基于磁谐振式无线电能传输系统的E类功率放大器研究

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统的高频功率放大器设计需求及E类功率放大器软开关特性受负载影响较大的问题,设计了基于谐振变换单元的高频E类功率放大器,并以此为电源设计了能够满足锂电池负载恒流恒压充电特性的恒流恒压无线充电系统.仿真及实验结果表明所设计系统能够实现恒流恒压充电功能,且保证了E类功率放大器软开关特性不受影响.     

一种新型ZVT PWM Buck变换器仿真研究

介绍了一种新型零电压转换（Zero Voltage Transition,简称ZVT）脉宽调制（Pulse Width Modulated,简称PWM）Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管的零电压开关（ZVS）、辅助开关管的零电流开关（ZCS）和所有无源功率器件的零电压开关（ZVS）;相对于硬开关Buck变换器,该新型Buck变换器的主开关和辅助开关的电压电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.     

初级侧控制准谐振LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源设计上所存在的问题,本文基于初级侧控制及准谐振技术,设计了一款12W的LED照明驱动电源,该电源采用单端反激式准谐振电路作为其主电路拓扑,并在其前端增加了boost功率因数校正电路,主电路和功率因数校正电路的开关管均由一个控制芯片iw3614统一控制;同时,给出了初级侧控制的准谐振LED驱动电源的准谐振模式及恒压和恒流的控制原理及电源的各项设计参数,并做了准谐振开通、恒压和恒流等相关实验.实验结果表明,该电源实现了开关管的准谐振开通,输出电压稳定在30 V,输出电流稳定在372 mA,具有较好的恒压恒流特性;当输入电压在180～264 V变动时,功率因数均在0.96以上,电源的效率大约为82％,实现了功率因数校正与恒压恒流输出.该电源具有结构简单、恒压恒流特性好、开关损耗较小、功率因数高等优点,能高效、可靠地驱动LED灯工作.     

基于LCL-S的恒压恒流切换无线电能传输系统

根据锂电池的充电特性对耦合线圈及补偿电路进行研究,提出基于LCL-S的无线充电拓扑结构,在发射侧采用一个交流开关来实现拓扑切换.此拓扑结构的优点是,在固定频率下操作,只需控制开关通断就能同时实现与负载无关的恒流和恒压输出,而且发射线圈和接收线圈之间没有任何通信连接,缩小了系统的整体体积,降低了控制系统的复杂度.     

基于光伏发电系统的超级电容器充电效率的研究

针对光伏发电系统中超级电容器在恒压、恒流和恒功率充电模式下的充电特性,提出提高充电效率的计算方法。分析了对超级电容器充电时不同充电模式下的最高充电效率,获得了超级电容器分段充电效率曲线,表明恒功率充电方式在最大功率点跟踪控制下更适合对超级电容器充电。提出了在光伏发电系统中使用双级Buck-Boost变换器对超级电容器进行最大功率点跟踪/恒功率混合控制的充电策略,仿真结果表明该策略可以有效保证系统的充电效率。     

大功率智能充电机的设计

针对机车用的大功率铅酸蓄电池的充电要求,采用改进的恒流恒压充电模式,设计并实现了基于PLC控制的智能充电机。系统通过自动检测充电机当前的电压电流信号并以此控制恒流恒压充电模式的转换,避免过充、欠充现象的发生,延长了电池的使用寿命。同时该智能充电机能实时显示充电曲线,具有打印和报警等功能。     

电动汽车充电桩充电策略设计

为了实现通用型电动汽车充电桩对电动汽车的快速充电,研究了电动汽车各种充电方法以及蓄电池SOC检测方法,给出了充电拓扑图。通过采样电动汽车蓄电池端电压、电流以及温度等判断充电模式,采用恒流、带放电脉冲和低恒压充电三种结合的方式对蓄电池进行充电。该研究为电动汽车蓄电池提高充电效率,缩短充电时间奠定了基础。     

一种基于多谐振模式的恒功率变换器

针对恒功率变换器理论分析复杂,设计难度较大的问题,提出了一种基于LC谐振的恒功率调节Buck变换器.该变换器结构简单,开关器件以及二极管均实现了软开关,拥有较高的效率;同时具有恒功率调节的功能,对短路故障的抑制能力较强.首先分析了变换器的工作原理;然后根据各工作过程时等效电路,通过理论分析给出了实现软开关的关键器件参数的约束方程,得出了恒功率调节的方式方法;最后进行了仿真验证,仿真实验结果表明了该变换器结构所拥有的诸多优点以及可行性.     

微机控制晶闸管充电,浮充电装置的研制

探讨应用单片微型计算机控制技术结合电力电子变流技术，采用改进型ＰＩＤ控制算法，研制微机控制晶闸管充电浮充电装置，从而使充电、浮充电装置具有恒流初充电，恒压浮充电，自动充电及完善的保护等功能；达到静态调节精度高，动态品质因素好。     

微机控制晶闸管充电、浮充电装置的研制

探讨应用单片微型计算机控制技术结合电力电子变流技术，采用改进型ＰＩＤ控制算法，研制微机控制晶闸管充电、浮充电装置，从而使充电、浮充电装置具有恒流初充电，恒压浮充电，自动充电及完善的保护等功能；达到静态调节精度高，动态品质因素好。     

