一种单级PFC半桥变换器的研究

文章讨论了一种带有ZVZCS的单级PFC半桥变换器。通过合适的参数选择,这种变换器可以软开关方式高效率地工作,同时保持简单的拓扑结构。详细分析了这种变换器的工作原理,并给出了相关设计参数。通过Matlab仿真实验,验证了该变换器工作原理的正确性。     

基于UCC29950的LLC谐振半桥电源的设计

LLC谐振半桥变换器可以在宽电压范围内全负载条件下实现软开关,在整个工作过程中,实现初级MOSFET的零电压开关(ZVS)和次级整流二极管零电流开关(ZCS)。因此可以达到较高的效率和功率密度,而且在负载和输入电压范围变化较大的情况下,其开关频率变化较小。文中首先分析了LLC谐振半桥变换器的工作原理,并基于TI公司的UCC29950芯片设计了一种300W电源样机,该芯片集成了PFC和LLC控制器。文章重点介绍了LLC谐振半桥变换器的参数设计,实验结果表明该电源性能优良。     

LLC半桥谐振变换器在列车控制电源中的研究

针对传统列车控制电源存在硬开关变换器、单路闭环调节、转换效率较低、发热严重、稳定性差的问题,已无法适应列车控制系统在复杂工作环境中的要求。提出一种基于LLC半桥谐振变换器的列车控制电源。该电源在工作范围内能实现软开关,提高了列车控制电源效率,并利用高频变压器的堆叠式绕法和对所有输出回路进行闭环调节,减小漏感和体积,提高了输出电压的稳定性。最后,制作了一台84 W两路输出的实验样机,完成了相关仿真和实验验证,验证了设计方案的可行性和先进性。     

半桥串并联谐振倍压变换器的分析与设计

介绍了半桥串并联谐振倍压变换器及其ZVS工作模式,分析和讨论了该变换器有关参数的设计方法,并给出了设计实例.     

半桥串并联谐振倍压变换器的分析与设计

介绍了半桥串并联谐振倍压变换器及其ZVS工作模式,分析和讨论了该变换器有关参数的设计方法,并给出了设计实例。     

基于次级箝位ZVZCS-PWM变换器的开关电源设计

基于新型次级箝位ZVZCS-PWM变换器的工作原理,研制出一台1千瓦移相控制零电压、零电流软开关电源的工程样机,给出了其主电路的设计过程及电路主要参数设计及主要器件选择。并在实验样机上测量出实际运行时的波形及变换器效率。实验结果证明该变换器拓扑能在1/3负载以上范围内实现超前桥臂的零电压开关,在任意负载下实现滞后桥臂的零电流开关;在很宽的负载范围内都具有高效率。     

次级采用箝位网络的移相全桥ZVSZCS变换器

提出了一种次级加箝位网络的移相全桥ZVSZCS变换器,该变换器实现了超前桥臂的零电压开关和滞后桥臂的零电流开关,减少了续流状态时的初级环游。本文分析了变换器的工作原理和参数设计,并给出了实验结果。     

新型零电压全桥DC-DC变换器的仿真建模

零电压全桥(ZVS-FB)PWM DC-DC变换器基本模型电路在连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)之间不能有很平滑的过渡,而且既不能用在瞬时分析中,也不能用在稳态的分析中.为了克服基本模型以上的这些局限性,文中通过对ZVS-FB-PWM变换器的状态变量变化快慢进行分类,分析独立平均状态变量,在基本平均模型的基础上提出了一种新的DCM和CCM工作模式的平均等效模型.通过仿真可以得出,新平均模型很接近开关模型中相对应参数的动态平均值,且在CCM和DCM工作模式转换的过渡的瞬间有一个精密的轨迹特性.新模型可以在工作点处线性化得到小信号模型,而小信号模型又很接近原始系统的规律,可以为控制的设计提供可靠的起始点.仿真结果验证了该建模方法的正确性.     

基于LLC的半桥零电压开关谐振变换器

阐述了LLC谐振电路的工作原理和特点及其与其它一些谐振电路的比较,并且用Matlab对LLC谐振进行了建模和仿真,分析了其工作区域。在此基础上,用Philips公司的零电压谐振控制器TEA1610构建了一个200W的全谐振变换器。实验证明,该变换器具有转换效率高、EMI小、不存在开关损耗等诸多优点,特别适合应用于音响、大屏幕液晶电视等产品中。     

一种带辅助电路的ZCS软开关全桥直流变换器

针对零电压零电流开关(ZVZCS)全桥直流变换器在中大功率应用场合效率不高的问题,提出了一种带辅助电路的零电流开关(ZCS)全桥直流变换器。通过为全桥直流变换器的超前臂和滞后臂设计相应的辅助电路,实现了全桥直流变换器两桥臂开关管的零电流关断,即实现了ZCS。根据提出的ZCS软开关全桥直流变换器结构,试制了一台3 k W的样机。实验结果表明,ZCS软开关全桥直流变换器的超桥臂及滞后臂均工作于零电流开关状态。为验证ZCS软开关全桥直流变换器的效率性能,将其与ZVZCS全桥直流变换器进行效率方面的比较。由比较结果可知,ZCS软开关全桥直流变换器在中大功率应用场合中的效率明显优于ZVZCS全桥直流变换器,表现出良好的性能。     

