单周期控制DC/DC变换器稳定性分析

单周期控制变换器具有在一个周期内消除输入扰动的优点,在工程中常用小信号模型进行分析和设计.在此首先指出常用小信号模型的不足;其次用Filippov方法得到单周期控制Buck变换器一个完整周期内的状态转移矩阵并对其进行分析.可知当参考电压小于输入电压时,在任何电路参数情况下,单周期控制Buck变换器都处于稳定运行状态.对...     

基于开关等效模型的全桥ZVS PWM DC—DC变换器的小信号建模

结合全桥ZVS DC—DC变换器的软开关工作特点，利用PWM开关等效模型，推导出了全桥ZVS DC-DC变换器的小信号模型。应用这种小信号模型，依据变换器动态性能指标，可以正确设计全桥变换器各元件的参数，使这种软开关变换器的性能得到进一步提高。通过对小信号传递函数的幅一频及相一频特性的分析，证明了这种模型具有物理意义清晰、计算简单等优点。     

级联式DC/DC变换器输出阻抗的优化设计与稳定性

级联式DC/DC变换器的稳定性是分布式供电系统设计中的重要问题.本文通过仿真和实验研究了单个DC/DC变换器的闭环输出阻抗的特性,提出源变换器输出阻抗的优化设计准则;在分析容性负载对变换器性能影响的基础上得出母线滤波电容的设计原则;并对实际的级联式DC/DC系统进行改进,采用注入电压源扰动法测试阻抗比,分析了系统的稳定性.实验结果表明,阻抗比的优化设计可以保证级联系统的稳定性.     

基于DSP的移相全桥DC/DC变换器稳定性测试

以基于数字控制的移相全桥DC/DC变换器为研究对象,分别通过理论和实验的方法对变换器的稳定性进行了分析判断。通过小信号建模的方法推导出被测移相全桥DC/DC的传递函数,绘制出被测系统的频率特性曲线,并判断出其稳定性,并使用频率特性测试仪进行了实验验证。     

移相全桥DC／DC变换器动态建模研究

利用状态空间平均法分析了ZVS PWM－DC／DC变换器主电路并利用状态平均方程对其建立了动态模型，进行了仿真研究，仿真结果证明本方法和研究结果具有一定应用价值。     

基于电压前馈的DC/DC变换器双闭环控制策略

提出了基于非隔离型Weinberg变换器的航天器用电源控制器(PCU)中蓄电池放电调节器(BDR)的控制系统,应用状态空间平均法建立了Weinberg变换器动态小信号模型。为实现蓄电池整个工作范围内系统的稳定,提出了基于输入电压前馈的非隔离型Weinberg变换器的双闭环控制策略,设计了电流内环、电压外环,最后搭建了实验样机,实验证明系统具有良好的瞬态响应速度和整个输入电压范围的恒定带宽的优点,证明了模型的正确性和控制策略的有效性。     

双母线直流微电网的级联稳定性分析

双母线直流微电网因具有供电可靠、负载匹配性高、接入中低压配电网系统灵活方便等特点,逐渐成为未来家庭和楼宇的主要供电架构之一,而级联稳定性分析是其设计中的重要问题.对双母线直流微电网在不同稳态运行模式下的级联小信号稳定性进行分析,利用广义状态空间建模法、传统状态空间平均建模法建立变换器的阻抗模型,根据系统各单元稳态运行模...     

DC/DC变换器小信号建模与补偿网络设计

DC/DC变换器小信号建模是研究和分析其稳定性和瞬态响应的主要手段之一.针对单端正激变换器在一个周期内开关管导通和关断两种工作状态,建立了连续工作模式下的平均状态方程;建立小信号模型设计并仿真控制环路的幅频特性和相频特性;优化设计DC/DC变换器控制环路的补偿网络以提高系统的稳定性和瞬态响应,最后通过仿真和实验进行了验证.     

基于阻抗模型的蓄电池用双向DC/DC变换器

蓄电池用双向DC/DC变换器(BDC)的关键部分是实现对系统能量流动的判断和控制.在此,基于变换器阻抗给出了一种能量判断模型及控制策略,分析了电流限幅值对系统稳定性的影响,并推导出选取电流限幅值的准则.给出了系统数学方程,并搭建了实验平台,实验结果验证了模型的可行性和理论分析的正确性.     

全桥隔离DC/DC变换器相移控制方法研究

隔离DC-DC变换器作为电力电子变压器机车牵引变流器的重要部分。重点对全桥拓扑的相移控制算法开展了研究。首先,分析了变换器的拓扑及其工作原理,并建立了基于开关函数的变流器数学模型。然后,分别对传统相移控制、扩展相移控制以及双重相移控制三种典型相移控制方法进行了理论对比研究,分析了变换器中存在回流功率的现象,并给出了满足最大输出功率时相应相移量的最佳取值范围。最后,研制了1.5 k W小功率实验平台并进行了实验验证,实验结果表明:与传统相移控制相比,扩展相移控制和双重相移控制均可以提高系统效率,且双重相移控制系统效率最高,在额定工作状态下,系统效率可达到93%。     

DC/DC开关电源控制方法小信号模型比较

在分析电压型、电流型、V2控制和V2C控制小信号模型的基础上,建立了4种控制方法的通用小信号模型,并利用该通用模型对4种控制方法进行了比较,分别从模型和传递函数方面对4种控制方法的控制性能进行了分析.分析表明,电压型控制方法对输入电压变化和负载变化的响应速度慢,而电流型对输入电压变化的响应速度比电压型的快;V2控制引入了输出电压的无延迟反馈,提高了变换器对负载变化的响应速度;V2C控制具有V2控制的良好瞬态特性,同时又可自动实现过流保护.     

