磁放大后级调整技术在LLC谐振型变换器中的应用

为了使LLC谐振变换器适用于高调整率要求的多路输出场合,利用"分时"的方法,同时采用两个饱和电感将磁放大后级调整技术应用于LLC谐振型变换器.分析了在LLC谐振变换器中磁放大器死区问题对调整率产生的影响,通过理论分析和实验证明了磁放大器死区问题在LLC谐振变换器中的影响要比反激型变换器中小得多,制作了310V输入,24V/3A和12V/2A输出的实验样机,实验结果证明带有磁放大后级调整技术的LLC谐振变换器仍旧具有全范围的零电压开关条件,并且具有极佳的交叉调整率,满载效率达到88.5%.     

采用磁放大器后级稳压的反激变换器设计

分析了辅输出后级稳压采用磁放大器的反激变换器稳态工作原理,并给出了关键电路参数的设计指导准则.50W的两路输出原理样机实验结果表明,采用磁放大器后级稳压的反激变换器辅输出具有良好的电压稳定性.为减小因多次分时控制而带来变压器次级侧电流应力大的问题,提出一种新的针对多路辅输出反激变换器应用场合的磁放大器方案,实验验证了新方案的可行性.     

正激式DC/DC多路输出变换器设计

介绍了正激式DC/DC多路输出电源拓扑,简单介绍了两种精确调节技术:利用磁放大器进行后级调节和次级同步调节技术(SSPR)实现精确输出,并比较了其各自的优缺点.最后以一个设计示例,采用次级同步调节技术,运用AP法讨论了正激式多路输出变压器、耦合电感器的优化设计,以提高多路输出变换器的效率,改善负载调整率、交叉调整率等问题.实验结果表明,采用次级同步调节技术方案有效地提高了多路输出变换器的效率,改善了负载调整率、交叉调整率.     

多路精密稳压电源的研究

在传统多路输出开关电源中,存在输出电压交叉调整率低和辅助回路稳压精度差的难题。针对此问题,详细分析了磁放大器稳压原理和基于磁放大技术的有源箝位正激变换器工作特性,提出了一种基于固定占空比、峰值控制模式、磁放大器调节的多路输出有源箝位软开关正激变换器。该拓扑电路具有成本低、结构简单、效率高、输出电压交叉调整率高的优点。研制了一台基于该技术的样机,开关频率为45 kHz,额定输入直流电压220 V,输出5 V/10 A和24 V/2 A的开关电源。该样机满载效率为88.9%,全负载范围内交叉调整率为0.5%,验证了该方案的合理性。     

基于磁放大技术的新型正激-反激型直流变换器

利用与正激变换器输出滤波电感耦合的绕组,构成了工作在反激模式的多路独立输出,采用磁放大的“时间分配”后级调整控制,结合主输出PWM反馈控制,实现主、附输出的独立控制。该变换器兼具正激变换器高效率、反激变换器低成本和磁放大后级调整的特点,具有简结构、低成本、高交叉调整率、高效率等优点,同时引申出“Buck类——反激式”一族适于各路输出功率差别较大应用场合的直流变换器。文中详细阐述了其工作原理、特性以及磁放大器优化设计,一台132W两路输出实验样机验证了试验结果。     

一种采用磁放大器技术的新颖多路输出变换器

分析了一种新颖的运用磁放大器作为后极调整技术的多路输出的正反激DC/DC变换器的工作原理。这种变换器可以利用电路的正激部分输出大功率,而用反激部分输出小功率。所以,该电路将正激变换器的高效率和反激变换器低成本的优势相结合,保证了精确的输出。同时,以一个250 W的样机验证了该变换器的特点。     

一种采用磁放大器技术的新颖多路输出变换器

分析了一种新颖的运用磁放大器作为后极调整技术的多路输出的正反激DC/DC变换器的工作原理。这种变换器可以利用电路的正激部分输出大功率，而用反激部分输出小功率。所以，该电路将正激变换器的高效率和反激变换器低成本的优势相结合，保证了精确的输出。同时，以一个250 W的样机验证了该变换器的特点。     

多路输出电流控制型单端正激DC／DC变换器的设计

介绍一种适用于低压、宽范围供电的多路输出单端正激DC/DC变换器,其输入电压范围为DC 8～40V,输出为5V/3A、±15V/0.5A、 10V/0.5A。功率电路使用无损耗箝位电路实现了变压器磁芯的复位,控制电路使用第三代BICOMS电流控制型PWM,简化了电路设计、降低了噪声敏感度,并分析了多路输出耦合电感对负载交叉调节性能的影响。     

改进的自适应开关管关断时间的软开关反激式变换器

介绍了一种自适应开关管关断时间的软开关反激式变换器优化改进方案。在新的控制方法下,不但负载极小时变换器仍可稳定运行,而且在所有的负载条件下都实现了软开关效果。采用100V/10V、25W的反激式变换器对此方案做了验证。     

低输入电压同步整流型Buck变换器

为了减小中小功率多路输出DC/DC变换器的体积,一般采用单端反激磁隔离反馈技术,次级采用多绕组整流输出加线性串联电压调整器或磁放大器二次稳压控制方式.由于低压差三端稳压器为线性串联调整方式,因此随着输入输出电压差的增大,效率会随之降低,并且低压差三端稳压器在空间应用还存在单粒子瞬态效应,造成输出电压跳变.针对空间飞行器对高可靠性、高效、低输入电压降压变换器的应用需求,用通用PWM控制技术,设计了一种输入电压最低可达3V的同步整流型Buck变换器,提高了DC/DC变换器效率.     

