Cuk变换器获得输出回路电流低纹波的方法

给出了Cuk变换器获得输出回路电流低纹波的条件,提出了一种易实现精确调整的磁路结构,研究了调整方法,实验证明方案正确,调整方法简单实用。     

一种零纹波耦合电感高增益DC-DC变换器

针对光伏电池输出电压低的缺点,提出了一种零纹波耦合电感高增益DC-DC变换器。该变换器基于传统boost引入耦合电感技术,改善电压增益;耦合电感的原边采用二极管电容无源钳位,既有吸收漏感能量的功能,又能延展变换器的工作占空比;耦合电感的副边引入的开关电容倍压单元在进一步扩展了电压增益的同时,将功率器件的电压应力钳位于较低水平,从而可以选用通态电阻小、电压等级低的高性能MOSFET,有助于改善系统效率。此外,较低的输入电流纹波,降低了变换器的损耗和对输入电源的电磁干扰。详细分析了该变换器的工作原理及稳态特性,并搭建了一台实验样机,验证了理论分析的正确性。     

一种带耦合电感的交错并联型DC/DC变换器研究

在轻负载条件下单组全桥变换器在滞后管关断后存在输出变压器次级短路、初级有环流存在的现象,使得变换器的控制复杂,轻载时变换器效率不高。为了提高大功率变换器性能,解决变压器次级短路问题,提出了一种输出带耦合电感的变换器拓扑,实现了滞后桥臂开关管的零流关断和零压开通。然后,分析了所提出的变换器电路的工作原理,给出了关键参数的设计。最后对变换器进行了实验。实验结果与理论分析一致。     

一种零电压零电流软开关直流变换器的研究

提出了一种零电压零电流软开关三电平直流变换器.利用耦合电感取代常规滤波电感，耦合电感所感应出的电压通过功率变压器反射回原边，使变换器在零状态时的循环电流减小至零，以实现内管的零电流关断.通过改变耦合线圈的匝比,可以任意设置用于电流回零的电压幅值，以调节电流回零时间.该变换器实现了外管的零电压开关和内管的零电流开关, 由于在零状态时一次侧不存在环流，减小了通态损耗, 提高了变换效率.实验样机验证了该电路的主要性能，电压电流实验波形显示了三电平的低电压应力特点和零电压开通、零电流关断的软开关性能.     

一种非线性零电流准谐振变换器

本文给出了一种改进的零电流开关准谐振变换器（ＺＣＳ—ＱＲＣ）．该电路引入非线性元件──饱和电感，使得导通损耗与开关应力得到明显改善，文中分析了电路的工作原理．稳态输出特性及开关损耗，并通过实验验证了新型电路所具的优点．     

带耦合电感的高增益比Boost变换器的分析

针对连续工作状态（CCM）的Boost变换器的升压比小于5这一缺陷,提出了一种带耦合电感的高升压比Boost变换器,详细分析了它的工作过程,推导了等效电抗、升压比等参数,并对电路进行了仿真.仿真结果证实了理论分析的正确性.     

DC/DC变换器电流模式数字控制电路研究

针对电压控制型开关电源是一个二阶的有条件的稳定系统,响应速度慢,稳定性不够,因此可在电压单闭环控制基础上增加电流控制环,形成双闭环控制系统,以提高系统的响应速度和稳定性。本文通过分析电流模式数字控制电路的静态和动态特性,建立了数字控制电流型PS-FB ZVSPWM DC/DC变换器闭环小信号模型和小信号传递函数模型,在积分控制工作方式下,选取不同的积分、微分系数,在负载阶跃扰动时得到了输出电压的单位阶跃响应曲线,通过实验得到了负载突变时开关脉冲及输出电压的动态响应曲线。     

一种新型的零电压全桥DC/DC变换器

针对传统DC/DC变换器滞后臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重及转换效率低等不足.提出了一种新型的零电压PWM全桥(ZVS PWMFB)DC/DC变换器,即在基本变换器变压器的一次侧串入1个耦合电感和2个隔直电容.利用耦合电感来实现较宽的输入电压及较大的负载范围的ZVS.由于耦合电感没有直接作为一个电感串联在负载电流支路中,所以它不会引起占空比的丢失.本文分析了此电路的工作原理.并通过仿真结果验证了它的工作原理的正确性和较高的转换效率.     