基于DSP的双输入BUCK变换器在LED驱动器中的应用

提出一种将双输入Buck(TIBUCK)变换器应用于LED驱动器的方案,并详细分析该电路的性能特点。该TIBUCK变换器采用电压模式控制,由DSP作为控制核心,能够很好地调节输出电流,使LED工作在恒流状态。仿真和实验结果表明,TIBUCK变换器在降低开关管和二极管电压应力的同时实现了对输出电流的恒流控制,从而证明该变换器作为LED驱动器中的后级恒流部分是可行的。     

基于恒流/恒压方式的锂电池充电保护芯片设计

针对锂电池的充电保护问题,提出了一种基于恒流/恒压充电方式的充电器芯片的设计方法.电路采用电流镜结构为主体,以多控制参数竞争方法对输出PMOS管的栅极进行控制,实现了恒定电流充电、恒定电压充电和高温调节控制模式,以及各模式之间的平稳过渡.芯片采用CSMC公司的0.6 μm双层多晶硅双层金属CMOS混合信号模型设计和流片.仿真及测试结果表明,该电路可实现各充电模式及模式之间的平稳过渡,充电完成后电池电压为4.14~4.22 V,满足±1%的精度要求.     

软开关式谐波补偿器控制电路的仿真研究

以1种带交流谐振环节软开关谐波补偿器的主电路拓扑作为研究对象,采用正斜率锯齿载波在该拓扑下,将所有开关器件的开通动作集中在锯齿载波的垂直沿处,这种控制策略有利于软开关动作的实现.以ZVT软开关谐波补偿器为例,分析在SIMULINK环境下建立的系统控制电路模型并对系统控制电路进行仿真研究,仿真结果表明,采用该控制方法能实现谐波补偿器全部功率开关器件的软开关动作.     

探究串联超级电容组动态分段充电控制方式

现阶段超级电容组充电方式依然有着过压风险跟容量利用率低的不足之处,以原有的充电方式为前提,指出了新的动态分段超级电容充电控制方法,大大增强了超级电容容量的利用率.这种方式有恒流充电、恒压充电和浮充三个部分,恒流充电又有启动、恒流、充电终止三部分,恒压充电由单体电压动态来决定,通过状态机进行此方式.此方式能够把超级电容的利用率增强百分之九.     

串联蓄电池均衡充电系统

用电感、二极管和开关器件构成串联蓄电池充电的均衡电路,使蓄电池在串联的情况下,实现均衡充电.分析了均衡器的工作原理,指出该均衡器具有动态分配过充电能的特点.利用蓄电池的充电电压和充电状态之间的关系,用蓄电池的状态估计法和倒推法,解决了均衡器中开关器件的PWM脉冲占空比的计算问题.整个串联蓄电池充电系统具有结构简单、灵活和可扩展的优点.     

基于耦合电感的零电压零电流软开关Buck变换器

采用耦合电感替代滤波电感的方式,提出新的零电压零电流软开关Buck变换器.对该变换器工作过程的各个模态进行详细的理论分析.给出软开关实现的条件及主电路的参数设计方法,讨论耦合电感匝数比改变对该变换器性能的影响.对新电路进行仿真研究,理论和仿真结果表明,新电路中所有开关器件都实现了软开关.试制一台48V输入、32V输出,开关频率为50kHz的基于耦合电感的软开关Buck变换器样机.实验结果与理论和仿真结果一致,验证了该变换器理论和设计的正确性,实验测得最大效率达到96.5%.     

电动汽车充电机充电策略设计

为了实现通用型电动汽车充电机对电动汽车的快速充电,研究了电动汽车各种充电方法以及蓄电池SOC检测方法,给出了充电拓扑图.通过采样电动汽车蓄电池端电压、电流以及温度等判断充电模式,结合采用恒流、带放电脉冲和低恒压充电3种方式对蓄电池进行充电.仿真结果验证了快速充电的合理性.     

基于动力锂离子电池健康状态的全寿命周期优化充电策略

针对目前采用经验充电电流值的恒流恒压(CC-CV)充电策略导致电池老化严重的问题,提出一种优化充电策略。从电池整个寿命周期角度出发,基于锂离子电池容量衰退模型,以电池最小衰退容量为目标,采用数据库动态规划(DDP)对电池寿命周期进行规划,得到不同循环阶段下对应寻优充电电流分布,并分析充电电流对电池容量衰退的影响。最后,在Matlab/Simulink中与现有恒流恒压充电策略进行仿真分析对比,结果表明,该策略能够有效延长电池循环寿命。     

一种改进ZVT-PWM变换器参数研究及仿真

ZVT-PWM变换器和其它的零电压开关型变换器相比具有明显的优势,但基本的ZVT变换器中辅助开关工作在硬开关状态,又带来了另一些的不足,主要是对电路中的开关器件增加了额外的电压或电流应力。通过在电路中采用了缓冲单元克服了上述缺点,使主开关和主二极管较准确地在零电压或零电流条件下开通或关断,而且不会额外增加开关器件(包括辅助开关和辅助二极管)的电压或电流应力,同时电路结构简单,易控制。     

一种改进ZVT—PWM变换器参数研究及仿真

AVT－PWM变换器和其它的零电压开关型变换器相比具有明显的优势，但基本的ZVT变换器中辅助开关工作在硬开关状态，又带来了另一些的不足，主要是对电路中的开关器件增加了额外的电压或电流应力。通过在电路中采用了缓冲单元克服了上述缺点，使主开关和主二极管较准确地在零电压或零电流条件下开通或关断，而且不会额外增加开关器件（包括辅助开关和辅助二极管）的电压或电流应力，同时电路结构简单，易控制。