基于Buck-Boost拓扑的数字DC-DC变换器设计

针对常规DC-DC变换器输出电压调整困难、反馈实现复杂、智能化程度低的问题,提出了一种新型的能够根据用户要求快速改变输出电压的DC-DC变换器,并且能够根据电源输入的电压变化情况实时调整控制参数,实现稳定的电压输出,且输出电压不受输入电压变化的影响。通过对不同负载和电源输入变化的实验验证,该DC-DC变换器具有输出电压稳定精确、纹波率小、反馈快速准确的特点,对于某些对输入电压稳定性要求高的场合有实际应用意义。     

一种基于PWM控制方法的开关电容DC-DC变换器

本文介绍了一种新型的开关电容升压DC-DC变换器拓扑结构，并利用状态空间平均法进行了稳态分析，最后用PWM控制方法进行了仿真，仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于CLD模块的新型DC-DC升压变换器

为了满足电动汽车充电站及电动机车等应用环境中对高增益DC-DC升压变换器的需求,提出了一种新型的高增益DC-DC升压变换器的拓扑结构。对该新型拓扑结构的工作原理及其性能特性进行了严密的逻辑论证和理论分析,并通过一台额定功率为200W的实验样机对其理论分析结果进行了实验验证。理论分析及实验验证结果表明该新型DC-DC升压拓扑结构具有电压增益高、控制策略简单、开关管电压应力低等特点。能满足上述应用环境对高增益直流升压变换器的需求。     

DC-DC变换电路差模传导电磁干扰预测模型研究

针对DC-DC变换电路差模传导电磁干扰信号难以提取的问题,通过分析直流人工电源网络(DC-LISN,DC line impedance stabilization network)的网络特性,建立基于PSpice的差模传导干扰预测模型.该模型采用的DC-LISN可实现直流信号的正向传输、高频干扰信号在测试段无衰减提取的功能.通过PSpice仿真和实验分别提取了电源侧差模传导干扰的时域波形并进行频谱分析,结果表明,基于DC-LISN的PSpice差模传导干扰预测模型与实际测试结果在幅值和频谱成分方面吻合较好,从而证明了该模型对预测实际变换器产生的差模干扰是有效的.     

基于传输线模型的开关变换器数字仿真

瞬变过程和动态特性分析在开关变换器的研究设计中占有重要地位.阐述了一种以传输线理论为基础的开关变换器离散数字建模方法-传输线建模方法及其无条件数值稳定性,以Boost变换器为例建立了仿真模型,并对仿真和实验结果进行了比对.仿真结果精确地描述了实际电路的动态过程,在步长从0.02μs到0.2μs范围内变化时,结果保持稳定.这种方法简单实用,物理概念清晰,能有效地对开关变换器进行仿真研究.     

一种超低输入电压BOOST DC-DC的启动电路设计

以DC-DC升压电路的基本原理为出发点,结合电容的自举升压的特点,研究了一种低至0.48V超低电压输入的启动电路.为了降低电路的功耗,采用两个振荡器,频率高的振荡器的输出作为开始的升压控制,而频率相对低的振荡器的输出是作为升压电路开关管的控制.同时,振荡器均采用能在低电压情况下工作的环形振荡器,并且结构简单,易于集成.此电路基于BL0.6μm CMOS工艺模型设计,经仿真验证达到设计目标.     

基于状态观测器的DC-DC升压变换器反演控制

相比于PI控制而言,基于模型的控制具有动态响应速度快的优点,因此被广泛运用于电力电子领域。然而,系统模型参数的不确定会影响系统的鲁棒性。对DC-DC升压变换器的模型而言,输入电压和负载等效电阻是未知的。针对参数未知的问题,Luenberger状态观测器被用来实时估计输入电压和负载等效电阻的真实值。估计出的真实值实时更新到反演法推出的控制律中,控制DC-DC升压变换器的输出跟踪参考电压。最后,Simulink仿真证明了该方法的有效性和鲁棒性。     

A new controller for DC-DC converters based on particle swarm optimization

We propose a new controller for DC-DC converters based on particle swarm optimization (PSO). This new converter controller uses the PSO optimization method to directly control, by itself, the output voltage of a boost DC-DC converter. In order to validate and qualify the proposed converter controller, we analyzed and implemented some variants of the PSO algorithm, namely the standard PSO and the global local best PSO. The proposed converter controller was then compared with a variant of the classic PI controller with anti-windup, for different operational conditions. The three controllers compared in this work were implemented in the microcontroller TMS320F28027 by using the code composer studio from Texas Instruments. The results show that the proposed controller exhibits better behavior in terms of settling time and overshoot. Unlike most popular DC-DC converter controllers, the proposed controller does not require any sort of optimal parameter determination.     

基于改进模糊PI控制的双有源桥DC-DC变换器

在直流微电网中,针对直流负载扰动的过程会造成直流电压动态响应速度缓慢;同时,负荷投切时会引起直流电压超调量大的问题。采用改进模糊PI控制,并将其应用在直流微电网中储能单元的双有源桥DC-DC变换器。首先,在现有模糊PI控制中加入预处理环节,该环节对直流电压的误差大小进行及时判断与跟踪,使直流母线电压迅速达到参考值,提高了直流电压的动态响应速度;其次,分析了现有模糊PI控制算法的规则表对参数调节过程中存在精确度不足的规则,对其进行修改得到改进模糊PI控制的规则表,以减小直流电压的超调量;最后,对所提的改进模糊PI控制进行仿真对比验证。仿真结果表明:对现有的PI控制器和模糊PI控制器而言,改进的模糊PI控制器在稳态响应速度、超调量以及抗干扰性能上得到显著提高,提高了直流母线电压质量。