一种应用于电动汽车的双向DC／DC变换器研究

分析和比较了四种非隔离型双向DC／DC变换器的拓扑结构。针对目前广泛使用的混合动力电动汽车存在的环保问题和电池性能问题设计了一种双向DC／DC变换器一两相交错双向DC／DC变换器,论述了其工作原理,并通过一台3000W的样机验证了理论的正确性。     

小型高效数字式双向DC/DC变换器设计

设计了由STM32F103C8T6单片机控制的基于储能系统的数字式双向DC/DC变换器,不同于传统双向DC/DC变换器中 Buck/Boost模块分离设计的思想,主功率变换电路采用升降压为一体的拓扑结构,减小了变换器体积,采用更适合非线性系统的模糊PID控制方式,减小了输出电压的超调量,增加了系统的安全性,变换器的充放电电流以及系统的工作状态均可由OLED显示,样机测试中,电流波动小,电压稳定性高,应用于试验台LED节能灯,效果良好。     

应用于电动汽车动力系统的大功率双向DC／DC变换器

本文介绍了一种应用于电动汽车动力系统的大功率双向DC／DC变换器，该变换器中应用了一种特殊的数宁控制策略，它可以令能量在小同方向之间进行平滑的切换，并促使变换器实现自身的能量管理。作为一个实例，该变换器的优点在燃料电池汽车的研究中得以体现，下文中将具体给出该变换器的使用数据和测试结果。目前适用于24kW和70kW功率等级的双向DC／DC变换器的两种拓扑结构已经被设计出来，并得到了认可。这两种变换器具有全数字控制的过压、过流和过温保护，变换器中冷却液的温度最高可达85℃，而变换器的损耗却很低，同时功率密瞍可高达5W／cm3。变换器的特性参数和在燃料电池汽车中应用时的测试结果，将在下面予以介绍。     

高效率宽摆幅Buck/Boost结构DC/DC变换器

采用四开关的设计方法和思路,设计了一款Buck/Boost结构DC/DC变换器芯片,该芯片具有较宽的输入输出电压范围(2.5～5.5 V),可调式开关频率(250 kHz～2 MHz),通过输入输出状态来选择工作模式,有效地提高了电源的使用效率.基于CSMC 0.5μm工艺,对电路进行仿真.结果表明,设计的DC/DC变换器效率高达94%.     

固定频率PWM微功率DC／DC变换器设计

在电池供电的计算机、消费类产品和工业设备中,DC／DC变换器是重要的部件。变换器有两种类型：线性变换器和开关变换器。开关变换器主要有三种拓扑结构：降压变换器（开关稳压器将一输入电压变换成一较低的稳定输出电压）;升压变换器（开关稳压器将一输入电压变换成一较高的稳定输出电压）;逆向变换器（开关稳压器将一输入电压变换成一较低的稳定反相输出电压）。在此用Motorola的MC33466微功率开关稳压器来设计降压变换器、升压变换器和逆向变换器。MC33466器件具有非常低的静态偏置电流（典型值15pA）,含有高精度电压基准、振荡器…     

一种基于GaN器件大功率双向DC/DC变换器

本文介绍了一种新的高功率双向隔离式DC/DC变换器。DC/DC转换器使用基于氮化镓(GaN)的功率开关器件。本文对10 kW GaN大功率DC/DC变换器的拓扑结构进行了优化,参数化和分析,并通过仿真和验证了其有效性。它由两个单相全桥电路、两个输入输出电感和一个高频变压器组成。高频变压器在实现两个全桥变换器之间的电流隔离方面起着至关重要的作用。使用MATLAB仿真软件对10 kW的变换器进行了建模。MATLAB仿真结果验证了变换器的性能适合于高功率应用并能实现轻负载条件下的零电压开通(ZVS)和零电流关断(ZCS)。然后,设计了一个7 kW的实验原型,以验证所设计拓扑的有效性。     

基于DC/DC变换的逆变技术的研究

传统逆变器结构简单、技术成熟,但由于自身拓扑结构的不足使其存在开关损耗大、输出滤波要求高、输出交流幅值受电源电压限制、开关状态转换时可能出现直通短路等缺点。基于Buck的DC/DC变换器由于本身拓扑结构的优势,有效避免了传统逆变器的这些问题,进一步提高了效率。简要介绍了现有基于DC/DC变换器的逆变电路拓扑,并分析了各自拓扑结构的优缺点及相应的控制方式。     

高稳定性Buck型DC/DC变换器设计

提出了一种基于模拟反馈的高稳定性Buck型DC/DC变换器的结构,使得电路在输入电压和负载变化时,具有输出电压稳定,波动范围和纹波小的特点.根据基于UMC 0.18μm工艺下的模型参数,使用Hspice对整个变换器进行仿真,给出了仿真结果表明电路设计的正确性.     

Artesyn公司1／4砖DC／DC变换器

Artesyn Technologies公司为其Typhoon系列板上安装电源系列增添200W1／4砖DC／DC系列。它们采用与所有其它Typhoon砖式电源相同的变换拓扑架构，这种架构既能对精密同步整流的原边和副边电路实现先进的处理器控制，又能避免光电耦合器的使用。该变换器称为“ultra”系列，可提供2．5V、3．3V和15．0V的单路隔离输出，     

基于DC/DC变换的新型逆变电路研究

介绍了近年来出现的基于DC/DC变换的新型逆变电路,并以基于Buck变换的单变换器逆变电路和双变换器组合式逆变电路为主要对象进行了深入的理论研究和实验论证,在此基础上分析总结了研究对象的特点。     

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。     

The Investigation on Single Event Function Failure for DC/DC Converters with Three Single Terminal Topological Structures

Heavy ion radiation experiments have been done to DC/DC converters with different topological structures for space applications.The test results were analyzed about the function failure of three topological structures caused by single event effects.The relationship between the function failure and the input supply voltage,the output load current and the topological structure of the module were discussed.Based on the analysis of the variation relationship among the source/drain terminal voltage of MOSFETs and the input voltage and the output load,the sensitivity factors associated with the function failure caused by single event effects were discussed.A new analysis on single event function failure of DC/DC converter based on different topologies has been presented,which can be applied to radiation hardened design and space application.     

