宽电压范围输出的双向DC/DC变换器的研究

基于对蓄电池维护的需要,采用由2个Bi Buck-Boost电路拓扑组合的方法,设计了一种宽电压范围输出的双向DC/DC变换器,研制了一台10kW的样机.实验结果表明,该样机可以实现对单节蓄电池或多节蓄电池组进行充放电,在额定功率范围内,输出电压、电流稳定,纹波小,响应速度快,验证了设计的正确性.     

倍流整流在低压大电流开关电源中的应用

在隔离型低压大电流输出的DC/DC变换器中,同步整流电路中存在着纹波电流大的问题。针对此问题,提出了倍流同步整流电路,与传统的整流电路相比,大大减小了纹波电流。通过实验验证了该方案的有效性和优越性。     

DC/DC变换器并联供电系统的研究与设计

随着多个直流电源模块并联供电的广泛应用,对并联供电各模块的性能要求越来越高,尤其强调负载变化时的非等分均流.构建了使用LM2596设计的两个额定功率16W,输出电压为8V的DC/DC变换器并联供电模型,采用单片机控制两个DC/DC变换器的电流按比例分配.实验结果表明,构建的并联供电模型,可以按照不同比例分配电流,满足设计要求.     

双向DC/DC性能分析及研究

通过对双向DC/DC变换器的系统结构及功率损耗的分析研究,以寻求合理的系统结构和性能参数,达到提高双向DC/DC变换性能的目的。通过对系统电路结构及工作原理的分析、核心器件参数的计算和选择、功率损耗的分析,首先进行了理论仿真,再经过实验测试,研究了在双向DC/DC变换中驱动脉冲占空比及频率、输出电流等对双向DC/DC性能及参数所产生的影响,从而确定了其最佳工作条件及参数。     

自适应型无阻高频脉冲电源的研究

采用双管正激交错并联结构设计输出电流连续可调的DC/DC变换器恒流源，主电路后级电路不用电阻限流，也不用电感限流，而是利用前级DC/DC变换器以及脉冲控制发生电路共同作用来控制后级电路中的加工电流。     

双向DC/DC变换器的设计与仿真研究

分析了双向DC/DC变换器工作原理,根据系统设计要求,对主电路进行分析和相关参数设计。运用状态空间平均法对双向DC/DC变换器建立数学模型,通过采用反向超前-滞后补偿网络对双向DC/DC变换器控制系统进行补偿,在MATLAB环境中采用频率分析方法,完成补偿网路中各参数设计。对未补偿及补偿后的双向DC/DC变换器系统,在PSIM软件环境下进行仿真。通过对比分析仿真结果,证明了系统具有较好的抗干扰能力和快速响应能力。     

基于复合式发电系统的双向DC/DC变换器研究

太阳能、风能、潮汐能等分布式能源研究与应用日益广泛,采取了一种含储能系统的分布式发电系统模型,利用超级电容构成的储能系统减少分布式能源由于间歇性、不持续性、易波动性给电网带来的冲击。超级电容经双向DC/DC变换器向直流母线供电,针对传统变换器电流纹波较大、开关器件电压应力高的问题,研究了一种新型双向DC/DC变换器,分析了其工作原理,结合一种移相控制策略,能增强系统运行稳定性,减少了能量损耗,提高系统转换效率。     

基于交错并联boost电路的集中式光伏发电系统

为了减小光伏发电系统因功率扰动造成的能量损耗,提高光伏发电系统的效率和质量,将交错并联boost变换器应用于集中式光伏发电系统.在分析交错并联boost光伏发电系统运行特性的基础上,通过状态空间方程建立了交错并联boost电路的数学模型,设计了合理的补偿结构,以提高系统稳态和动态性能.仿真和实验结果表明,交错并联boost电路用于集中式光伏发电系统,不仅能够减小光伏模块的输出电流纹波,而且提高了光伏模块输出电流纹波的频率,减小了电感设计尺寸,降低了开关管的电流应力,提高了系统的功率密度和系统稳定性.     

