恒定谷值电流型变频控制CCM单电感双输出Boost变换器建模与分析

以工作于电感电流连续导电模式(continuous conductionmode, CCM)的单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Boost变换器为研究对象,提出恒定谷值电流型(fixed valley current mode,FVCM)变频控制技术。详细分析FVCM变频控制CCMSIDOBoost变换器的工作原理及工作时序,得到开关频率与主电路参数以及谷值电流参考值的关系式。采用时间平均等效电路建模方法,推导CCM SIDO Boost变换器的控制–输出、控制–电感电流、交叉影响阻抗等传递函数。建立FVCM变频控制CCMSIDO Boost变换器的小信号模型,计算闭环输出阻抗和交叉影响阻抗传递函数,并从负载瞬态性能和交叉影响特性两方面,与传统的共模–差模电压型控制进行对比分析。研究结果表明:与共模–差模电压型控制相比,FVCM变频控制提高了CCMSIDOBoost变换器的瞬态响应速度,抑制了输出支路间的交叉影响。最后,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。     

电流型控制单电感双输出开关变换器稳定性与瞬态特性分析

提出一种单电感双输出(SIDO)开关变换器的电流型控制技术。以工作于连续导电模式(CCM)的SIDO Boost变换器为例,详细分析电流型控制CCM SIDO Boost变换器的工作原理、工作时序、系统稳定性,得到变换器稳定工作的条件。建立电流型控制CCM SIDO Boost变换器的时域仿真模型,通过时域仿真分析变换器的稳态性能、瞬态性能、输出支路的交叉影响以及稳定性。研究结果表明:相比于传统的共模-差模电压型控制,电流型控制CCM SIDO Boost变换器可提高变换器的瞬态响应速度并抑制输出支路间的交叉影响;对于变换器存在的不稳定性问题,可以通过引入适当的斜坡补偿解决。最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

一种高增益Cuk变换器

为了提高传统Cuk变换器的电压增益和变换器工作效率、同时减小电流纹波和变换器的体积重量。提出一种适用于光伏发电系统的高增益Cuk变换器。利用带有自举电容的开关电感单元替代传统Cuk变换器中的输入电感,并对开关电感单元与输出电感进行了磁集成。分析了变换器的工作模态,推导得到了变换器电压增益表达式;分析了二极管与开关管电压应力的大小,给出了电感耦合度的设计准则。给出了高增益Cuk变换器集成磁件设计方案,并给出了设计方法。与传统Cuk变换器相比,高增益Cuk变换器的电压增益提高了2倍。仿真与样机实验结果验证了理论分析的正确性,表明提出的高增益Cuk变换器具有优良的综合性能。     

一种基于脉冲序列控制的改进型Buck变换器

通过对传统的基于脉冲序列(PT)控制的Buck变换器拓扑电路进行改进,有效地抑制了传统的PT控制Buck变换器工作在电感电流连续模式(CCM)时出现的输出电压低频波动现象。详细分析该改进型Buck变换器的工作模态,得出抑制低频波动的原因。最后通过仿真和实验结果表明,该改进型Buck变换器相比于传统Buck变换器具有抑制输出电压低频波动的优点。     

一种新型升降压DC-DC变换器的建模与控制

对一种新型升降压DC-DC变换器进行了研究,新型变换器具有任意升降压功能,对稳态时的工作原理进行了分析,根据状态空间平均法建立了新型升降压DC-DC网络在电流连续工作模式下(CCM)的交流小信号模型,对模型进行分析,获得了控制至输出的传递函数,实现了输出电压闭环控制。最后建立实验样机,进行了实验验证,实验结果与理论分析相吻合。     

Buck变换器最优负载瞬态特性分析

分析电感电流连续工作模式(continuous conduction mode,CCM)Buck变换器的最优负载瞬态响应过程,通过负载跃变阈值概念的提出,获得负载突变时Buck变换器输出电压的最优超调量(跌落量)和稳态调节时间,仿真分析和实验研究结果表明,Buck变换器在负载跃变时存在最优瞬态工作过程。研究最优负载瞬态特性在滑模控制Buck变换器中的应用,仿真研究结果表明,最优负载瞬态特性的研究对Buck变换器主电路参数和控制策略的设计与实现具有重要的指导意义。     

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...     

非理想Buck变换器的分析与设计

平均电流模式控制由于其良好的稳定性、动态性能以及无需斜坡补偿等优点,广泛应用于DC-DC变换器控制。为提高开关变换器的稳态和动态性能、减小变换器模型和实际电路的偏差,本文建立了非理想开关变换器小信号交流模型,给出了平均电流模式控制下非理想等效功率级传递函数,并对电流、电压补偿器进行了分析和设计。最后,通过仿真和实验验证了方法的有效性。     

基于UC3843的CCM模式Boost变换器设计

采用UC3843电流型PWM控制芯片设计了一种连续电流模式(Continuous Current Mode,简称CCM)的Boost变换器。建立了Boost变换器CCM电路的数学模型,推导了其工作条件,并利用Multisim仿真软件进行电路仿真,验证了设计电路的可行性。试验结果显示,该电路能够很好地满足输出性能的设计要求。     

单电感双输出Buck变换器电流型自适应斜坡补偿技术研究∗

为了提高电流型控制单电感双输出 (Single-InductorDual-Output,SIDO)开关变换器的稳定性,拓宽输入输出电压稳定工作范围,以工作于电感电流连续导电模式 (ContinuousConduction Mode,CCM)的 SIDOBuck变换器为研究对象,提出了一种自适应斜坡补偿方法.基于峰值斜坡斜率Sc１＜０条件下的斜坡补偿模型,推导CCMSIDO Buck变换器实现电流型自适应斜坡补偿的理论依据,通过该理论依据推导峰值斜坡斜率Sc１的具体表达式,进一步建立补偿回路.通过对比无斜坡补偿、固定斜坡补偿和自适应斜坡补偿下,CCM SIDOBuck变换器的电感电流和输出电压波形,说明设计的自适应斜坡补偿电路对提高系统稳定性效果显著。