双重化双向DC/DC变换器鲁棒反演滑模控制策略研究

摘要：由于双向DC/DC变换器在储能逆变系统中承担能量双向流动任务,因此,系统能量管理关键是对变换器控制策略进行有效选择。针对双闭环控制策略在双向DC/DC变换器动态性能、谐波抑制和抗干扰能力等方面的不足,提出了一种鲁棒反演滑模控制策略,建立了锂离子电池PNGV等效电路模型,搭建双重化双向DC/DC变换器主电路,最终利用实验平台对锂离子电池组在两种控制策略下的充放电情况进行对比分析,同时对鲁棒反演滑模控制策略下输入电压大幅扰动进行了研究。实验和仿真验证了所提出方法的有效性,在锂离子电池组充放电控制上鲁棒反演滑模控制策略相对于双闭环控制策略更具有优势,且该控制策略对于提高蓄电池的充放电效率具有普遍性。     

A Multiple-Port Three-Level DC/DC Converter for HESS with Power Sharing in DC Microgrids

In order to reduce the volume, weight and cost of conventional hybrid energy storage system (HESS) while properly exploring the complementary features of different energy storage devices for DC microgrid applications, this paper proposes a multiple-port three-level DC/DC converter. It possesses multiple ports sharing one front-end three-level DC/DC converter with an inductor and supercapacitor bank. Different types of batteries and/or multiple battery banks can be interfaced through the multiple terminals. Such a converter structure facilitates the cooperation of different energy storage devices to satisfy various power demands of DC microgrids with intermittent renewable generation plants. Moreover, the proposed structure allows power sharing among different energy storage devices, which enables more efficient cooperation of different battery banks or different types of batteries. Experimental results are presented to verify the efficacy of the proposed converter structure and its control.     

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。     

一种新型DC/DC变换器实验系统开发

为强化DC/DC变换技术的实践教学,基于多绕组变压器和反激电路原理,开发一套DC/DC变换器教学系统。设计变换器的拓扑结构,分析工作原理及控制策略,计算变换器系统参数,建立数字仿真模型,设计变换器主电路、输出电压采样电路、开关管驱动电路等来搭建变换器实验平台。实验教学应用表明,该变换器实现宽输入/输出电压范围功能的同时,能够提高学生的电力电子技术综合实践能力。     

A new modulation strategy for a buck-boost input AC/DC converter

This paper presents a novel modulation strategy for a power factor corrected (PFC), isolated AC/DC converter derived from the integration of a nonisolated, two switch buck-boost AC/DC converter with an isolated dual active bridge DC/DC converter (2SBBDAB). This strategy, termed discontinuous leading/trailing edge (DLTE) modulation, serves to maximize the duty cycle of the input switch while keeping the current in the buck-boost inductor discontinuous. Hence, the crest factors of the currents in the switching devices are minimized, the input switch is turned on at zero current and the zero-voltage switching ranges of the bridge switches are unaffected by the integration. A conventional isolated, PFC AC/DC converter typically consists of a boost converter cascaded with a forward converter. The ratings required of the power switching devices of the 2SBBDAB employing the DLTE modulation strategy are similar to those required of the conventional design for wide line voltage operation. However, the 2SBBDAB converter has higher line voltage surge immunity than that of the conventional design and, unlike the conventional design, it has inherent inrush current limiting. The DLTE modulation strategy may be applied to the family of converters composed of the two switch buck-boost integrated with half and full-bridge forward converters     

Optimal feed-forward compensation for PWM DC/DC converters with`linear' and `quadratic' conversion ratio

An analytical procedure to optimize the feedforward compensation for any PWM DC/DC power converters is described. Achieving zero DC audiosusceptibility was found to be possible for the buck, buck-boost, Cuk, and SEPIC cells; for the boost converter, however, only nonoptimal compensation is feasible. Rules for the design of PWM controllers and procedures for the evaluation of the hardware-introduced errors are discussed. A PWM controller implementing the optimal feedforward compensation for buck-boost, Cuk, and SEPIC cells is described and fully experimentally characterized     

零电流开关大功率DC/DC双全桥变换器设计

提出了一种基于双全桥结构的单向零电流开关大功率（兆瓦级）DC/DC变换器,该变换器通过采用两个全桥变换器来实现零电流开关,实现了较低的功率损耗和输出滤波电感。为了验证提出的变换器在大功率应用中的有效性,构建了小型样机并在大功率直流电网进行了实际测试。实验证明,相比传统的两种单向大功率全桥变换器,提出变换器所需的滤波电感和半导体器件的功率损耗均较少,分别仅为1.72mH和924.5kW。     

浅谈DC/DC变换器控制新方法

文中针对DC/DC变换器的特点,在现有控制和建模方法的基础之上,对DC/DC变换器的现代控制方法进行了归纳和总结,简要讨论了其控制原理,并比较了各种现代控制方法的优缺点,最后对DC/DC变换器控制方法的发展作了一定的展望。