改进型不对称半桥变换器电流控制技术的研究

采用电流控制技术可以提高变换器的动态性能,本文研究了改进型不对称半桥变换器的电流控制技术;详细分析了峰值电流控制改进型不对称半桥变换器的稳定性问题,指出必须加入斜坡补偿才能使得系统稳定。文中给出了斜坡补偿电路的详细设计方法,最后通过仿真和实验证明了理论分析的正确性。     

非理想Buck变换器的分析与设计

平均电流模式控制由于其良好的稳定性、动态性能以及无需斜坡补偿等优点,广泛应用于DC-DC变换器控制。为提高开关变换器的稳态和动态性能、减小变换器模型和实际电路的偏差,本文建立了非理想开关变换器小信号交流模型,给出了平均电流模式控制下非理想等效功率级传递函数,并对电流、电压补偿器进行了分析和设计。最后,通过仿真和实验验证了方法的有效性。     

峰值电流模式斜坡补偿电路研究

针对峰值电流控制模式变换器的不稳定性问题,分析了斜坡补偿的基本原理和峰值电流控制电路的稳定性原理.主要介绍了由射极跟随器构成的斜坡补偿电路及其参数设计,用以实现在大范围调整占空比时变换器电路的稳定性.以采用峰值电流控制模式的全桥移相变换器为设计实例来设计补偿电路参数,并通过电路实验获得了良好的补偿信号和稳定的变换器控制性能,由此证明了该设计方法的可行性.     

单电感双输出Buck变换器电流型自适应斜坡补偿技术研究∗

为了提高电流型控制单电感双输出 (Single-InductorDual-Output,SIDO)开关变换器的稳定性,拓宽输入输出电压稳定工作范围,以工作于电感电流连续导电模式 (ContinuousConduction Mode,CCM)的 SIDOBuck变换器为研究对象,提出了一种自适应斜坡补偿方法.基于峰值斜坡斜率Sc１＜０条件下的斜坡补偿模型,推导CCMSIDO Buck变换器实现电流型自适应斜坡补偿的理论依据,通过该理论依据推导峰值斜坡斜率Sc１的具体表达式,进一步建立补偿回路.通过对比无斜坡补偿、固定斜坡补偿和自适应斜坡补偿下,CCM SIDOBuck变换器的电感电流和输出电压波形,说明设计的自适应斜坡补偿电路对提高系统稳定性效果显著。     

光伏系统中ASI Boost变换器的稳定性分析与控制

有源开关电感(active switched-inductor,ASI)Boost变换器因其高电压增益,低开关应力等优点在光伏系统领域具有广阔的应用前景.对此光伏系统高增益变换器在峰值电流模式控制下的稳定性进行研究,建立其离散映射模型并分析电路参数变化对变换器稳定性的影响,通过Jacobian矩阵分析特征值揭示系统失稳机理.基于参数共振微扰原理,设计了一种适用于峰值电流模式控制的稳定控制方案——单周期复位积分补偿,研究结果表明此方案不仅使失稳系统重回稳态,在瞬态响应速度、输入电流及输出电压纹波等性能上也优于斜坡补偿、正弦补偿等控制.     

光伏发电系统中双环电流模式Boost变换器的研究

在光伏发电系统中,前级Boost升压变换器采用单环电压模式控制时,动态响应速度慢,系统的稳定性差,针对上述问题,利用UC3842设计了双环电流模式控制系统、内部电流环和外部电压环。先对内部电流环进行斜坡补偿,然后推导控制系统的开环传递函数,根据其开环频率特性对外部电压环进行PI调节,提高系统的动态响应速度和稳定性。试验结果与理论分析一致,证明了双环电流模式控制系统具有动态响应速度快和稳定性好等优点,控制效果较好。     

谷值V2控制Boost变换器原理及稳定性分析

分析了Boost变换器的输出电压纹波,将谷值V2控制技术应用于Boost变换器。详细分析了谷值V2控制Boost变换器的工作原理,讨论了系统的稳定性,研究了斜坡补偿对其稳定性的影响。搭建了基于PSIM软件的仿真模型和实验平台,仿真及实验结果表明:工作于连续导电模式的谷值V2控制Boost变换器稳定工作范围为占空比大于0.5;在占空比小于0.5时会发生次谐波振荡,该次谐波振荡可以通过加入适当的斜坡补偿有效地消除。     

