改进移相全桥DC/DC变换器的建模研究

针对电动汽车车载充电器后级移相全桥DC/DC变换器拓扑所存在的技术不足,论文首先介绍了一种改进的移相全桥变换器拓扑,分析变换器工作于电流断续模式(Discontinuous Current Mode,DCM)的基本原理,研究变换器在2 kW工况下的关键元器件参数设计,再进而提出采用开关元件平均模型法建立工作于DCM的改进移相全桥变换器的理想小信号模型,且应用扫频分析证实改进移相全桥拓扑结构DC/DC变换器建模方法及所建模型的合理性。     

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。     

基于模糊PI控制的电动汽车双向DC/DC变换器

电动汽车直流动力源的特殊性和对驱动性能的高品质要求决定车用DC/DC变换器要有稳定的电压、电流输出.针对DC/DC变换器在车辆行驶状态切换过程中呈现的严重非线性问题,提出了电流环沿用传统PI控制,电压环采用模糊PI控制的双闭环斩波控制方案;在分析双向DC/DC变换器工作原理的基础上,根据变换器自身的变结构特性,设计了模...     

应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器研究

针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。     

DCM模式下双向DC/DC变换器的性能分析

针对目前交错并联磁集成双向DC/DC变换器工作在DCM模态下的分析不全面这一研究现状,以三相电感进行耦合的三相交错并联磁集成Buck/Boost双向DC/DC变换器为实例,在轻载时关断MOS管,利用MOS管的体二极管具有单向导电的特性,避免电感电流出现负值,从而降低变换器的能量损耗,提高变换器的效率.首先,深入分析了运行在Buck状态下的双向DC/DC变换器的DCM模态的稳态性能;其次,分析了变换器的工作状态转换条件,求出各模态转换的临界负载电流,并且通过引入的变比与其他参数之间的关系来具体分析变换器在各种工作情况(CCM/DCM)下的每一相相电流的变化规律;最后,通过仿真和试验的实际数据来验证理论分析的正确性.     

交错并联双向DC/DC变换器小信号模型分析

非隔离型双向DC/DC变换器广泛的应用于混合直流供电系统中,在低电压大电流的场合采用交错并联拓扑结构的双向DC/DC变换器具有显著的优势。基于超级电容与蓄电池的混合储能系统,采用状态空间平均法,以三通道交错并联Buck/Boost变换器在Buck模态的工作状态作为模型进行分析,推导出相电感电流连续模式(CCM模态)下的交流小信号状态方程及其等效模型,并得到了电路模型的开环传递函数。通过Matlab仿真得到整个系统开环幅频和相频特性曲线,并以此为依据优化设计控制器的补偿网络,提高了系统的稳定性和瞬态响应速度,最后进行实验验证,结果表明双闭环的控制策略实现了恒压限流且动态特性较好。     

一种反激式双输出DC/DC变换器的设计与实现

针对市场上DC/DC开关电源高压输出时,输出电压纹波较大问题,介绍了一种±50 V双输出DC/DC开关电源的设计方法及测试结果。该电路采用电流控制型PWM控制芯片,工作于反激模式。输入输出通过光耦实现隔离。该DC/DC变换器具有带负载能力强、纹波低、输出电压高等特点,可为电子设备提供稳定的供电电压。     

DC/DC升压变换器非线性控制

设计一种基于电流模式的非线性控制器.控制器由电感电流的比例控制和电容电压的非线性比例积分控制两部分组成.对某DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制器是可行的.     

基于LTC3855的双通道同步降压DC/DC变换器设计

随着当今便携式消费电子产业的迅速发展,对DC/DC变换器的要求越来越严苛,单一集中式电源供电很难满足对多路输出参数的需求.本文基于LTC3855芯片,提出一种双通道同步降压DC/DC变换器设计方案,并进行了原理验证.双通道变换器采用buck拓扑结构,输出采用双MOS构成的推挽结构,具有突发、连续、脉冲跳跃三种工作模式可...     

多源动力矿卡三电平DC/DC变换器及其能量管理控制策略

多源动力矿用卡车节能环保、灵活高效,具有广阔的市场前景。三电平DC/DC变换器凭借其出色的输入输出特性常被用作矿卡车载能量交互设备,在车载多种动力设备和多种功能负载之间进行能量分配与管理。该变换器不仅需要满足多种供电模式以及电池充放电控制,并且需针对所带负载的多样性采用不同的控制方式以及自适应地在不同控制方式间进行切换,同时还需要解决不同模式下的中点电压平衡问题。文章以车载DC/DC变换器为研究对象,通过对能量流的分析,提出了一种采用电流方向判据的电池充放电、各种负载供电以及回馈的能量管理策略;同时设计三电平DC/DC变换器在不同工作状态下的统一化中点电压平衡控制策略,形成了一套完整的能量管理方式。仿真结果显示,采用该控制策略,DC/DC变换器在不同工况下都具有良好的中点电压平衡效果。     

DC/DC升压变换器自抗扰控制

本文设计了一种线性自抗扰控制器,直接对DC/DC升压变换器的电感电流实施控制,以抑制系统非最小相位特性时控制性能的影响.在此基础上,外环采用一个PI控制器对输出电压进行控制,并把电压控制器的输出作为内环电感电流控制的参考输入.由于自抗扰控制器则是一种不依赖丁系统模型的控制方法,因此被控系统不但具有良好的动态特性,而且对...     

