高功率因数AC／DC变换器的数字控制

对高功率因数ＡＣ／ＤＣ变换器的开关式电压调整环节,利用动态功率平衡关系,以平方输出电压作状态变量,建立离散化平均模型,在此基础上给出了闭环系统数字控制算法,仿真结果验证了所建模型及控制方法的正确性。     

全数字控制Boost—Buck DC／DC变换器的应用

论述了实现全数字控制Boost-BuckDC/DC变换器的主电路拓扑结构，控制电路原理，软件控制方案。该变换器具有简单，实用，可靠的优点，被成功地应用在直流屏中作为220V直流母线。     

DC-DC变换器数字控制方法

DC-DC变换器的全数字控制相对于传统的模拟控制具有更高的灵活性、可靠性和稳定性。本文全面介绍了DC-DC变换器的各种数字控制设计方法，分析其优缺点，展望变换器全数字控制的发展前景。     

一种新型数字控制全桥DC/DC变换器的设计

传统的模拟控制DC/DC变换器,其控制方法单一,硬件电路结构复杂,因此极大地制约了电源效率的提高和电源硬件成本的缩减.本文提出了一种电源数字化控制方案,采用了一种先进的电路拓扑并结合ARM处理器设计了一种全数字控制方法.该方案可以有效地减小电源的体积,降低电源的成本,提高电源的效率.本文的零电压零电流变换器拓扑结构合理...     

基于FPGA控制的数字双向DC/DC变换器研究

本文参考国内外双向DC/DC变换器研究文献,设计并搭建了一套基于现场可编程逻辑器件(FPGA)的双向DC/DC变换器装置,整个系统采用交错并联的同步整流Buck-Boost电路作为主电路结构,以FPGA外扩ADC作为控制系统的主要芯片,搭建了数字控制系统平台,分析了数字PWM控制器各个部分的功能及具体实现,在此基础上研究双向DC/DC变换器数字控制技术,比较数字化控制相对模拟控制的优点以及控制系统数字化中遇到的问题及其解决方案。     

一种可实现PFM和PWM及其自动切换的数字控制电路

本文提出了一种可实现ＰＦＭ和ＰＷＭ的任意选择及相互间自动切换的数字ＰＩＤ控制电路,对带辅助开关的半桥式串联共振型ＤＣ－ＤＣ变换器进行控制,获得了良好的输出特性和对实践有指导意义的结论。     

一种新颖DC—DC变换器的研究

对单周控制丘克变换器的设计和分析进行了详尽的研究，基于传统的平均状态空间法，首次提出了Ｄ－ｄ方法，该方法不仅思路简单，物理概念清晰，为稳定性分析提供了依据，而且为系统的最大占空比设计提供了两种新颖的方法，作者成功设计和调试了单周控制丘克变换器。实验结果与数学模型仿真相符，有力地支持了理论分析，该变换器适合于车载变换器的复杂工作要求。     

基于电容电荷平衡的DC/DC变换器的数字控制算法

利用电容电荷平衡原理来推导出直流,直流变换器的动态控制算法.介绍了变换器在负载电流突变和输入电压突变时的最优算法模型,详细分析了如何减少输出电压的波动以及缩短恢复时间以提高变换器的动态响应.试验结果验证了这两种算法的有效性,在25W、400kHz的同步整流Buck变换器中,应用该控制算法使得直流/直流变换器的动态响应达到最优.     

实用DC—DC变换器

介绍一种实用的逆变式直流－多路直流（包括正、负电压）变换器,它可以把６Ｖ电池电压变换成±５Ｖ、±９Ｖ、±１２Ｖ的电压,电压稳定度可达０１５％。     

推挽开关电容DC—DC升压变换器

采用推挽与开关电容网络相结合的拓扑结构,实现升压ＤＣ－ＤＣ变换器。研究了这种新型变换器的效率与拓扑结构间的关系,还采用等效电量关系法（ＥＥＱＲ）对变换器进行了稳态分析,并讨论了变换器的控制问题,实验与理论分析结果一致。     

半桥DC/DC开关变换器的自适应控制

建立了连续工作模式半桥DC/DC开关变换器的大信号线性动态模型,并在此基础上设计了随工作环境变化而自适应调节控制参数的零极点对消数字控制器,使系统可在不同工作点上获得相同的参考跟踪瞬态响应,并在大幅扰动下保持稳定。仿真和试验结果证实了该方案的有效性。     

基于简化统一模型的DC-DC开关变换器数字优化控制策略

在DC-DC开关变换器大信号运行过程中,变换器的运行模式并不是唯一的。为得到适用于电感电流连续导通模式(CCM)和不连续导通模式(DCM)下DC-DC开关变换器易于实现的数字控制策略,提出了一种基于变换器简化统一离散模型的数字优化控制策略。通过将基于两种运行模式的统一离散模型系数矩阵中的幂指数函数进行线性化处理,得到变换器简化的统一离散模型;基于简化模型的电压电流特性,设计优化目标函数;根据模型的递推状态,最小化目标函数进行优化控制决策;由模型根据递推状态和优化控制进行模型运行模式决策,模型的输出为实际系统提供优化轨迹;根据实际变换器系统与模型输出的偏差来修正优化控制,以补偿实际系统中因寄生参数引起的控制偏差。以Boost变换器为例,建立了变换器的简化统一离散模型,求取了优化控制量,采用数字PI控制器调节控制修正量。仿真和实验结果验证了控制策略能在启动过程中实现对变换器输出电压的快速、无过冲控制,及各种扰动工作条件下对变换器输出电压准确、快速的控制。     

