一种三相交错并联DC/DC储能变换器的设计研究

提出了一种应用于储能逆变器的三相交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输出电流纹波小、开关器件电流应力低、能量双向流通、系统效率高的优点。详细分析了交错并联DC/DC变换器的工作原理和控制策略,推导了变换器占空比和电感电流纹波的表达式;并运用Simulink平台和20kW原理样机验证了理论分析的正确性。     

交错并联双向DC/DC变换器小信号模型分析

非隔离型双向DC/DC变换器广泛的应用于混合直流供电系统中,在低电压大电流的场合采用交错并联拓扑结构的双向DC/DC变换器具有显著的优势。基于超级电容与蓄电池的混合储能系统,采用状态空间平均法,以三通道交错并联Buck/Boost变换器在Buck模态的工作状态作为模型进行分析,推导出相电感电流连续模式(CCM模态)下的交流小信号状态方程及其等效模型,并得到了电路模型的开环传递函数。通过Matlab仿真得到整个系统开环幅频和相频特性曲线,并以此为依据优化设计控制器的补偿网络,提高了系统的稳定性和瞬态响应速度,最后进行实验验证,结果表明双闭环的控制策略实现了恒压限流且动态特性较好。     

应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器研究

针对目前应用于矿用电机车的非隔离型变换器转换效率低、易损坏开关器件、不适用于超级电容等问题,介绍了一种应用于矿用电机车的并联交错DC/DC变换器。在低压侧采用并联交错结构对电容充电,并减小电流纹波;在高压侧通过增加一个开关管使2个电容串联放电,以提高升降压增益。介绍了该变换器在升压驱动模式和降压充电模式下的工作过程,并设计了电压/电流双闭环升压和恒流限压充电控制器。实验结果表明,并联交错DC/DC变换器能够有效提高电机车在直流变换环节的性能。     

基于FPGA的四相交错并联磁集成Buck变换器研究

在负载变化范围较小的前提下,为提高Buck变换器输出电压精度和电压纹波,在传统Buck变换器拓扑结构基础上,引入多相交错并联磁集成技术.详细分析磁集成条件下,变换器在占空比0～1范围内的相电感电流纹波、四相电感总输出电流纹波、电压纹波与磁耦合系数的关系,确定磁集成变换器占空比与磁耦合系数的最佳选择范围.提出磁集成变换器小信号建模一般方法,并设计出基于FPGA的数字控制器.制作四相交错并联磁集成Buck变换器实验样机,通过实验验证了理论分析的正确性.     

用于电动汽车的多重化软开关双向DC/DC变换器的研究

针对典型的半桥式双向DC/DC变换器拓扑结构特点,利用DCM模式下电感电流反向的特征,采用一种不额外添加半导体器件的软开关技术,减小开关损耗;采用多重化拓扑结构弥补DCM模式下电压、电流纹波大的缺陷;在控制方式上采用电压电流双闭环形式,将共用电压环的输出作为每个基本单元的给定电流,解决了并联结构的均流问题。     

基于无源性的光伏DC/DC变换器的全局滑模控制

在光伏发电系统中,当其受环境影响时,系统输出电压及功率不稳定,主要由DC/DC变换器来实现其过程能量转换,因此研究高效的DC/DC变换器控制方法具有重要意义;引入了一种满足无源性的DC/DC变换器,同时引入一种新的指数趋近律,设计全局滑模控制策略;所设计控制方法不仅确保了系统状态的稳定性,而且提高了系统的鲁棒性,减弱了DC/DC变换器的抖动现象;并以双向Buck变换器为例,通过Matlab仿真验证了所设计控制器的有效性。     

改进移相全桥DC/DC变换器的建模研究

针对电动汽车车载充电器后级移相全桥DC/DC变换器拓扑所存在的技术不足,论文首先介绍了一种改进的移相全桥变换器拓扑,分析变换器工作于电流断续模式(Discontinuous Current Mode,DCM)的基本原理,研究变换器在2 kW工况下的关键元器件参数设计,再进而提出采用开关元件平均模型法建立工作于DCM的改进移相全桥变换器的理想小信号模型,且应用扫频分析证实改进移相全桥拓扑结构DC/DC变换器建模方法及所建模型的合理性。     

基于模糊PI控制的电动汽车双向DC/DC变换器

电动汽车直流动力源的特殊性和对驱动性能的高品质要求决定车用DC/DC变换器要有稳定的电压、电流输出.针对DC/DC变换器在车辆行驶状态切换过程中呈现的严重非线性问题,提出了电流环沿用传统PI控制,电压环采用模糊PI控制的双闭环斩波控制方案;在分析双向DC/DC变换器工作原理的基础上,根据变换器自身的变结构特性,设计了模...     

