基于TOPSwitch的反激变流器反馈电路的优化设计

介绍了利用TOPSwitch构成的反激变流器，并从传递函数补偿的角度分析了反馈电路的设计方法。通过反馈电路结构和参数的调整，变流器的输出电压纹波大幅度减小，抗干扰性能得到了加强，效率有所提高。     

基于DPA426R的开关电源环路补偿设计

针对基于集成电源管理芯片DPA426R的正激DC/DC变换器,研究了反馈控制环路的补偿设计方法。建立了开关电源闭环系统的s域传递函数模型,通过调整误差放大电路、光耦反馈电路、DPA426R控制电路等各个环节的电路参数来实现系统零极点的配置。反馈补偿设计无需改变系统的硬件电路结构,在配置零极点时有很大的灵活性,可以获得充足的环路设计裕量。应用Matlab仿真软件结合具体电路参数进行了系统的频域响应分析,仿真实验结果验证了反馈环路补偿设计的有效性。     

基于L6562A的APFC的建模与控制器设计

介绍了临界电流控制模式(TCM)下的有源功率因数校正(APFC)的工作原理,电路采用L6562A控制的Boost变换器拓扑,给出了APFC电路主要参数的计算方法及补偿网络的闭环设计过程。通过对APFC电路进行小信号建模,推导其控制传递函数及幅频特性、相频特性,并以此为依据,采用波特图法,利用MATHCAD设计出良好的反馈补偿网络,使得补偿后的系统稳定。根据理论分析所得参数,用SABER对补偿电路加入前、后系统进行仿真试验,仿真结果与理论计算结果吻合。在此基础上,设计了一台采用该芯片的输出功率为60 W的APFC样机。仿真及实验结果表明设计的闭环系统能够较好地提高输出电压或电流的精度和动态特性,使变换器具有良好的稳定性,高功率因数以及低THD。     

开关电源全桥式变流器建模与仿真

本文研究了一种采用全桥式变流器的开关电源,由基本Buck电路的交流模型的过渡,应用状态平均法建立了其仿真模型。着重对其控制系统进行分析,写出了电流内环各环节的传递函数,完成了反馈网络的设计。电压输出与电感电流达到了期望值,且相位裕度较补偿之前有很大提高。使电源更加稳定,且易于实现。     

有源钳位正激变换器双环小信号建模分析

根据状态空间平均法建立了有源钳位正激变换器连续导电模式下的小信号模型,以此分别得出等效功率级传递函数和电压环路传递函数,并且使用MATLAB软件绘制了系统传递函数的幅频特性曲线并分析了钳位电路对系统传递函数幅频特性曲线的影响,最后对环路进行了补偿设计。     

电压型大功率开关电源补偿网络的分析

本文分析了电压型控制电路的补偿网络的传递函数及各参数对系统性能的影响,并给出了设计方法。     

单端反激式开关电源反馈回路的补偿控制

针对单端反激式开关电源系统工作的稳定性问题,提出了一种单端反激式开关电源反馈回路的补偿设计方法,设计了基于UC3844电流控制方式的反馈回路和零点一极点补偿电路,并进行了仿真实验.仿真结果表明,本文设计的反馈回路和补偿电路在电网波动和负载变化时仍然可以保证整个系统的稳定性.     

光伏发电系统中铅酸电池充放电的分析

设计了光伏发电系统蓄电池充放电的拓扑电路和电流补偿电路。根据电池组的运行状态实时调整充电器的输出电压或电流,无需采集电池组内阻值,消除了由于计算电池组内阻值所带来的计算误差。建立并详细分析了铅酸电池充放电主电路拓扑电路的小信号模型,对电流反馈补偿网络进行了理论分析。通过仿真和实验结果分析表明,该拓扑电路的控制方法能满足蓄电池充电电压在一定范围平滑充电的要求,且在不同的阶段始终保持恒流充电。     

