Buck变换器中的快标分叉控制研究

在电力电子线路中,Buck变换器是一种基本的变换器,在工作过程中,由于电路中的有些参数发生变化,使得电路很容易产生时间域上的快标不稳定现象,斜坡补偿是一种简单而有效的方法,可以很好地削弱这种不稳定现象。在实际的电路应用中,斜坡补偿主要依赖于经验设计,缺乏必要的设计准则。本文将从非线性系统的分叉控制理论出发,对峰值电流模式控制Buck变换器中的斜坡补偿进行详细地分析和研究,给出了斜坡信号补偿幅度理论要求。分析计算结果和大量的精确仿真试验结果是一致的。该方法同样适用于其他变换器的稳定性分析。     

开关DC_DC变换器双斜坡补偿技术设计

讨论了一种采用双斜坡补偿技术的峰值电流模式控制PWM升压型DC_DC变换器结构,利用双斜坡信号差模输入方法有效消除了单斜坡补偿技术中存在的电路干扰对斜坡信号斜率造成的误差。利用一个求和比较器电路同时实现了电压和电流的双环反馈以及双斜坡补偿,提高了变换器的瞬态响应速度。     

峰值电流模式中斜坡补偿的设计

讨论了峰值电流模式PWM降压型变换器中斜坡补偿的基本原理,设计了一个频率可变的斜坡补偿电路.当占空比D<50%时,斜坡补偿电路输出斜率固定的信号;当D>50%时,斜坡补偿电路输出的信号斜率与D成正比,有效的避免了过补偿现象.电路基于0.18pμm CMOS工艺设计,仿真结果表明,该斜坡补偿电路能够给出良好的斜坡补偿信号,保证变换器系统工作在稳定状态.     

周期性扩频的Boost变换器中非线性现象的研究

在分析了Boost变换器精确离散迭代模型的基础上,首次研究了采用周期性扩频技术后Boost变换器中的分叉和混沌现象。通过M文件编程得到了输出电压随着电路参数变化的分叉图,验证了它含有丰富的非线性动力学行为,而且研究了采用周期性扩频技术对变换器中非线性现象的影响。同时,在变换器中电路参数不变的情况下,研究了周期扩频技术的频率在不同范围内变化时,其中的分叉与混沌现象。本研究为更好地设计Boost变换器电路提供了一定理论基础和应用价值。     

基于BOOST型DC/DC转换器的斜坡补偿电路

针对现有斜坡补偿电路复杂、补偿效果不明显的现状,设计了一种用于BOOST型DC-DC变换器的斜坡补偿电路。该电路结构简单,补偿效果好,解决了峰值电流控制模式系统产生的不稳定问题,提高了开关电源的稳定性。基于VIS标准0.4μm BCD工艺实现,利用Candence软件对核心电路进行仿真。结果表明,该系统可以满足系统稳定性的要求,能稳定输出高精度电压,具有很好的应用价值。     

DC-DC Boost变换器的固定斜坡补偿技术研究

开关DC-DC变换器是典型的非线性时变系统,其中存在各种不稳定现象。本文以DC-DC变换器中的Boost电路为基础,通过在开关变换器反馈电路中引入适当的固定斜坡补偿,实现系统的稳定控制。     

基于分叉控制理论的Boost变换器中的复杂间歇现象分析

由于存在内部或外部耦合电路引起的非正常传导和辐射干扰,使得功率变换器中有可能产生复杂的间歇现象,这是一种以较长的周期按顺序交替历经规则、分谐波和混沌状态的时间分叉现象,在功率变换器中是一种非正常的工作状态,一般需要加以避免.文章针对电流模式控制Boost变换器,对这种现象的产生进行了机理性探索.研究表明当干扰信号的频率接近开关频率、或开关频率的有理数倍时,间歇现象就可能会产生,此外,干扰信号的频率及强度将决定间歇现象的间歇周期和表现形式.间歇现象作为一种时间分叉现象,可以首先将其转换为传统的参数分叉,然后利用分叉控制理论来进行理论上的分析,由此可得到间歇现象产生的临界参数条件,同时,文中提供了相应的仿真结果作为对比验证.     