电流型控制单电感双输出开关变换器稳定性与瞬态特性分析

提出一种单电感双输出(SIDO)开关变换器的电流型控制技术。以工作于连续导电模式(CCM)的SIDO Boost变换器为例,详细分析电流型控制CCM SIDO Boost变换器的工作原理、工作时序、系统稳定性,得到变换器稳定工作的条件。建立电流型控制CCM SIDO Boost变换器的时域仿真模型,通过时域仿真分析变换器的稳态性能、瞬态性能、输出支路的交叉影响以及稳定性。研究结果表明:相比于传统的共模-差模电压型控制,电流型控制CCM SIDO Boost变换器可提高变换器的瞬态响应速度并抑制输出支路间的交叉影响;对于变换器存在的不稳定性问题,可以通过引入适当的斜坡补偿解决。最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

无传感器电流型控制开关电源斜坡补偿研究

本文首先介绍了几种常用的开关电源电流检测方法,并分析了这些电流检测方法的不足之处.在此基础上,本文重点介绍了不需要电流检测电路的无传感器电流型控制方法.通过以Boost变换器为例对无传感器电流型控制原理以及无传感器电流型控制的斜坡补偿问题进行的详细分析研究发现,对控制环路中的误差放大器输出信号提供具有适当斜率的补偿斜坡,可使系统获得更优的环路稳定性.     

基于非线性电感的Boost变换器建模及动力学研究

电流模式控制Boost变换器是工业中广泛应用的一类开关变换器,开关管周期性导通和关断,使得Boost变换器具有丰富的非线性现象。但实际电感的电感值随通过的电流变化,表现出磁滞和饱和的特性,这将对变换器动力学行为的分析产生重要影响。本文利用J-A(Jiles-Atherton)磁滞模型建立了非线性电感模型,并将之嵌入到Boost变换器的状态方程中,通过数值仿真研究了电流模式控制Boost变换器的动力学行为。仿真结果表明,在建模时考虑电感的非线性特性,对Boost变换器稳定工作区域的分析将更加精确。同时发现电感的非线性特性对电路稳定性带来了较大影响,其机理与斜坡补偿是相似的。     

一种新颖有源功率因数校正开关变流器电路的设计

分析研究了单相电流连续和电流不连续型Boost功率因数校正开关变流器拓扑.针对单相电流连续Boost型功率因数校正变流器开关压力和输出电压高的缺点,提出了带有源浮充平台的Boost型功率因数校正交流器方案.详细阐述了其工作原理和控制方法,在此基础上,结合单周控制技术和控制方法的原理,提出了一种新型功率因数校正AC/DC开关变流器电路,并给出了电路实验结果.     

移相全桥ZVS—PWM变换器控制系统的设计

介绍了移相全桥ZVS—PWM变换器的基本电路结构,并给出小信号模型,在此基础上研究该变换器的双闭环控制系统,然后结合实际参数,主要讨论在频域下对变换器补偿网络的设计问题,并通过MATLAB对开关变换器系统的开环以及补偿后的传递函数进行了频域分析。用Simulink模块搭建了电路仿真模型,观察有扰动输入时输出电压与输出电流的波形,实验证明该控制系统满足要求。     

电流型双频率脉冲序列调制开关变换器

提出了开关变换器电流型双频率脉冲序列调制BF-PTM方法,研究了电流型BF-PTM的控制策略。电流型BF-PTM控制技术无需误差放大器及其相应的补偿网络,具有结构简单,稳定性好,动态响应速度快,电磁干扰噪声水平低,易于实现等优点;此外,通过将电感电流引入到控制环,易于实现电流型BF-PTM控制开关变换器的过电流保护和多变换器的并联均流控制。以电感电流断续导电模式Buck变换器为例,对电流型BF-PTM控制开关变换器进行了研究,仿真及实验结果表明,电流型BF-PTM比传统的电流型PWM具有更快的动态响应速度和更低的电磁干扰噪声。     