光伏系统中一种改进的冗余型DC/DC变换器的研究

由于DC/DC变换器工作频率高,常常导致开关管(IGBT)出现故障,为此研究了一种改进型冗余DC/DC变换器。当主开关管出现故障(短路或断路)时,该变换器能立即关断主开关管,开通辅助开关管,使系统快速恢复正常工作状态。同时,搭建了基于冗余型DC/DC变换器的三相光伏并网发电系统。实验结果表明该改进型冗余变换器切换平滑性好,扰动低,且系统恢复常态时间短。     

基于DC/DC并联技术的矿山智能充电系统研究

文章介绍了DC/DC电源并联的设计思想,为满足大容量充电电源的功能和特性的要求,提出了一种以并联双向DC/DC变换器为核心电路的智能充电系统的设计方法,介绍了智能充电系统的结构设计、电路原理及工作原理分析,给出了控制电路图。仿真结果和试验表明该并联技术是可行的。     

带跳周期模式的高效升压DC/DC变换器

基于UMC0.6μmBCD工艺设计了一种峰值电流模式的PWM控制升压DC/DC变换器,通过引入跳周期模式实现轻负载下变换器的高效率。仿真结果显示,引入跳周期模式的DC/DC变换器在轻载下(负载电流小于5mA)效率仍达到45%以上。     

基于模糊PID控制的双向DC/DC变换器研究

双向DC/DC变换器是指在保持变换器两端的直流电压极性不变的情况下,根据实际需要完成能量双向传输的直流变换器。它在直流不间断电源系统、分布式电站、电动汽车以及太阳能电池阵中有广泛的应用。通过对双向半桥变换器的分析,并将其与蓄电池相结合使用,完成能量的双向传输和电池能量对电网的回馈。由于DC/DC变换器在升降压的过程中产生的严重的非线性问题,在控制方案上,采用模糊PID控制的电压、电流双闭环控制。仿真表明,与传统的PID控制相比,该控制方案有效提高了变换器的鲁棒性,减小输出电压波动,能够实现能量的双向流动。     

航天电源双向DC/DC变换器的研究

为了减轻航天器太阳能电池阵-蓄电池组电源系统的体积和重量,介绍了一种半桥式双向DC/DC变换器。对该变换器的工作原理进行了详细分析,并设计了双向半桥变换器在不同工作模式下的反馈控制环路。最后研制了一台600 W的实验样机,实验结果表明,该变换器不仅能够实现能量的双向流动,而且可以有效地减轻电源系统的体积和重量。     

交错并联三绕组耦合Buck变换器设计

针对传统交错并联Buck变换器存在占空比小的问题,将三绕组耦合电感引入反激变换器,设计了一种交错并联三绕组耦合Buck变换器。分析了该变换器中开关管和输出二极管的电压应力,进而得到该变换器的输出电压增益,并对该变换器拓扑进行了优化。仿真和实验结果表明,该优化拓扑可有效抑制开关管两端的电压波动,降低开关管的电压应力。     

软开关Buck变换器混沌现象的研究

鉴于软开关DC／DC变换器的应用越来越广泛，由于谐振元件的存在使得变换器的混沌现象变得复杂。该文以BuckZVSPWM变换器为具体研究对象，建立了其精确离散数学模型，并基于此模型分析了BuckZVSPWM变换器的混沌现象。利用稳定性判据求出给定系统的临界稳定值，通过电路仿真证明了混沌图与变换器运行状态基本一致。该文建立的精确离散数学模型是在数学通用公式的基础上建立起来的。因此可以应用于其它软开关DC／DC变换器混沌现象的研究。     

逻辑无环流控制器DLC的设计

逻辑无环流可逆直流调速系统应用场合比较广,DLC是逻辑无环流控制可逆直流调速系统的核心控制器.本文对逻辑无环流可逆直流调速系统控制器DLC进行计算机仿真研究,首先分析DLC的工作原理,然后建立DLC控制器的仿真模型并分析模型仿真过程存在的问题,最后用逻辑无环流控制器组成逻辑无环流可逆直流调速系统,仿真结果证明设计的正确...     

Digital hysteresis sliding mode control for interleaved DC–DC converters

This paper presents a digital constant frequency sliding mode control (SMC) law for interleaved DC–DC converters. Constant switching frequency and interleaving are achieved by dynamically adjusting the hysteresis of the control signals generating comparators. The interleaving method neither imposes constraints on the number of required phases to obtain a specific output voltage nor uses quasi-SMC. Hence, the control scheme achieves high flexibility, robustness, and performance. Furthermore, a sliding mode observer (SMO) for reconstructing the inductor currents is proposed. Experimental results for a two-phase buck converter are reported. The control concept accomplishes an improved dynamic performance in comparison with quasi-SMC.     

一种反激式双输出DC/DC变换器的设计与实现

针对市场上DC/DC开关电源高压输出时,输出电压纹波较大问题,介绍了一种±50 V双输出DC/DC开关电源的设计方法及测试结果。该电路采用电流控制型PWM控制芯片,工作于反激模式。输入输出通过光耦实现隔离。该DC/DC变换器具有带负载能力强、纹波低、输出电压高等特点,可为电子设备提供稳定的供电电压。