用于燃料电池汽车的双向DC-DC变换器

燃料电池在能量转换过程中随着电流变化电压波动较大,需要在燃料电池上并联一个超级电容来稳定输出电压。超级电容作为辅助储能模块通过双向DC/DC变换器与直流母线连接,能够有效改善燃料电池输出特性。利用移相全桥-倍流整流双向DC/DC变换器实现燃料电池和超级电容间的能量传递,制作样机并取得预期结果 。     

能馈式电子负载中交错并联Boost电路的设计

为满足服务器电源测试用能馈式电子负载对第一级DC/DC低压大电流输入、低输入电流纹波和高效率的要求,第一级DC/DC采用交错并联Boost电路.分析了该电路的工作原理,给出了电路中各主要元器件的选取原则.针对电子负载恒流输入需求,给出了基于dsPIC33FJ16GS504的输入电流恒流控制环路设计思路和方法.利用DSP...     

用于V2G的双向DC/DC变换器设计

为了解决应用于电动汽车与电网进行双向互动的双向DC/DC变换器的设计问题,对该变换器的应用环境特点、负载特性、双向有源桥和谐振式CLLC的特性等进行了研究。通过对实际应用场景和负载特点的分析,归纳出了应用在此类环境下的双向DC/DC变换器应该选择能够在较宽增益变化范围内实现软开关的拓扑;通过结合实际应用场景,对比了双向有源桥和谐振式CLLC拓扑,选择了谐振式CLLC作为该变换器的基本拓扑;给出了基于谐振式CLLC拓扑的双向DC/DC变换器的设计流程及关键参数的计算公式;基于谐振式CLLC拓扑和流程设计了一台3 k W的双向DC/DC变换器。研究结果表明:以Si MOSFET为开关器件,当开关频率在100 k Hz以上时,变换器的正反向效率可以达到96.6%。     

燃料电池Buck变换器的动态演化控制仿真

针对燃料电池DC/DC变换器的工作优化问题,对DC/DC变换器的控制方法和输出响应特性进行了研究,提出了一种新型控制方法—动态演化控制,并将其应用于具体设计的燃料电池两相交错并联同步Buck变换器中,论述了该变换器的动态演化控制设计步骤,通过对变换器的特征方程以及动态演化路径进行分析,建立了控制占空比与动态演化方程之间的关系,进而实现对该变换器进行动态演化控制.利用Matlab-Simulink仿真平台对两相交错并联同步Buck变换器仿真模型分别在动态演化控制和传统PI控制下的负载突变输出性能进行了仿真测试.仿真研究结果表明,动态演化控制具备快速的动态响应能力和良好的抗干扰性能,比传统PI控制更为优越.     

用于V2G的双向DC/DC变换器设计北大核心

为了解决应用于电动汽车与电网进行双向互动的双向DC/DC变换器的设计问题,对该变换器的应用环境特点、负载特性、双向有源桥和谐振式CLLC的特性等进行了研究。通过对实际应用场景和负载特点的分析,归纳出了应用在此类环境下的双向DC/DC变换器应该选择能够在较宽增益变化范围内实现软开关的拓扑;通过结合实际应用场景,对比了双向有源桥和谐振式CLLC拓扑,选择了谐振式CLLC作为该变换器的基本拓扑;给出了基于谐振式CLLC拓扑的双向DC/DC变换器的设计流程及关键参数的计算公式;基于谐振式CLLC拓扑和流程设计了一台3 k W的双向DC/DC变换器。研究结果表明:以Si MOSFET为开关器件,当开关频率在100 k Hz以上时,变换器的正反向效率可以达到96.6%。     

一种低压大电流DC／DC变换器的研究

针对低压大电流DC／DC电源的特点,根据同步整流电路的要求设计了一种倍流同步整流半桥变换器并分析了其工作原理。通过pspice仿真,验证了该拓扑结构的可行性。     

能馈式电子负载中交错并联直流模块的研究

针对能馈式电子负载中的直流模块特殊要求—低压大电流输入、高增益、高效率,在分析传统拓扑和手段的基础上,介绍了一种新颖输入并联、输出串联拓扑,利用耦合电感提高电路的增益,采用新颖有源箝位实现了软开关.在该电路的基础上设计了一个交错并联变换器以满足这些大功率等级,并进一步减小了输入电流纹波.阐述了在此应用下该变流器中死区时...     