电动汽车逆变器信号检测电路实时模型的分析

电信号检测调理电路结构的优化构建,精确分析和仿真是电动汽车逆变器设计重要的基础环节。采用了传递函数分析电路的方法,建立了相关电路的精确的数学模型,设计了一种能够对采集信号进行滤波,相位补偿,偏置的检测调理电路。使采集过来的信号完全不失真,验证表明该强电信号检测调理电路滤波效果好,可以精确补偿相位滞后误差;偏置电路噪声低;无零点漂移,电路晌应速度快,对于后续的全数字控翩系统的设讨具有重要的意义。     

移相全桥ZVS—PWM变换器控制系统的设计

介绍了移相全桥ZVS—PWM变换器的基本电路结构,并给出小信号模型,在此基础上研究该变换器的双闭环控制系统,然后结合实际参数,主要讨论在频域下对变换器补偿网络的设计问题,并通过MATLAB对开关变换器系统的开环以及补偿后的传递函数进行了频域分析。用Simulink模块搭建了电路仿真模型,观察有扰动输入时输出电压与输出电流的波形,实验证明该控制系统满足要求。     

双三相永磁同步电机位置伺服前馈反馈复合控制

传统伺服系统的位置控制器只采用纯比例控制,不能兼顾系统的响应速度和稳定裕度,且对斜坡等输入信号不能实现无差跟踪。通过分析位置伺服系统的传递函数,设计了一种新型前馈反馈复合控制器。该复合控制器重构了系统的误差传递函数,使系统能够准确跟踪给定信号,提高了伺服系统的跟踪性能和稳定性。为了进一步提升电流环动态性能,在电流环添加反电动势前馈势补偿,用于减小反电动势对电流响应的影响。仿真和试验表明,该控制方法提高了位置伺服系统的动态性能和跟踪精度,验证了前馈反馈复合控制的有效性。     

有源箝位正反激变换器的小信号建模与分析

在考虑各种寄生参数的情况下,基于平均状态空间法建立了有源箝位正反激变换器连续导电模式下的小信号模型,以此得出变换器的开环传递函数,并给出了补偿网络设计原则和方法,通过Matlab仿真验证了其具有良好的动态性能和静态特性。根据理论分析设计了一台3.3V/30A试验样机,实验结果验证了理论的正确性。     

单相串联电压质量补偿器控制器的研究

为了抑制系统电压的跌落和消除电压谐波，提出了利用串联逆变器进行电压质量控制。串联逆变器直接耦合结构的使用可以提高系统的效率和补偿性能。文可还提出了通过输出电压直接反馈来控制用户侧电压的新方法。利用经典控制理论的方法建立了串联补偿器的传递函数模型，并且对由瞬时电容电流反馈和输出电压瞬时值反馈构成的双环反馈控制方式进行了动态特性的分析。分析结果表明：采用该方法可以大大提高系统动态特性，有效抑制系统电压的跌落和消除电压谐波。文中还提出了要用6开关智能IPM模块构成的两种实际电路结构，并给出了实验结果。     

Learning PID structures in an introductory course of automaticcontrol

Proportional-integral-derivative (PID) controllers are described in most automatic control textbooks. The application of PID controllers is widely spread in automation of mechanical processes where control of motors is of concern. This paper focuses on implementation of the PID control when used for regulation of do motors. Two basic PID structures for position regulation of armature-controlled do motors are studied: the classical structure based on PID position loop plus velocity feedback, and a hierarchical two-loop feedback structure invoking a velocity proportional-integral (PI) inner loop. It is shown that the latter requires simpler stability conditions than the former. Basic concepts from automatic control are evoked in this study, namely, transfer function, characteristic polynomial, stability, and Routh-Hurwitz criterion. Experiments on a direct-drive motor are provided to illustrate the PID control performance     

