交错并联Boost变换器DCM分析及电感设计

通过对交错并联Boost变换器(IBC)的不连续导电模式(DCM)及其电感电流和输入电流纹波进行理论分析。推导出了输入电流纹波与上升和下降斜率、占空比、电感电流连续时间和变换器周期时间的比值关系表达式。提出在特定电压增益条件下,优化电感能够使输入电流纹波减小到零。通过Matlab仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

基于IR1150S与UC3854的Boost PFC变换器比较

研究了单周期控制技术在Boost PFC变换器中的应用,回顾了传统的平均电流控制技术,对基于UC3854和IR1150S的Boost PFC变换器的电路结构、工作原理、设计过程以及性能进行了详细的比较,并制作了两台实验样机进行实验验证。结果表明,基于IR1150S的Boost PFC变换器在保持了良好性能的同时,还有电路结构简洁,设计过程简单,成本低等优势。     

电流控制交错Boost变换器精确建模与设计

交错Boost变换器是中大功率开关电源前级功率因数校正装置的核心电路,其建模的准确度对开关电源的设计至关重要.为了缩小模型与实际电路间的偏差,更好地服务工程设计与应用,提出了一种峰值电流控制的非理想交错Boost变换器设计方案.在连续导电模式工况下,建立了系统功率级与控制级精确的小信号模型,获得了系统完整的交流小信号模型.基于该模型,分析了非理想因素对系统特性的影响,设计了电压控制器补偿网络,理论分析表明该模型较之传统理想模型更为精确,实验结果证实该方案能准确实现交错控制,具有动态响应快、输出电压波动小等优点.     

基于CCM的BoostPFC变换器的研究

三相单开关Boost功率因数校正(PFC)变换器具有简化硬件电路、控制灵活、成本较低等优点。针对该变换器在电流断续模式(DCM)下存在电感和控制电路设计复杂,只能应用于中小功率场合等缺点,分析其工作在电流连续模式(CCM)下的工作原理和优点,并以DSP为核心设计了控制电路。搭建了一台16 kW样机,实验结果表明该变换器具有抗电磁干扰能力强、开关管应力小、功率因数高等优点,非常适用于大功率场合。     

二次型CCM Boost变换器能量传输模式

为了分析二次型CCM Boost变换器输出电压纹波特性,研究其能量传输模式.根据电感电流谷值与负载输出电流的关系,分析二次型CCM Boost变换器在开关管关断期间的能量传输模式,即完全电感供能模式(CISM)和不完全电感供能模式(IISM).分析在忽略输出电容等效串联电阻和存在输出电容等效串联电阻两种情况下,工作于CISM和IISM模式的二次型CCM Boost变换器的输出电压纹波特性,得出CISM与IISM模式的临界电感值和临界工作条件.分析结果表明,当二次型CCM Boost变换器工作于CISM模式,且忽略输出电容等效串联电阻时,输出电压纹波仅由开关管导通期间输出电容电压的下降幅度决定,与电感无关;而当存在输出电容等效串联电阻时,工作于CISM模式比IISM模式具有更小的输出电压纹波.实验结果验证了理论分析的正确性.     

基于UC3842的电源变换器设计

为适应多电飞机和全电飞机的发展趋势,直流稳压电源在现代飞机上得到了越来越广泛的应用。针对某型飞机对直流电源的需要,利用电流型脉宽调制器UC3842设计了一种直流稳压电源变换器。介绍了电流型脉宽调制器UC3842的内部结构和基本原理,同时也介绍了基于UC3842的某飞机电源变换器的设计原理与应用。     

固定导通时间分段双频率控制CCM Boost PFC变换器

为提高电感电流连续导电模式(CCM) Boost PFC变换器的动态响应性能,提出固定导通时间分段双频率(Piecewise Constant On time Bi frequency, 分段COT BF)控制技术。分段COT BF控制器电流内环与电压外环解耦,获得宽带宽的电压外环以提高PFC变换器的瞬态响应速度;采用变频控制,降低输入电压峰值点附近的开关频率,减少开关损耗从而提高效率。研究结果表明,与平均电流控制CCM Boost PFC变换器相比,分段COT BF控制CCM Boost PFC变换器具有更快的响应速度、更高的效率,同时保持高功率因数(PF)和低总谐波畸变(THD)。     

基于动态补偿的CCM Boost变换器的最优控制

针对Boost DC/DC变换器在抑制干扰方面存在的不足,建立了CCM(电流连续型)Boost变换器的以控制目标为平衡点的状态反馈精确线性化模型,得到反馈控制律。对于变换后的线性模型,引入了基于动态补偿扰动抑制的最优控制器的设计算法。实验结果表明,所述控制策略不仅能对变换器进行有效控制,使系统具有理想的稳态特性,在系统启动与负载干扰抑制方面也优于传统的PI控制策略。     

断续模式无桥Boost PFC变换器的研究

相较于传统的Boost PFC变换器,无桥Boost PFC变换器省略了开关管前的整流桥,大大提高了变换器的效率。首先主要讨论电流断续模式下无桥Boost PFC的工作原理,推导理想状态下其PF的表达式和电感的计算,探讨实际工作中电路寄生参数对电感电流畸变的影响。然后针对DCM Boost PFC仅适用于中小功率场合这一缺点,引入了交错并联技术,提升了电路的功率量级。最后分别完成了单路500 W和两路交错1 kW的变换器样机实验,实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于双输出Boost变换器的高亮LED驱动研究

提出了一种工作于断续模式(DCM)下单电感双输出恒流变换器驱动高亮LED的方法.为避免变换器两路输出的交叉影响,应用时分复用理论,由时分复用信号决定两路输出中相应输出支路的调节,实现每一条输出支路电流的独立调节,从而可使每路分别驱动不同类型的LED:驱动器其中一路故障不影响另一支路的正常输出,提高了驱动器的可靠性.由于...     