基于单周期控制的无桥Cuk PFC变换器的设计

针对功率因数校正变换器的电路结构含有低频整流桥导致效率很低的问题,Boost PFC变换器只能升压不能降压的特点,提出一种无桥Cuk PFC变换器,可以将高电压转换为低电压,并提高变换器的功率因数。针对变换器在输入电压的扰动抑制能力差、动态响应速度慢等问题,提出单周期控制方法提高变换器抑制输入扰动和动态响应速度。介绍了单周期控制的无桥Cuk PFC变换器控制方程推导和控制电路的设计,使用MATLAB/Simulink对变换器运行过程进行仿真,从结果可以看出单周期控制方法的无桥Cuk PFC变换器能够实现良好的功率因数校正,减少变换器的损耗,实现良好的电源干扰抑制。     

一种基于状态观测器的Buck电路控制方法

为了改善DC/DC变换器的控制性能,提升控制器与电路的抗干扰能力,在电流模式控制的基础上,设计了一个基于线性扩张状态观测器的变换器控制器,提升了应对非最小相位系统输入电压或负载变化时稳定输出电压的能力。使用线性扩张状态观测器来估计输出电压与扰动并及时在反馈中给予补偿,保证系统在外部条件变化时的输出稳定性。对某DC/DC降压变换器进行实验,结果表明所设计的控制器可行且具有良好的电压稳定性能。     

电流模式PWM升压变换器的斜率补偿电路

本文通过介绍电流模式PWM升压变换器的工作原理,分析了斜率补偿对于大信号稳定的必要性,提出了斜率补偿电路的实现方法,使得补偿斜率与输出电压和输入电压的差值成正比,并给出了斜率补偿电路的hspice仿真结果.     

一种三相不控整流电路APFC校正方法

为提高三相不控整流电路的功率因数,降低输入电流的谐波含量,稳定输出电压,提出了一种三相不控整流电路的APFC校正方法。首先采用三相六开关Boost APFC整流电路消除相间相互耦合;然后用带前馈的平均电流数字控制方法控制PWM整流电路,前馈环节为PWM比较器提供主要占空比信号,电流环则在主要占空比信号附近调节小的高频动态信号,负担较轻且响应快;最后调整采样时刻及PI调节器参数实现APFC校正。仿真实验表明,带前馈的平均电流数字控制方法控制的三相六开关Boost APFC整流电路功率因数接近于1,谐波含量较低且直流侧输出电压稳定波动很小。     

Buck-Boost DC-DC变换器中分叉与混沌问题的研究(Ⅰ)——建模与仿真

研究了电流控制型Buck-Boost变换器中的分叉与混沌问题. 首先, 对连续模式下的Buck-Boost变换器建立了离散数学模型, 在此基础上, 在输入电压E、参考电流Iref、电阻R、电感L和电容C等分叉参数作用下, 通过数值方法对Buck-Boost变换器中的分叉与混沌进行了详细的仿真研究. 仿真研究结果表明: Buck-Boost变换器具有丰富的非线性行为———分叉与混沌, 随着各个分叉参数的变化系统会遵循倍周期分叉的规律走向混沌.     

太阳能多电平变换器装置

多电平变换器具有输出电能质量好、输出电压高、功率因数可调等优点,被广泛应用于电力系统中的有源滤波和无功补偿中,现有的数据电能数据会出现两边功率不同,严重影响了后端的电能输出,从影响整个电网的电能质量.本文所设计的太阳能多电平变换器可通过主控通过控制双有源全桥DC-DC变换器的相位移动控制光伏前置电路输出到对称两端的电压...     

