伪连续导电模式Buck变换器的动态参考电流控制策略

为了提高工作于伪连续导电模式(PCCM)的Buck变换器的效率和瞬态响应速度,提出了一种新型动态参考电流(DRC)控制策略。DRC控制方式通过采样Buck变换器的电感电流信号和负载电流信号,并将两者进行加权平均,获得电感续流的动态参考电流信号。与传统恒定参考电流控制的PCCM Buck变换器相比,DRC控制的PCCM Buck变换器通过反馈负载电流提高了电路的轻载工作效率以及轻载时的输出电压纹波。通过引入电感电流信息和负载电流信息提高了电路的动态性能。仿真与实验结果均验证理论分析的正确性。     

高压电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路

本文针对高压应用电流模Buck DC-DC变换器,提出了一种新颖的片上电流采样电路。该电路结构简单,易于集成,采用LDMOS使应用电压高达25V。使能部分的设计有效防止了开关动作期间电感电流瞬态过冲造成的影响。提出的采样电路已经应用在一款基于0.35μm CDMOS工艺设计的单片电流模Buck DC-DC变换器中。HSPICE仿真结果表明,在5~25V的电源电压范围内,设计电路实现了电感电流的精确采样。     

基于改进空间矢量的新型电流型PWM整流器的研究

本文研究了一种新的具有PWM调制功能的电流型整流器(CSR)的拓扑结构,分析了该电路的工作原理,利用改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对其进行PWM调制.这种拓扑结构结合了传统的三相相控整流器和直流Buck斩波器的优点,实现了单位功率因数,降低了电流谐波含量,仿真及实验结果验证了采用改进控制策略的新型电流型整流器的工作性能.     

改进型ZVT-PWM Buck变换器的仿真分析

针对零电压过渡PWM Buck电路存在的辅助开关硬关断和内部循环电流的问题,提出了一种改进电路,分析了其工作过程.并进行了仿真分析,结果说明这种改进能够较好地解决原电路存在的问题.     

一种适用于高频Buck变换器的新型电流源驱动

针对同步整流Buck变换器,提出一种新型MOSFET电流源驱动电路(current source driver,CSD).该CSD能够用不同驱动电流驱动Buck变换器中两只MOSFET,从而实现最优化设计.对于控制管,最优化设计为开关损耗和驱动电路损耗之间的平衡;对于同步整流管,最优化设计为驱动损耗与体二极管损耗之间的平衡.还提出基于磁集成技术的改进型CSD,以减少磁芯数目和磁芯损耗.详细分析该CSD电路工作原理,讨论最优化设计,并给出实验结果.     

一种ZVT-PWM Buck变换器的改进电路

深入地分析了ZVT－PWM Buck变换器的电路特性,分析结果表明变换器存在内部循环电流,因而增加了开关器件的损耗。为了解决这个问题,提出了一种改进的电路,消除了内部循环电流,大大提高了变换器的效率。通过对比实验,证明了这种改进电路是可行的,有效的。     

Buck电流馈电全桥拓扑的研究与设计

详细分析了Buck电流馈电全桥变换器的工作原理及其与Buck电压型全桥变换器的不同点,分析了全桥功率管开关的电流和电压变化情况.该拓扑的全桥变换器的晶体管由于零电压关断而没有关断损耗,而且与变压器漏感串联零压导通,所以导通损耗也很小.设计了Buck电流型全桥主电路、Buck开关管的吸收电路、PWM控制电路及隔离驱动等电路.通过实验验证了该变换器很适合大功率、高电压输出的场合,具有一定适用性和可靠性.     