断续电流型开关电感Buck-Boost变换器的分岔现象

为了分析开关电感结构的Buck-Boost变换器电路参数对系统性能的影响,基于断续电流模式下系统的离散迭代映射模型,利用开关变换器的动力学分析方法,采用分岔图和庞加莱截面研究了系统的稳定问题,并根据不动点邻域内Jacobian矩阵特征值的变化情况确定了系统首次失稳时分岔点的位置.应用PSIM仿真,通过时域图和相轨图观察了变换器在不同参数变化下丰富的动力学演化过程,验证了理论分析的正确性.结果表明:当开关电感Buck-Boost变换器工作于DCM模式下时,其工作状态主要受电流边界Ib2的影响,电流边界Ib1对系统稳定性的影响相对较小,随着电路参数的变化,系统经边界碰撞分岔最终进入DCM阵发混沌状态.     

基于Boost变换器的峰值电流预测控制算法

针对直升机时间域瞬变电磁(helicopter transient electromagnetic,HTEM)发射系统对电流响应快速跟踪的技术需求,提出一种基于Boost拓扑电路的峰值电流数字预测控制算法.通过采样当前开关周期的输入电压、输出电压和电感电流,预测下一个开关周期结束时刻的电感电流,进而推导出占空比,使电感电流在一个开关响应周期实现对参考值的跟踪,提高电流的瞬态响应速度,并通过伯德图对闭环系统的稳定性和快速性进行分析.控制算法不仅简单,而且易于在数字信号处理器(digital signal processors,DSP)上实现.最后,通过软件仿真和实验对提出的控制算法进行了验证.     

移相全桥零电压变换器的建模与控制

在Buck变换器小信号模型的基础上,建立了移相全桥零电压变换器的小信号模型.分析了控制环路的幅频特性和相频特性,设计了移相全桥零电压变换器控制环路的补偿网络,从而提高了系统的瞬态响应及稳定性.通过仿真验证了小信号模型的正确性和补偿网络设计的合理性.     

BUCK—BOOST DC／DC变换器RHP零点研究

对于BUCK—BOOSTDC／DC变换器,如何获得较大的稳定裕度和良好的高频瞬态性能一直以来都是令研究人员棘手的问题。要使这种变换器稳定工作,往往需要在一个很低的频率下就滑离控制电路的增益,文章基于变换器的占空比控制方式与电流控制公式分析了右半平面零点的动态特性,为提高电源系统的稳定性提供了理论依据。     

半桥电流馈入型LLC变换器的研究

针对传统的LLC变换器无法实现较高的转换效率问题,本文采用基波分析法,研究了一款适用于低电压输入,且可实现零电流关断的半桥电流馈入型LLC变换器。分析了该变换器的工作原理,比较了其与传统LLC变换器的异同,在借鉴传统LLC变换器建模方法的基础上,对半桥电流馈入型LLC变换器进行建模分析,同时运用基波分析法推导了该变换器的开关网络、输出网络和谐振网络模型,并利用Saber仿真软件对半桥电流馈入型LLC变换器进行仿真分析。仿真结果表明,在不同负载情况下,该变换器可通过谐振获得较高的电压增益,且在一定范围内谐振频率越高,增益越大;当流过开关管的电流过零,且有较小的反向电流时,开关管关断,说明半桥电流馈入型LLC变换器能够稳定、可靠地实现零电流关断。该研究具有广阔的应用前景。     

峰值电流控制的PFC Boost变换器混沌现象研究

相比于DC-DC变换器,由于输入电压的时变性,功率因数校正(PFC)变换器中存在着更为丰富的混沌与分岔等非线性现象.根据峰值电流控制下的PFC Boost变换器的工作原理,研究了该PFC Boost变换器中不同时间尺度下的非线性现象.建立了PFC变换器的一阶离散迭代数学模型,并进行相应的数字仿真,验证了发生在其中的快时标非线性现象.通过建立PFC变换器的精确开关模型,利用平均化开关模型进行数字仿真,验证了不同参数变化时慢时标意义下的非线性现象.文中所采用的仿真模型,可以为飞机电气系统中的PFC变换器电路参数设计提供理论依据和建模方法.