带磁放大器调整多路输出直–直变换器环路互扰

带磁放大器后级调整多路输出直–直变换器采用峰值电流控制时,若采样原边电流控制,则磁放大器回路会被引入不规则脉动电流,使得主环路与磁放大器环路相互耦合,环路的相互作用会导致主辅路输出电压振荡。建立磁放大器环路及系统级小信号模型,分析环路互扰现象的机理,指出环路互扰现象实质上是负载交叉调整率恶化时的另一种表达方式,并基于交错输出阻抗分析提出相应解决方案,即通过提高主环路外环开环增益或采用斜坡补偿方式,能够有效解决环路互扰现象。     

寄生电容对LLC谐振变换器的影响分析

在进行LLC变换器的设计过程中,极易忽略寄生电容对变换器的影响。从寄生电容的产生机理出发,分析了寄生电容对LLC变换器工作原理特性的影响。寄生电容的存在不仅影响原边开关管的软开关过程,而且会使输出电压增益在轻载或空载下出现失真现象。在优化死区时间的基础上,综合比较已知增益失真解决方案,提出一种新颖的双滞环自适应Burst数字控制方案,在稳定变换器输出电压的同时,提升轻载下的变换效率。最后,通过样机实验验证了所提控制方案的正确性与合理性。     

一种电压自适应的多路LED均流方案

针对多路LED驱动电路存在的电流不均衡的问题,对比分析了几种常见的LED均流方案的特点和不足,提出了一种无需信号线的电压自适应多路LED均流方案并分析了其工作原理和工作特性。该方案具有便于实现模块化和标准化,可实现LED负载热插拔等优点。最后设计了一台输出180 W的实验样机,实验结果表明,系统在正常工作及负载热插拔等情况下均能实现均流及输出电压的自适应。     

同步整流技术对交叉调整率的改善

针对改善多路输出反激变换器交叉调整率的问题,在详细地分析影响交叉调整率的各项因素的基础上,讨论了二极管整流以及同步整流对交叉调整率的影响问题。研究了同步整流技术对交叉调整率的改善作用,通过仿真分析和实验测试,验证了同步整流技术不仅提高了多路输出反激变换器的效率而且明显改善了交叉调整率,说明合理设计同步整流电路可以明显提高多路输出反激变换器的整体性能。     

Sepic变换器直接电流控制

基于李亚普诺夫直接法和输入输出线性化控制法,提出了一种新型Sepic变换器直接电流控制策略。建立了Sepic变换器单输入单输出仿射非线性系统模型。采用李亚普诺夫直接法,建立了Sepic变换器李亚普诺夫直接法控制系统。在李亚普诺夫直接法的基础上提出了一种直接电流控制方法,通过直接控制电感电流,间接获得期望的输出电压。比较分析发现该直接电流控制法比李亚普诺夫直接法控制结构更简单,控制代价更低,易于数字实现。数值仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和优越性。基于所提控制方法的系统输出无稳态误差,并对负载扰动具有较强的鲁棒性。     

多电平Buck变换器的解耦控制与闭环设计

多电平直流变换器利用飞跨电容使得输入电压在串连的各开关管之间均分，以降低开关管的电压应力。但该变换器是一个多输入多输出，强耦合的非线性系统。该文建立了多电平Buck变换器的小信号模型，并采用一种新提出的控制方法将该变换器解耦成多个单输入单输出系统，然后进行控制闭环的设计。论文采用三电平Buck变换器进行了实验验证。实验结果表明，所建立的小信号模型是正确的，基于该模型设计的补偿网络可以使变换器具有较快的动态响应。实验结果也表明输出电压闭环和飞跨电容电压闭环是相互解耦的。     

Dead Beat Microprocessor Control of PWM Inverter for Sinusoidal Output Waveform Synthesis

A new control technique based on dead beat control theory to obtain a nearly sinusoidal PWM inverter output voltage is described. The closed-loop digital feedback system measures the output and controls the inverter switches to generate the required pulsewidth-modulated (PWM) pattern to produce low total harmonic distortion (THD) sinusoidal output voltage. This scheme inherently provides very good voltage regulation, phase positioning, and compensation for load disturbances and nonlinear loads. A theoretical analysis, computer simulation, and experimental results for a single-phase bridge inverter controlled by an Intel 8086 microprocessor-based system is presented.