降压式DC-DC变换器混沌控制的仿真研究

对PWM型降压式DC—DC变换器的混沌控制机理进行研究，建立了DC—DC变换器的混沌控制法的MATLAB仿真模型，仿真模型是在采样数据法仿真模型的基础上增加了离散时间反馈控制环节，利用离散时间反馈控制法中的参考信号补偿控制，达到控制混沌的目的，通过控制前后的仿真结果比较可以看出，在增加了混沌控制环节之后，获得了满意的控制效果，实现了对不稳定周期-1轨道的稳定，降低了输出电压的纹波幅值，提高了输入电压的工作范围，控制了变换器中的混沌。     

基于高功率因数混合型变换器的爆闪式信号灯设计

提出了基于高功率因数混合型变换器的交流爆闪灯,这种高功率因数混合型变换器可在交流80 V～250 V宽电压范围内工作,单级变换器可实现升压、降压,且功率因数很高,开关管承受的反向电压与输入、输出电压中的较大者有关,当输入电压为较大者,此时开关管反向电压近似为输入电压。当输出电压为较大者,此时开关管反向电压近似为输出电压。因此开关管在较低的反向电压下工作,特别适合于高压输出的场合,提高电路的稳定性和可靠性。利用高功率因数混合型变换器设计的爆闪灯可实现110 V/220 V产品的单一化,因此产品便于维护管理,提高管理效率。     

基于TDA16888的高功率因数AC／DC变换器的设计

本文介绍了以功率因数控制芯片TDA16888为核心 设计的一种宽电压输入范围、固定升压输出150W的 AC／DC变换器。文中对该变换器所用的有源功率因数校 正(APFC)的原理作了详细分析。     

基于单周期控制的Boost变换器功率因数校正技术的研究

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略。文章介绍了一种基于单周期控制的Boost变换器功率因数校正电路的设计,分析了单周期控制的控制原理,详细介绍了该功率因数校正电路的具体实现。仿真结果表明,单周期控制适用于Boost变换器的功率因数校正,控制效果良好。     

矩阵变换器励磁控制的无刷双馈风力发电系统

应用在双馈风力发电系统中的功率变换器必须具有功率双向流动的能力, 交直交循环变流器和交交矩阵变换器都可满足功率的双向流动要求. 而矩阵变换器能同时提供正弦的输入电流和输出电压, 输入电流可调节为超前、滞后或同相于输入电压, 输出电压可实现幅值、频率和网侧功率因数的独立控制. 利用矩阵变换器, 通过控制无刷双馈电机控制绕组的电压幅值、频率, 为风力发电系统提供励磁. 压频比控制器采用模型参考模糊自适应控制策略, 对电机的转速和功率因数进行控制. 采用DSP,CPLD构建了基于四步换流方案的矩阵变换器实验励磁系统, 仿真和实验结果验证了系统设计的正确性、可行性和稳定性, 为矩阵式变换器的实际应用提供了实验基础.     

双级矩阵变换器的双空间矢量预测控制

针对电网输入电压不对称和输出负载变化等扰动,使得双级矩阵变换器(TSMC)的输入输出电能质量变差的问题,提出了双级矩阵变换器的双空间矢量参考值的预测控制算法。首先基于瞬时功率理论分析整流级输入有功功率和无功功率控制原理,分别建立两级电路的预测模型;然后提出了整流级参考输入电流矢量和逆变级参考输出电压矢量的预测算法。与开关表法的预测算法相比,本预测算法具有计算量小、开关频率固定等优点。仿真结果表明,采用所提出的控制策略,系统能有效抑制输入电压的不对称对输出性能的影响;同时,在输出负载扰动时,能保证整流级的高输入功率因数和输入电流质量,控制系统具有良好的动静态性能。该预测算法适用于工程领域中数字化控制方案的实现。     

基于UCC28019的高功率因数电源设计

本设计给出了以TI公司的PFC控制芯片UCC28019为核心的功率因数校正的基本原理和实现方法。系统主要由取样电路、功率因数校正以及控制和显示电路几个模块组成。该设计的特点在于首先通过监测电路对电路进行监测,然后根据监测结果,运用控制电路来调节PFC控制芯片UCC28019的电压误差放大器大小,从而稳定输出设定电压,通过调节电流误差放大器的输入来提高电源功率因数。