分布式组合Buck LED驱动电路及其定纹波控制策略

为了解决传统滞环电流控制存在负载调整能力差、输出电流范围窄等问题，基于三路组合DC-DC Buck驱动电路，提出一种定纹波控制策略，并结合第三代半导体GaN开关器件，提高变换器功率密度和效率。分析了三路组合Buck驱动电路的工作特性及其定纹波控制策略，对驱动电路工作于连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)进行统一数学建模，推导小信号模型和相应控制方程，进行电路关键参数设计。最后，搭建一台1.8 kW分布式三路组合Buck实验样机与一台采用GaN开关器件的单路Buck驱动器。仿真和实验结果表明，输出功率600 W时，样机最高效率可达99.54%;电路能自适应调节开关管导通和关断时间，提高系统的动态性能；电路工作在CCM和DCM两种模式，实现了10%～100%宽范围调光和电感电流定纹波控制；通过直接控制电感电流平均值，提高恒流调光精度，恒流调光精度小于1%。     

基于反激变换器的低纹波LED驱动电源研究

提出一种基于反激变换器的低纹波发光二极管(LED)驱动电路拓扑及其控制策略。该电路由反激变换器和Buck变换器组成,反激变换器主输出与Buck变换器输出并联为LED负载供电。通过调节Buck变换器输出电流低频纹波,使其与反激变换器主输出的低频电流纹波等幅反相,抑制了LED电流低频纹波,实现了LED无频闪工作。通过仿真和实验验证了该方案的合理性和可行性。     

一种适用于Buck变换器的谐振驱动电路

针对同步整流Buck变换器,传统的驱动电路为电压源型驱动,在高频下驱动损耗显著增加。这里提出了一种应用耦合电感的谐振栅极驱动电路(RGDC),用于驱动同步整流Buck变换器的两只MOSFET,并实现了优化设计。介绍了RGDC的工作原理、损耗分析和最优化设计,并对比分析了现有的两种谐振驱动电路与RGDC的实验结果。     

阻抗源Buck/Boost整流器

提出一种新型的阻抗源Buck/Boost整流器,将Z Source网络应用于单相全控桥式电路,利用Z型无源网络实现电源和负载的耦合,可灵活地获得升/降直流电压。与传统的实现降压级联电路相比较,阻抗源整流器不需在上下桥臂的驱动脉冲中加死区,减少了输入电流波形的畸变,而且具有效率高,电路体积小等优点。通过仿真和实验电路测试,证实了以上的分析。     

一种Buck型DC-DC电源模块并联供电系统设计

在分析已有电源模块均流技术优缺点的基础上,提出了一种Buck型DC-DC转换器的并联供电方案.采用电流模PWM控制器EUP8207为主控芯片,通过电压反馈放大器输出端并联,消除了电压环路失调电压的影响;通过在电流采样路径增加可调电阻的方法,消除了电流环路失调跨导的影响.另外,为提高电源转换效率,采用了导通电阻等于15 mΩ的P型MOSFET Si4401和低压降的肖特基二极管SSC53L作为功率器件,以及10 mΩ的电感电流采样电阻.本设计方案具有均流比例可调、转换效率高、应用电路简洁、低成本等突出优点.     

Buck变换器电流超调抑制对策及控制电路设计

Buck变换器驱动直流电机时,在电流闭环调节过程中,若不采取有效措施,将容易产生过大的电流超调,使得开关管的电流应力过大.本文通过对超级电容电动公交车的试验研究,设计了一种基于乘法器AD532抑制Buck变换器电流超调的控制电路.理论分析和试验结果表明,这种电路能够有效地抑制起车和加速时的电流超调,使行车舒适,同时保证了开关管的安全工作.     

半导体激光器驱动电路建模与补偿网络设计

微小的电流变化会导致半导体激光器的输出波长和功率发生重大变化,本文提出使用四相交错并联Buck变换器作为半导体激光器的驱动电路,以减小输出电流纹波。结合交错并联的原理,推导各相电感电流函数。利用状态空间平均法对驱动电路进行建模分析,根据传递函数的伯德图设计最佳补偿网络。仿真结果表明,该驱动电路可以输出电流20A、纹波0.19A,相比于同样输入条件下的传统Buck变换器输出电流20A、纹波2.51A,本文所设计电路能够实现降低纹波、稳定输出的功能。实验结果也验证了设计的合理性。     

