器在研制过程中的技术难点和其解决办法。     

使用高频环路的DC—DC电压源稳压变换器

使用高频环路的功率变换器具有几个突出的特点:电抗元件尺寸小,响应快,转换容易。这种变换器负载与环路电容无论串联或者并联都可以。环路电容与负载串联的变换器被负载春作电流源。本文研究了环路电容器与负载并联的DC—DC变换器。通过改变环路的频率使其输出的直流电压稳定。这种变换器相当于一个电压源,特别适用于电压源变换器。本文分析了这种变换器,在分析的基础上,提出了设计方法,画出了控制图,给出了实验变换器的实验结果。     

一种DC/DC转换器的短路保护电路设计

针对负载短路会对DC/DC造成性能不稳定或损坏的情况,提出一种新型短路保护电路,有效地避免了传统电路在短路时大电流输出造成的能量浪费。该保护电路采用在负载短接时,通过改变电流限比较器输入端基准电压达到降低电路最大输出电流的措施。采用0.35 μm BCD工艺将该电路应用于一款高压同步BUCK型DC/DC转换器中,specter仿真结果表明,当负载短路时,该芯片的短路电流只有30 mA,与传统保护电路相比,降低了短路时的输出电流,达到节约能量的目的。     

一种四相交错并联BoostDC／DC变换器的设计

通信电源及分布式电源主要由前级高频整流器、中间级电池组和后级DC／DC变换器组成。DC／DC变换器的输入部分通常采用大功率Boost变换器,以将前级与中间级的直流电压提升至一定的幅度,从而更方便地形成所需提供给负载的各种电压。IntelCPU广泛用于IT工业,其对电源的要求越来越严格,需要提供更低的电压、更大的电流及更快的动态响应。为了改进Buck类型电压调整模块（Voltage Regulator Module,简称VRM）的动态响应要求,广泛使用多相交错并联技术,以实现快速的动态响应且极大地降低输出电流纹波。文章以一个大功率的四相交错并联Boost变换器作为设计实例,详细说明了其工作原理及主要器件的设计与选用;论证了该项技术用于BoostDC／DC变换器的多种优点,从而证明了多相交错并联技术的先进性和实用性。     

一种新的应用于开关电容DC/DC转换器的补偿电路

采用Chartered 0.35μm CMOS工艺,设计实现了输入电压范围2.7～5.5 V,负载电流高达200mA的降压式开关电容型DC/DC转换器.为了在整个输入电压和负载电流范围内稳定输出电压,并且提高输出电压精确度,在对开关电容转换器环路建模分析后,提出了一个新的应用于开关电容DC/DC转换器的频率补偿电路.该...     

一种宽输入电压范围软开关电流型DC/DC转换器

针对太阳能光伏及燃料电池等领域电源需要较宽输入电压范围的需求,提出一种通用的具有较宽输入电压范围的软开关电流型DC/DC转换器。该转换器采用了固定频率混合调制设计,可以在所有工作条件下实现半导体器件的软开关工作,并采用电流馈电技术以便适用于低电压高电流的电源。相较于传统转换器,该转换器更为通用,能够实现零电压开关和零电流开关,并且能够在输入电压和负载变化出现较大变化时控制输出电压。实验结果显示,在20-60V输入电压范围内且负载出现变化时,该转换器均表现出良好的性能。     

Adaptive output voltage tracking controller for uncertain DC/DC boost converter

This paper presents a cascade output voltage control strategy for an uncertain DC/DC boost converter adopting an adaptive current controller in its inner loop. Considering the non-linearity, load uncertainties and parameter uncertainties of the converter, the proposed controller is designed following the conventional cascade voltage controller design method. The proposed method makes the following three contributions. First, a coordinate transformation is introduced for the inner loop, enabling avoidance of the singularity problem caused by the estimates of uncertain parameters. Second, a slight modification to the adaptation law is performed to guarantee closed-loop stability in the presence of the time-varying component of the load current. Third, the outer-loop controller is devised such that its performance can be adjusted without any parameter information. The closed-loop performance is demonstrated through simulations and experiments using the DSP28335 with a 3 kW DC/DC boost converter.     