三相LCL并网逆变器的单电流双环控制策略

为了抑制LCL并网逆变器系统的谐振尖峰,提出了一种单电流双环控制策略。该策略只对并网电流进行采样：内环采用并网电流的二次微分反馈,以配置系统开环传递函数极点,增加系统阻尼;外环对并网电流直接反馈,以跟踪输出电流,提高系统精度。同时,外环采用准比例谐振（QPR）控制器来补偿电流,以减小稳态误差,消除特定次谐波。通过该单电流策略与传统的电容电流内环,并网电流外环策略的对比,以及采用QPR与比例积分（PI）控制器的对比,结果表明本文所采用方法的性能较优。仿真结果验证了该策略能有效抑制并网电流谐波,提高系统的动态性能和稳定性。     

System level design and analysis of a fourth‐order continuous‐time delta‐sigma modulator using relaxed gain‐band‐width amplifiers

In this paper, based on mathematical approaches and behavioral modeling of internal blocks, an algorithm of designing a continuous‐time delta‐sigma modulator (CT ΔΣM) with aggressive noise shaping is discussed. Using proposed methods, the coefficients of modulator can be calculated directly while the finite gain‐band‐width of amplifiers and rise/fall time of digital‐to‐analog convertors (DACs) in feedback path are included in the transfer function of CT loop filter. To decrease the number of amplifiers, a unique resonator is proposed. Also, an extra feedback DAC is introduced to further reduction of gain‐band‐width requirement of last amplifier. To verify the effectiveness of proposed methods, a fourth‐order, single loop, CT ΔΣM that benefits proportional‐integrator element for compensation of excess‐loop‐delay is realized in system and behavioral circuit levels. It has a 4‐bit quantizer, over‐sampling‐ratio of 10, and out‐of‐band‐gain of 12 dB. The peaking in signal‐transfer‐function is alleviated using a feed‐forward capacitor along with proper choosing of rest coefficients. The designed modulator has 78‐dB signal‐to‐noise‐ratio; even the non‐ideal behaviors of amplifiers and DACs are involved in simulations. Independent to sampling frequency, the proposed methods can be applied to other topologies of CT ΔΣMs. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

电流模式变换器输出LC滤波器对反馈环影响

介绍了电流模式的变换器在实际应用中输出端加LC滤波器的原因,推导了输出无LC滤波和输出加LC滤波的负载传输特性,论述了输出加LC滤波对系统环路传输特性的影响。同时,基于实际的电流模式Buck变换器,测试了两种状态下的增益裕量和相位裕量,系统地探讨了输出端LC滤波器引入双极点的过程。输出端LC滤波器会引起环路的相位裕量不足,导致系统产生次谐波的振荡。给出通过减小系统带宽,使LC的双极点远离穿越频率,从而增加系统稳定性的方案。进一步探讨了由于温度降低,误差放大器的增益增加促使系统带宽的增加是系统更容易产生振荡的原因。     

Synthesis‐oriented double‐loop feedback model

This paper presents a new feedback model that focuses on the synthesis rather than the analysis of feedback amplifiers. First, a single‐loop synthesis‐oriented feedback model is developed that enables the full synthesis of such amplifiers in a hierarchical and systematic way. This model is subsequently extended to a double‐loop synthesis model, so that also feedback amplifiers with a characteristic input or output impedance—employing two feedback loops—can be synthesized through the same systematic approach. That these new models are suitable for synthesis lies in the fact that they map directly to the circuit level, such that the intended, asymptotic behavior as well as the various individual contributors to the deviation from this intended behavior, like finite loop gain, non‐ideal input and output impedances of the forward gain block, direct feed‐through and attenuations outside the feedback loop(s), are clearly distinguished and can be assigned to the responsible sections of the network. For this purpose, the double‐loop synthesis model makes the transfers of the two feedback networks explicitly visible, so that it gives immediate insight in how to design these networks to get the required signal transfer and characteristic impedance. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

矿井电机车照明电源控制性能研究

基于矿井电机车照明电源,介绍了Buck三电平结构的两电平工作模式,并采用开关平均模型法建立了小信号控制模型.为有效抑制电源肩动时的冲击电流和电压超调,采用电压环和电流变化率环作为反馈控制.根据实际需要建立了光耦、TL431及电流变化率环传递函数,并在此基础上对系统进行了仿真及实验,为工程设计提供参考.