大功率交错式燃料电池直流-直流变换器研究

直流-直流变换器是燃料电池汽车动力系统的核心部件,对整车性能产生重要影响.基于整车动力系统的需求,研发了一种基于SiC功率器件的大功率交错式燃料电池直流-直流变换器,首先对其主拓扑结构和硬件电路进行设计,并对其主电路的主要电路元件进行选型;其次分析选取了控制模式以及控制方法,基于输出电压外环、输入电流内环的双闭环PID控制对直流-直流变换器进行软件设计;然后搭建了测试平台并进行了上位机设计,对直流-直流变换器进行实验研究.研究结果表明:四相交错式燃料电池直流-直流变换器能够满足整车动力系统要求的80kW额定功率值,功率密度约为5.5kW/L;四相交错式Boost电路拓扑结构在抑制电流纹波方面性能优异,其输入电流纹波约为1.06％;在正常的输出功率范围内,直流-直流变换器具有较高的效率,其效率均在98.5％以上.     

适用于副边控制隔离DC/DC变换器的电压前馈电路

为了实现副边控制隔离DC/DC变换器的输入电压前馈,讨论了解决问题的难点,提出了两个分别基于辅助源变压器和主功率变压器的具体实现输入电压前馈的电路,分析了每个电路的工作原理,并指出了各自的优缺点,然后给出了相应的实验波形,最后在基于副边控制的低压大电流隔离DC/DC变换器样机上作了验证。实验结果表明,所给电路相对简单、可靠,都能很好地实现输入电压前馈功能,对动态响应性能有明显的改善。     

超级电容器储能在电动汽车中的应用研究

针对电动汽车启动时所需的大功率、大电流对蓄电池的损害及制动时导致的能量浪费,分析以蓄电池为主电源,具有超大容量的新型储能器件超级电容器为辅助电源的电动汽车能量管理系统。利用两相交错并联双向DC/DC变换器作为超级电容器储能系统的主电路,并采用电压外环电流内环的控制策略对储能系统进行建模仿真。仿真结果表明超级电容器储能响应快,稳定性好,作为电动汽车辅助电源能够实现能量的回收再利用,有效提高系统能量利用率,延长电池使用寿命。     

基于特征参数退化的DC/DC变换器故障预测

针对DC/DC变换器电路级故障预测问题,研究能反映变换器整体性能退化状况的故障特征参数,并提出基于DC/DC变换器特征参数退化的故障预测方法.首先,分析变换器中关键元器件的失效机理,确定反映元器件退化规律的失效敏感参数;然后,结合元器件退化对变换器整体性能的影响,将输出电压变化率ω作为变换器的故障特征参数,该参数能同时反映变换器和元器件的退化状况;最后,基于最小二乘(LS)、灰色系统及最小二乘支持向量机(LS-SVM)三种算法实现DC/DC变换器故障特征参数时间序列预测,并对结果进行比较分析.以Boost电路为例进行仿真及物理实验,验证了该方法的有效性和准确性.     

隔离升压推挽式软开关DC/DC变换器双闭环控制系统设计

介绍一种新型的隔离升压推挽式软开关DC/DC变换器拓扑,分析该变换器的工作模式。利用状态空间平均法建立小信号模型,设计电压、电流双闭环的PI调节参数,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建控制系统的仿真模型,验证了设计结果的正确性。