DC voltage sensorless single-phase PFC converter

We propose a simple DC voltage sensorless single phase PFC converter by detecting an AC line voltage waveform. Both DC voltage and AC current sensors used in the conventional PFC converter are not required to construct the control system. The conventional converter circuit with a boost chopper circuit in the DC side from a rectifier circuit is used as the main PFC converter circuit. In the control system, the circuit parameters such as a series inductance L and equivalent load resistance value R/sub d/ are used to generate the sinusoidal current waveform. The DC voltage is directly controlled by the command input signal k/sub d/(=E/sub d//E/sub a/) for the boost chopper circuit. The DC voltage regulation is small because of the feed forward control for the AC line voltage E/sub a/ and no dependence of the circuit parameters. The sinusoidal current waveform in phase with the AC line voltage can be obtained. The feasibility of the proposed control system is verified by some simulation and experimental results.     

DC voltage control and stability analysis of PWM-voltage-typereversible rectifiers

A PWM voltage rectifier has useful characteristics on its DC and AC sides. On its DC side, a DC-link unidirectional voltage is obtained and bidirectional power transfer capability is possible by reversing the flow direction of the DC-link current. On its AC side, near sinusoidal current waveforms and AC four-quadrant operation can be obtained, leading to high-quality power being exchanged between the power converter and the mains. The use of AC filters becomes unnecessary. The rectifier DC voltage must be regulated to a constant value. In this paper, three solutions for the DC voltage control are presented. In the first solution, the DC voltage is controlled by acting upon the quadrature component of the power converter fundamental Park's voltages with relation to the mains voltages. Slow responses are necessary because of stability reasons. Also, load power variations produce both active and reactive power variations in the power converter AC side. To improve the DC voltage response, a second control solution is presented. The power converter currents in Park's coordinates must be controlled. The DC voltage is controlled by controlling the direct Park's current component and, thus, acting only on the active power of the converter AC side. Faster responses are achieved. In this case, load power variations do not produce reactive power variations in the converter AC side. The third control solution is a simplified version of this last one. Experimental results from a 2 kVA IGBT-based prototype showing good system dynamic performance are presented     

隔离三电平零电压直流变换器

介绍了一种隔离三电平零电压直流变换器。其主开关管的电压应力均为输入电压的一半。由于采用了交错ZVSPWM控制并利用输出滤波电感中的能量,因此能够在宽负载范围内实现开关管的ZVS。分析了该变换器的工作原理和工作特性,并通过一个480W（输出48V／10A）的原理样机进行了验证,最后给出了实验结果。     

无直流电压传感器的单相APFC变换器

文章对一种只检测交流输入电压而不需要检测输出直流电压的简化单相PFC变换器进行了理论分析和研究。在构建控制电路时,不需要常规PFC变换器中的输出电压传感器和输入电流传感器。PFC变换器的主电路为整流电路的直流侧接一级Boost电路。在控制电路中,使用电感L、等效负载电阻Rd等电路参数产生正弦电流波形基准,输出电压直接由控制量Kd(=Ed/Ea)来调节。通过控制,可以得到恒定的直流输出电压和与交流输入电压同相位的正弦电流波形。仿真结果证明了该变换器的可行性。     

A novel ZVS DC/DC converter for high power applications

This paper presents a novel zero voltage switch (ZVS) pulse-width modulation (PWM) DC/DC converter for high power, high output voltage applications. By using two active switches in the secondary side of a transformer, the proposed converter achieves not only ZVS of the active switches in the entire load ranges but also soft commutation of the output rectifier diodes. The proposed topology has simple structure and control strategy. Simulation results and experimental results of a 2.8 kW 200 kHz DC/DC converter are presented.