基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究

基于混杂系统理论,分析了DC/DC功率变换器在连续工作模式下的动态特性,采用 步离散法得到一个占空比控制变量与连续变量直接相互作用的数学模型,即分段仿射(PWA)模型。结合预测控制方法,在建立的数学模型基础之上,设定系统的二次型性能指标,并引入预测误差对系统的输出进行反馈校正,通过性能指标的优化计算得到占空比控制信号,由此出设计预测控制器。以Buck功率变换器为研究对象,设计了一个开关频率为400 KHz的实验样机,仿真结果和实验结果验证了该方法的有效性。     

基于电流反馈控制的 DC/DC 升压变换器

目的　克服非最小相位特性对控制器设计的影响.方法　将DC/DC升压变换器的输出电压控制问题转化为对电感电流的控制,并采用了串级结构的电压和电流控制器.控制器的外环采用PI控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用非线性输出反馈控制算法,以电感电流为被控量.结果　DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的.结论　该种结构的控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且对负载电阻、电容、输入电压等参数变化有着很强的稳健性.     

用于电动汽车的交错并联软开关双向DC/DC变换器

双向DC/DC变换器作为电动汽车能量控制的关键性元件,是复合电源储能系统中不可或缺的重要部件之一.鉴于不同的双向DC/DC变换器拓扑结构的选择能够影响其成本的高低、性能的好坏,以电压、电流应力最小的双向半桥变换器为基础,采用不添增额外半导体器件的软开关技术,有效的减小器件的开关损耗,并选取两相交错式拓扑结构来弥补输出电压、电流纹波大的缺点.在双向DC/DC变换器中采用两个电流内环并共用一个电压外环的控制策略,通过仿真实验验证了该变换器能够实现对能量双向流动的稳定控制,具有零电压、零电流开关,输出电压、电流纹波小的优点.     

降压型DC/DC(Buck)变换器性能的仿真研究

为了解决降压型DC/DC变换器的器件选择及参数的最优化设计问题,基于Buck变换器建立了一种数学模型,然后利用PSpice软件对其进行了仿真,并根据仿真结果研究了电路的暂、稳态过程及性能。结果表明:暂态阶段电流和功率较大,稳态输出电压的大小受到电路电感元件和负载阻抗等器件参数的控制。     

一种高效隔离的双向DC/DC变换器

面对全球环境急剧变化、能源紧张、节能减排压力的不断上升,具有效率高、体积小、动态性能好、成本低等优势的双向DC/DC变换器的技术需求日益增多.文章在分析传统隔离式双向DC/DC变换器各种拓扑的优缺点的基础上,提出了一种具有隔离、高效、高功率密度的LLC谐振式双向DC/DC变换器的对称拓扑结构.通过研究LLC谐振电路参数的计算方法,设计了300 W,336/24 V的双向DC/DC变换器样机模型,并在Cadence Pspice环境下,建立了相应的等效电路模型,从空载到满载全范围工作状态下,仿真实现了谐振侧开关管零电压开关(ZVS)和整流侧整流二极管零电流开关(ZCS),减小了损耗,提高了效率,降低了电磁干扰(EMI),验证了双向DC/DC变换器对称拓扑结构及其谐振电路参数计算方法的正确性.     

组合型DC/DC变换器控制策略研究

为了提高变换器输出功率,实现开关管的ZVS,根据两组以上变换器交错并联的电路拓扑,提出了一种带辅助网络的两路交错并联DC/DC变换器的控制策略.该控制策略可以实现变换器次级电压的交错,使得滞后桥臂利用另一全桥变换器产生的交错电流实现ZVS.最后运用Saber软件进行了仿真和实验,实验结果验证了该控制策略的正确性.这对大功率开关电源的研究具有实际指导意义.     

双向DC/DC变换器的设计

设计了一种可以完成能量双向流动的双向DC/DC变换器,通过D/A芯片控制开关电源芯片反馈端电阻的参考基准,实现开关电源输出电压线性可调,将该方法结合单片机程控,完成了双向DC/DC变换器的测试.实验结果证明,该方法可以实现能量双向流动,并且具有控制精度高、效率高的特点.     

移相全桥零电压DC/DC变换器换流过程的分析

对移相零电压PWM DC／DC全桥变换器中两个桥臂换流情况进行了分析，对实现开关管零电压开关的原理和条件进行了研究，并对结果进行了讨论．     

Buck-boost DC/DC变换器的控制

便携式电子设备一般采用锂电池供电,随着低电压装置使用量的增加及其多功能化的增强,有效的电能管理技术成为这类设备延长电池寿命的有效方法.鉴于此,本文提出了一种buck-boost变换器的拓扑电路及其控制方法.对这种变换器所做的仿真结果表明,新的控制方法能缩短过渡时间,减小过渡时的超调,有效延长了锂电池的使用寿命.     