基于双管Buck-Boost变换器的直流微电网光伏接口控制分析

分析了分布式直流供电系统中光伏接口单元的控制要求,给出了相应的控制策略。以双管Buck-Boost变换器型接口单元为例,介绍了其控制系统结构和小信号模型的建立,分析了接口变换器的工作过程,讨论了闭环控制参数选取依据。最后,在一台3kW的双管Buck-Boost变换器实验样机上,对理论分析进行了验证,实现了分布式直流供电系统光伏接口单元的基本控制功能。     

输入串联输出并联变换器的控制器设计及稳定性分析方法

输入串联输出并联(ISOP)变换器具有低电压、电流应力、模块化等优点,在高压至低压的功率变换领域得到广泛的应用。以输入电压平衡作为基本控制思想,结合ISOP变换器的等效双闭环控制框图,提出了相应的控制器设计方法及稳定性分析方法,在简化了控制器设计流程的同时提高了稳定性分析的可靠性。为了验证该方法的有效性,选取了双向高效能软开关DC-DC变换器——全桥LLC谐振变换器作为研究对象,对其小信号控制模型进行了进一步的推导和完善,并结合实例,完成了控制器的设计和稳定性的分析。最后,搭建了基于全桥LLC谐振变换器的2单元ISOP变换器实验平台,从起机过程、负载切换过程和功率平衡效果3个方面对上述结论进行了实验验证。     

移相全桥DC/DC变换器数字控制器设计与仿真

近年来DC/DC变换器向小型化、模块化和智能化的方向发展,数字化的变换器控制设计成为了研究热点。针对移相全桥DC/DC变换器的小信号动态模型,阐述了其数字控制器的设计方法。基于Matlab/Simulink,搭建了数字控制器的仿真模型,对控制器的设计方法进行了验证。     

基于隔离型模块化多电平换流器的中压直流柔性互联配电系统稳定性分析

中压直流柔性互联配电系统作为连接高压输电网和低压直流配电网的纽带,可实现源-网-荷-储的灵活接入,适用于未来城市能源互联网。建立了基于隔离型模块化多电平换流器的中压直流柔性互联配电系统小信号等效电路,推导了中压直流端口的阻抗模型,通过对比仿真测量与解析计算结果验证所建模型的准确性,并利用所建精确模型进一步研究电路参数和控制参数变化对系统稳定性的影响。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建中压直流柔性互联配电系统的仿真模型,验证了所提小信号阻抗模型的准确性。     

孤岛运行的交直流混合微电网小信号稳定性分析

与纯交流微电网相比,交直流混合微电网具有诸多优势,是目前的研究热点。当交直流混合微电网与大电网断开,孤岛运行时,由于各个分布式电源(distribution generation,DG)均是电力电子接口,系统惯性较小,而且交流侧与直流侧通过主变流器相互耦合,一侧的不稳定必然会影响到另一侧,因此,其小信号稳定性问题变得更为复杂。该文建立了包含DG、储能、负荷以及主变流器的交直流混合微电网模型,对其进行了特征值分析并找出了系统的主要振荡模式以及其阻尼比、所对应的状态变量等信息。通过根轨迹分析法,改变特定元件的参数,提高了低阻尼振荡模式的阻尼比,有效改善了系统的稳定性,并通过时域仿真对小信号分析结果进行了验证。     

矩阵变换器系统稳定性分析及其一种提高方法

采用了小信号分析方法对三相-三相MC系统的稳定性进行了分析.分析是在两种不同的控制策略下进行的,一种为占空比计算基于瞬时输入电压值,另一种则基于数字低通滤波器后输入电压值.由供给电源、输入L-C滤波器以及MC和阻感性负载建立系统的状态平均模型.对该模型在稳定工作点处进行微偏线性化,建立小信号的状态方程,并对其特征值进行分析,研究了系统各参数影响稳定性的规律.结果表明MC稳定运行的最大电压传输比可作为数字低通滤波器时间常数的函数进一步分析出影响系统稳定性的因素,为系统稳定性的改善和输入滤波器的设计提供了有效的指导.     

直流降压型Cuk开关变换器的设计分析

传统降压Buck电路由于输入电流不连续存在纹波大、效率低等问题。新型降压Cuk电路则可以很好地改善这些问题。先对降压型Cuk电路的工作原理进行了详细的分析和公式的推导,且给出了电感和电容的设计;然后应用PSPICE软件仿真对比了降压Cuk电路和Buck电路;最后通过实验验证了该电路降压变换的优良电气性能。     

模块化移相谐振式DC/DC变流器和并联运行

模夫化电源的设计和并联运行是提高系统可靠性和扩大供电容量的重要手段。给出了移相式PWM变流器的小信号模型及实用的数学模型，介绍了移相谐振式DC／DC模块设计和并联，并给出了实验结果。