峰值电流控制二次型Boost变换器

二次型Boost变换器因其具有宽输入电压范围特性而得到广泛关注.与传统Boost变换器相比,二次型Boost变换器含有两个LC滤波器,呈现四阶动力学特性.本文提出将二次型Boost变换器输入电感电流和输出电容电压作为反馈信号的峰值电流控制策略,简化了控制环路设计.实验结果验证了峰值电流控制二次型Boost变换器具有瞬态...     

电流断续状态下Boost变换器建模与仿真

为了辅助升压变换器(Boost变换器)在应用中的设计,分析了电流断续状态下Boost变换器的工作过程,建立了这种状态下的Boost变换器非线性数学模型,在结合二进制逻辑变量,建立了S im u link模块下的变换器仿真模型,研究表明仿真结果与理论分析结果一致,证实了模型的准确性和可行性,这种逻辑与模拟结合的简明通用的模型可以高效辅助Boost电路设计并为参数优选打下了基础。     

基于三角电流模式的双有源桥变换器

采用传统移相控制双有源桥无法实现开关管的零电流关断,使得应用在大功率场合下的IGBT关断损耗过大,同时存在功率回流的问题。为了减少开关管的关断损耗和变换器的功率回流,提高系统效率,提出三角电流模式双有源桥的控制方法。通过对传统移相控制进行分析,解释双有源桥的基本工作原理,并与三角电流模式的控制方法进行性能比较;分别分析三角电流模式双有源桥正向工作和反向工作时的开关时序和工作模态,以及变换器软开关的实现原理,推导出系统传输功率的计算公式和电路元件的参数优化方法;最后通过仿真和实验证明该控制方法的可行性。     

一种组合式双管正激变换器的控制系统设计和研究

结合一种6KVA组合式双管正激变换器，对平均值电流内环和瞬时值外环的双环控制系统进行建模和仿真分析。平均值电流模式控制具有限流，不需外加斜坡补偿等优点，电压外环用来获得恒定的电压输出。最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

Boost变换器滑模变结构控制策略的研究

本文提出一种针对Boost变换器的滑模变结构控制器的数字化实现。Boost变换器由于存在开关动作是一种非线性系统,滑模变结构控制可以改变控制器结构,本质上适用于非线性系统。仿真数据表明,滑模控制器具有更好的动静态特性。整个系统可以稳定的工作在较宽的负载范围内,并且对外部扰动和系统内部参数变化不敏感。     

基于滑模控制的牵引变流器网侧有源滤波器电流控制策略

针对有源滤波器电流跟踪控制模块中现在控制方法灵活性较差、控制精度较低的不足,基于滑模变结构原理,对应用于牵引变流器网侧有源滤波器中的电流跟踪控制策略进行了研究。首先根据滑模控制原理从滑模切换面函数及控制函数两方面对控制策略进行了设计;在此基础上根据可达性条件从限制抖振幅度的角度对控制函数进行了优化;最后针对动车组不同运行工况,对所提控制策略在网侧有源滤波器中的控制效果进行了仿真验证。仿真结果表明,所提电流控制策略具有较好的网侧谐波补偿和抑制效果以及较高的电流跟踪控制精度,达到了预期的目标。     

基于UC3846间接电流型控制直流变换器研究

本文分析研究了基于电感或变压器绕组电压积分的间接电流型控制技术,通过对电感或变压器绕组的电压积分,可以将交变的脉冲波积分成三角波,该三角波能表征开关电流的变化规律,因此可以作为PWM的三角载波,从而实现占空比的调节。文中以推挽正激变换器拓扑为例,对其进行了原理实验研究。     

Boost变换器精确反馈线性化滑模变结构控制

利用非线性系统的微分几何理论,在Boost变换器仿射非线性模型基础上,推导出对应的非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,得到Boost变换器状态反馈精确线性化模型。在此线性化模型基础上,选取线性切换函数和指数趋近律,设计滑模变结构控制器。研究对比表明,所提出的精确反馈线性化滑模变结构控制策略具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性,同时克服了现有精确反馈线性化控制策略固有的对精确数学模型依赖性的缺点,表现出更强的鲁棒性,从而具有一般性理论和实际意义。     

三相交错并联Boost DC/DC变换器设计与研制

电压调整模块（Voltage Regulator Module,简称VRM）广泛使用多相交错并联技术,以实现快速的动态响应且极大地降低输出电流纹波.本文以一个大功率的三相交错并联Boost变换器作为设计实例,详细说明了其工作原理及主要器件的设计与选用;论证了该项技术用于Boost DC/DC变换器的多种优点,从而证明了多相交错并联技术的先进性和实用性.