抑制共模电磁干扰的并联有源补偿电路设计

讨论了并联有源共模电磁干扰抑制中的两种不同补偿电路结构,通过建立带有补偿电路的单相半桥逆变器共模电流等效模型,详细介绍了两种补偿电路的设计过程,讨论了影响补偿电路补偿效果的两个因素,实验验证了设计补偿电路能够产生与噪声源共模电流大小相等方向相反的补偿电流。     

Analysis of high-power factor AC-DC boost converter

This paper presents analysis of a high-power factor ac-dc converter with a boost converter operating in the discontinuous conduction mode (DCM) and the critical conduction mode (CRM). The converter can be expressed by a nonlinear differential equation for each mode. The equation in DCM is solved analytically by separating its variable (output voltage) into two terms of a ripple component and a direct component, and by linearizing the equation for the ripple component. On the other hand, the equation in CRM can be solved analytically. Furthermore, the source current waveform of the converter is expanded into the Fourier series. As a result, the output voltage, its ripple and the power factor of the converter in DCM and CRM are derived as a function of the circuit parameters, respectively, and verified experimentally. These equations exhibit clearly the effect of each circuit parameter of the converter and the difference between the converter in DCM and in CRM. The converter operating in CRM produces sinusoidal ac current with unity power factor.     

基于三端等效电路模型的FB-ZVZCS变换器控制环路设计方法

为保证平均电流型控制方式下输出宽范围可调电源的全局稳定性,采用新型的三端等效电路模型对系统进行小信号建模,避免了传统平均模型不能预测次谐波振荡的问题。基于该模型给出了比例积分型电流补偿器的设计方法,获得良好的电流控制特性;分析了稳态工作点对系统控制环路设计的影响,给出了适合宽变工作点条件下电压外环的设计方法,在保证全局稳定性的同时,系统能获得更宽的控制带宽;利用该方法对一台最大电流4A、输出电压50~600 V连续可调的FB-ZVZCS变换器进行控制环路设计。实验结果表明,变换器在各稳态工作点具有良好的稳定性和动态特性,验证了设计方法的正确性。     

电能回馈直流电子负载的设计与实现

介绍了电能回馈直流电子负载的原理,给出其拓扑结构.该结构由Boost变换电路、高频隔离电路及逆变并网电路组成.Boost变换电路利用电流型控制芯片UC3843实现控制,采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略制;高频隔离电路的控制单元为SG3525;逆变并网电路采用电流型控制,逆变输出电流跟踪电网相位以保证较高的功率因数...     

滞环电流模式控制uk变换器的非线性现象研究

根据滑模变结构系统的原理,对滞环电流模式控制?uk 变换器的运行状态进行了研究。推导出在切换面上的等效控制,并导出了切换面上滑模运动的状态方程,以此状态方程为基础,可由特征值法来判断平衡点的稳定性。由特征值的数值计算结果证明,当参考电流增加时平衡点的失稳过程是超临界霍普分叉过程,各电路参数对参考电流的分叉点有重要影响。此外,数值仿真和电路实验均表明,滞环电流模式控制 ?uk 变换器的动态行为十分复杂,除周期态和极限环外,还可能产生准周期和混沌状态。这研究方法还可以推广到其它滑模控制非线性系统的研究中去。     

反激式变换器的能量传输与电路状态分析

结合能量传输和电路分析方法,详细分析了反激式变换器在电压电流不连续模式(DCM)和电压电流连续模式(CCM)下的能量与电路状态以及影响输出功率的因素.研究分析表明,工作于CCM模式下的变换器存在能量反馈特性,在一定程度上影响变换器的电路参数.DCM和CCM模式下通过减小变压器的初级电感量或降低开关频率,可以获得较人的电感储能使输出功率增加.试验测量结果证明上述分析是正确的.     

基于不连续控制的含寄生参数开关变换器的指数稳定性分析

提出一种基于不连续控制的开关变换器指数稳定性分析方法,该方法不需对开关变换器的模型做近似处理就可判定开关变换器的指数稳定性.加入开关变换器的寄生参数后对其进行稳定性分析,使结果更加接近于系统实际工作情况,可以提高稳定性分析的可靠性.在判定开关变换器的指数稳定性基础上设计了一种电流连续导通模式CCM(continuous...