矩阵式AC/DC变换器研究

对三相/三相矩阵变换器进行变换,得到一种衍生的AC/DC变换器拓扑。采用电流型空间矢量调制策略,推导出在该调制策略下的输出电压的表达式。通过在拓扑中加入一个谐振电感和隔直电容,使得双向开关器件可以实现软开关换流,并详细分析了换流过程。将控制算法建立在以电源电压矢量定向的dq同步旋转坐标系中,改变调制矢量实现功率因数调节。仿真结果验证了理论和控制方案的正确性和可行性。     

适应宽输入电压的开关电源

介绍一种对输入电压的波动有很强适应性的开关电源。对电路的工作原理进行分析,证明此电路适于电压稳定度要求较高的设备中。     

一种适应宽输入电压的开关电源

介绍一种对输入电压的波动有很强适应性的开关电源,对电路的工作原理作了详细的分析,实验证明此电路适于电压稳定度要求较高的应用.     

DC/DC开关电源的设计与实现

开关电源的设计与输入/输出电压、功率和电路拓扑结果密切相关。对于所设计的电路性能通常采用实际测试的办法获得,费时费力。因为难以描绘出开关电源的传递函数,很难采用传统的仿真软件如matlab进行方针和分析。Saber因其丰富的元件模型、友好的人机界面,使得其非常适用于开关电源的设计与仿真。以DC/DC开关电源的设计与仿真为例,详细介绍了开关电源的设计过程,给出了saber的仿真设置。结果表明,仿真结果符合实际情况,图形直观,便于对仿真电路进行分析和校正,为开关电源的设计提供了一个强有力的工具。     

一种新型低压直流开关电源的研制

讨论了一种以ＵＣ３８４２为控制器的ＰＷＭ低压直流开关电源的原理和结构该电源采用离线式控制方式,输出电路相互隔离,保证了输出直流电压的稳态精度     

75V／50A直流稳压开关电源设计

介绍了一种采用新型移相控制零电压开关PWM全桥变换器的拓扑结构,研制成75V／50A的直流稳压型开关电源。给出了主电路参数的设计方法。这种开关电源与传统开关电源相比,效率高、体积小、重量轻。可靠性好。     

一种新型高频开关直流电源的硬件设计

电力系统中传统的相控整流型电源正在逐步被具有高精度、低纹波、高效率等特性的开关电源取代.作者介绍了一种专为电力系统研发的新型高频开关电源系统的结构组成原理,侧重介绍了系统的两个主要模块高频整流单元和监控单元的设计方法及在设计中的几个关键问题.系统采用80C196单片机硬件技术,实现了智能化控制,取得了良好的应用效果.     

一种新型高频开关直流电源的硬件设计

电力系统中传统的相控整流型电源正在逐步被具有高精度、低纹波、高效率等特性的开关电源取代．作者介绍了一种专为电力系统研发的新型高频开关电源系统的结构组成原理,侧重介绍了系统的两个主要模块高频整流单元和监控单元的设计方法及在设计中的几个关键问题．系统采用80C196单片机硬件技术,实现了智能化控制,取得了良好的应用效果．     

基于软开关的24V开关电源的设计与仿真

为验证软开关技术在开关电源中的应用,论述了软开关24V/12A开关电源的工作原理,对24V/12A的开关电源的主电路和控制电路进行了设计与分析,并利用MATLAB7.0对主电路进行了仿真研究,验证了所提出方法的有效性.     

DC/DC电源模块可靠性的研究

对当前较广泛应用的DC/DC电源模块这一多芯片组件(MCM)的可靠性进行了研究.通过对模块使用可靠性的统计,利用ANSYS软件对模块表面温度分布的模拟得出影响其可靠性的关键器件为垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOS)和肖特基势垒二极管(SBD).使用以器件参数退化为基础的恒定电应力、序进温度应力加速寿命试验方法分别获得VDMOS和SBD的失效敏感参数为VDMOS的跨导gm和SBD的反向漏电流IR;VDMOS和SBD的平均寿命分别为1.47×107h和4.3×107h.分析表明,这2种器件参数的退化均与器件的Na+沾污和Si-SiO2界面的退化有关,同时SBD的参数退化还与Al-Si界面的退化有关.     

基于Saber的DC/DC开关电源闭环反馈设计与仿真

使用Saber软件对DC/DC开关电源进行开环仿真,输入电压波动时,输出纹波电压较大,不能满足设计要求。对系统进行小信号分析后,根据系统伯德图分析系统传递函数的结构形式,进行闭环反馈网络的设计。将闭环反馈网络加入系统进行仿真,结果表明:闭环反馈网络不仅使得输出电压迅速上升,而且减小了输出电压的纹波系数,提高了输出电压的稳定性。