基于隐马尔科夫模型的DC/DC变换器故障检测

将语音信号处理领域的隐马尔科夫模型HMM 引入DC/DC 变换器故障检测。在简要介绍HMM 及其优点 的基础上, 提出了一种基于HMM 的DC/DC 变换器故障检测方法。首先分析开关电源的失效机理,选择输出电压、电感电流 作为特征参数;然后对每个状态的观察样本序列训练并建立HMM 模型;最后以典型boost 电路模型进行了仿真实验。实验结 果表明该方法能可靠识别内部故障,效果明显,并且所需样本少,训练速度快。     

一种三相交错并联DC/DC储能变换器的设计研究

提出了一种应用于储能逆变器的三相交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输出电流纹波小、开关器件电流应力低、能量双向流通、系统效率高的优点。详细分析了交错并联DC/DC变换器的工作原理和控制策略,推导了变换器占空比和电感电流纹波的表达式;并运用Simulink平台和20kW原理样机验证了理论分析的正确性。     

Stability of current-mode control for DC–DC power converters

DC–DC power converters are switched devices whose averaged dynamics are described by a bilinear second-order system with saturated input. In some cases (e.g., boost and buck–boost converters), the input output dynamics can be of nonminimum-phase nature. Current-mode control is the standard strategy for output voltage regulation in high dynamic performance industrial DC–DC power converters. It is basically composed by a saturated linear state feedback (inductor current and output voltage) plus an output voltage integral feedback to remove steady-state offset. Despite its widespread usage, there is a lack of rigorous results to back up its stabilization capability and to systematize its design. In this paper, we prove that current-mode control yields semiglobal stability with asymptotic regulation of the output voltage.     

直流分流器与直流分压器结构原理及现场应用分析

分流器是测量直流电流用的,分流器实际就是一个阻值很小的电阻,当有直流电流通过时,产生压降,供直流电流表显示;直流分压器用于电力系统及电气、电子设备制造部门测量直流高电压。本文主要分析直流分流器与直流分压器的工作原理及其内部组成结构,并根据实测波形着重研究直流分压器的现场应用。     

Digital hysteresis sliding mode control for interleaved DC–DC converters

This paper presents a digital constant frequency sliding mode control (SMC) law for interleaved DC–DC converters. Constant switching frequency and interleaving are achieved by dynamically adjusting the hysteresis of the control signals generating comparators. The interleaving method neither imposes constraints on the number of required phases to obtain a specific output voltage nor uses quasi-SMC. Hence, the control scheme achieves high flexibility, robustness, and performance. Furthermore, a sliding mode observer (SMO) for reconstructing the inductor currents is proposed. Experimental results for a two-phase buck converter are reported. The control concept accomplishes an improved dynamic performance in comparison with quasi-SMC.     

新趋近律的直流微电网母线电压滑模控制设计

随着直流微电网技术的快速发展,直流微电网中母线电压的稳定性控制作为直流微电网正常平稳运行的关键,也成为了研究热点之一;针对直流微电网母线电压外环易受参数摄动和负荷扰动的影响,提出了一种扩张状态扰动观测器ESO(Extend state observer)与新型趋近律的滑模控制器NRSMC(New reaching law sliding mode control)相结合的复合控制器ESO-NRSMC;该控制器采用了一种新型趋近律方法来解决抖振现象与滑模面趋近时间之间的矛盾;同时扩张状态观测器将观测到的扰动值补偿到滑模控制器中,进一步提高控制器的抗扰动能力;还构造了Lyapunov函数来验证所设计的母线电压外环闭环控制系统的稳定性;最后通过仿真证明控制器ESO-NRSMC在微电网系统参数发生变化以及负载扰动的情况下,依然能够实现对直流微电网母线电压的稳定控制,具有较强的优越性和鲁棒性能。     

分布式直流电源远程监控系统及关键技术设计

为了提高分布式直流电源远程监控能力,构建了分布式直流电源远程监控系统架构,能够使其中的各种数据模块实时在线获取直流电源的实时数据信息,并将该数据信息传递到控制中心,从而实现动态调节智能化控制。在实现数据监控时,主控制器采用MSP430系列单片机,通过测量交流压降的方法采集电源的电压,温度检测电路采用DS18B20芯片。开关量监控模块采用AVR单片机Mega64L-8AU作为控制单元,并在通信接口处加装600W的防雷防浪涌保护装置,带有3000V的光电隔离。并设计出故障诊断电路,结合电阻平衡法、不平衡桥法和直流差流法对母线和支路接地故障进行诊断。试验结果表明,本研究方法能够大大提高分布式直流电源远程监控能力。