低压电动车开关磁阻电机隔离驱动技术

在传统的低压电动车开关磁阻电机(SRM)驱动系统的设计中,优先考虑的问题是系统的体积和成本。通常在MOSFET驱动电路、相电流和母线电压采样电路设计中直接忽略了数字地和功率地的隔离问题,使得整个驱动系统的可靠性大打折扣。在保持传统的非隔离驱动系统中驱动电路和电阻采样电路的基础上,提出采用高速光耦实现PWM控制信号与MOSFET驱动信号的隔离,采用线性光耦实现相电流和母线电压采样信号与控制器AD采样信号之间的隔离。该方式可以在尽量不增加系统体积和成本的情况下,实现数字地和功率地隔离,从而进一步提升低压电动车SRM驱动系统的可靠性,具有广阔的应用前景。     

高压隔离的多路低压直流电源

提出了一种基于高频电流互感器的多路低压直流电源设计方案,它实现了高低压电路的隔离。在低压侧采用电流型定频PWM控制器UC3842控制的单端反激电路产生稳定的脉冲电流,通过高频电流互感器传递脉冲能量和实现隔离高压,高压驱动供电电路之间的隔离由多个电流互感器实现,并且该电源可以实现输出不同等级的电压和电流以满足驱动电路的要求。试验结果表明,该方案能为大功率电力半导体器件提供足够大的驱动电压和驱动电流,提高高压控制系统的可靠性和稳定性。     

全桥Buck型并网逆变器的分析与实现

分析研究了非隔离全桥Buck型并网逆变器的电路拓扑、电流瞬时值单极性SPWM反馈控制策略、稳态工作原理和关键电路参数设计。非隔离并网逆变器因没有变压器,因此体积小、重量轻、成本低,是并网逆变器电路拓扑的发展趋势。采用电流瞬时值单极性SPWM反馈控制策略的全桥Buck型并网逆变器具有较好的动、静态性能,控制简单、鲁棒性强。在理论分析的基础上,给出了仿真实例并进行了具体的原理试验,仿真波形和原理试验结果验证了全桥Buck型并网逆变器的正确性和可行性。     

一种单相降压型PFC电路及其非线性控制

以Buck为基础的单相功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,器件电压应力小,输入、输出电流控制能力强;但输入电流存在固有死区,造成输入电流畸变。提出一种双电路模式的单相降压型PFC电路,通过加入1个辅助开关和1个二极管,在传统Buck PFC变换器的输入电流死区时间段,使电路工作于Buck-Boost模式,消除电流死区。对于Buck与Buck-Boost之间的切换控制问题,基于单周期控制,推导出一种非线性控制策略,不同工作模式具有相同的电流控制律,消除了模式切换造成的电流畸变,从而实现单位功率因数。设计了1台开关频率为50 k Hz、输出为100 V/1 A的实验样机,在175~265 V输入电压范围内,输入电流保持较低的总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)。电路实现2个开关管共地,驱动电路设计简单;且不同电路模式采用相同的电流控制律,简化了控制,有利于实际的工程应用。     

一种新型的LED电路拓扑结构及其控制方法

针对传统的LED灯整流电路的滤波电容使整流前端的交流输入电流波形变成尖脉冲,造成功率因数低、谐波成分增加等问题,提出了一种新型的AC LED变换器拓扑电路。分别对Buck PFC功率因素校正电路和LCC电路进行了详细的分析。分析了Buck PFC电路的工作原理、开关管工作频率和电容值的大小,同时理论和仿真分析了半桥电路的工作原理和参数值的选择。最后通过实验验证了该电路拓扑结构能提高功率因数。该电路拓扑结构能克服传统整流电路由于后端电容造成控制器使用寿命和谐波成分减小等问题。     

基于交错并联Buck变换器新型驱动电路的研究

传统的电压源驱动MOSFET的方式,开关损耗会随着开关频率的增加而显著增加。交错并联技术能够以较低的开关频率实现高频输出电压波动,具有纹波互消、相间分流等优点。在此将一种新型的电流源驱动电路应用于交错并联技术的Buck主电路,在对电路损耗进行详细分析的基础上,设计了在开关频率1 MHz、输入5 V条件下,实现输出1.3 V/20A的电路拓扑,达到了较小电压纹波输出和较高装置效率的要求。