输入串联输出并联的直流变换器控制策略研究

输入串联输出并联型直流变换器能降低开关管的开关应力,适用于高输入电压、大功率的直流变换场合。为了保证该变换器的可靠工作,必须确保其输入分压电容均压和输出电流均流。文中首先从能量的角度出发,分析了输入串联输出并联型直流变换器的输入均压和输出均流之间的关系,指出输出均流控制不能保证输入均压,而输入均压控制可以确保输出均流;然后提出一种新的输入均压的控制方法,在保证输入均压和输出均流的同时,该方法可以实现输入电压的均压控制与输出电压的调节相解耦,有利于分别独立设计各个输入电容电压和输出电压的闭环控制,同时交错控制下的电流纹波抵消效应使输出滤波电容得到了减小;仿真和实验结果验证了该方法的有效性。     

级联式双向DC-DC变换器的优化控制方法

级联式双向DC-DC变换器的传统双闭环比例-积分(PI)控制方法存在调节器参数多、整定工作量大等不足,而且受限于PI控制的内在局限性,系统的动态性能不够理想。针对级联式双向DC-DC变换器的实际控制需求,综合考虑传统双闭环PI控制和模型预测控制的各自优势,将二者有机结合,构建了一套折中优化的控制方法,即在第一级双向DC-DC变换器中采用传统双闭环PI控制,而在第二级双向DC-DC变换器中设计并实现改进的模型预测控制策略。将提出的优化控制方法与传统双闭环控制和经典模型预测控制分别进行了仿真和实验比较。结果表明,相对于传统的双闭环控制,采用提出的优化控制方法可以显著改善级联式双向DC-DC变换器的动态性能,而相对于经典的模型预测控制,该优化控制方法运算量减少了45.22%。     

含DC-DC变换器的直流电网拓扑结构及其运行控制

结合中国陆上和海上新能源地域分布的特点,给出了一种适用于中国未来直流电网发展趋势的含DC-DC变换器的多电压等级直流电网拓扑结构,并对该拓扑结构的特点和优势进行了分析,提出了相应的系统启动、快速潮流分配、直流故障隔离和应对换流站退出运行的控制策略。通过PSCAD/EMTDC仿真软件建立了该直流电网的仿真模型,并对所研究的运行工况进行了仿真分析。仿真结果验证了所提出的控制策略可确保直流电网灵活可靠运行。     

先进数字控制技术在DC-DC变换器中的应用

综述了数字控制技术在直流-直流变换器中的应用,集中于两个方面,如何产生数字脉宽调制信号,以满足输出电压的稳态精度,以及新的控制策略以发挥数字电路的优点。在前者,本文介绍了几种技术,它们都可以用有限的时钟频率来产生足够精度的脉宽调制信号。在后者,本文介绍了几种数字控制技术,以大大改进开关电源的动态性能。     

基于输入电压前馈补偿的开关变换器恒定导通时间控制技术

针对恒定导通时间(COT)控制开关变换器的开关频率随输入电压变动而变化的缺点,本文提出了一种基于输入电压前馈补偿的恒定导通时间(IVFC-COT)控制技术,通过引入输入电压前馈环路,使恒定导通时间与输入电压成反比,从而消除输入电压波动对开关频率的影响。IVFC-COT控制在继承COT控制环路设计简单,无需误差放大器及其相应的补偿网络,瞬态响应速度快等优点的基础上,使开关频率在输入电压或负载波动时保持恒定。仿真及实验结果验证了IVFC-COT控制技术的可行性。     

双向全桥DC-DC变换器基于电感电流应力的双重移相优化控制

通过分析双向全桥DC-DC变换器采用单移相和双重移相控制的工作原理,推导出了两种控制方式下变换器电感电流应力与传输功率、输入与输出电压调节比及移相角比之间的数学关系。为了有效降低变换器电流应力,针对不同的传输功率及电压调节比,通过寻优求得使电感电流应力达到最小的最优移相角。据此提出一种双向全桥DC-DC变换器双重移相优化控制策略,在实现输出电压闭环控制的同时使变换器电流应力达到最小。采用该优化控制策略,双重移相控制的电流应力始终小于单移相控制,并且当变换器工作在轻载且电压调节比较大时,该优化控制策略的优势更加突出。搭建了实验样机,对理论分析进行了验证,并与传统单移相控制进行了对比。实验结果验证了所提出最优控制策略的有效性与可行性。     

准滑模控制开关DC-DC变换器分析

准滑模控制的滑模系数和边界层的选取因缺乏明确的关系式而难以确定,该文以相变量系统模型为基础,详细分析了准滑模控制方法的特性和在Buck变换器控制中的应用;研究了准滑模控制的边界层、滑模系数、准滑动模态区相互之间的定量数学关系,所获得的研究结果可以指导我们有效的选取滑模系数和边界层厚度。计算机仿真和实验结果表明准滑模控制器可以获得更加平滑的占空比,有利于减小输出电压的纹波,抑制系统抖振。     

隔离DC-DC变换器数字PWM控制技术的研究

由于数字控制的独特优势,DC-DC变换器的数字控制技术的应用越来越广泛。与非隔离的相比,隔离DC-DC变换器还需要解决数字控制系统原边和副边的隔离。本文提出了几种方法,以ALTERA公司 CycloneⅡ系列FPGA为数字控制器,通过调制解调的方式实现了原边与副边之间PWM波的可靠传递,并在220V交流输入和12V直流输出的隔离半桥上主电路上得以验证。