双向全桥L-LLC谐振变换器软启动控制策略研究

全桥L-LLC谐振变换器在启动时存在谐振电流冲击大的现象,通常采用降频方式限制电流尖峰,从特定的高频逐渐降低到谐振频率,而由于谐振变换器的复杂动态特性,很难确定关键参数。因此,基于状态平面分析,提出了适用于全桥L-LLC谐振变换器的软启动策略。通过设计限流带确定最佳启动频率以及合理的降频策略,分三阶段将谐振电流限制在限流带内完成软启动。为了验证所提出的软启动策略的可行性,通过MATLAB/Simulink仿真验证,仿真结果表明,所提出的软启动策略不仅有效降低谐振电流过冲,还明显提高了启动速度,并能够保持原边侧开关管的零电压开通（zero voltage switching,ZVS）以及副边侧整流二极管的零电流关断（zero current switching,ZCS）特性。     

移相全桥零电压变换器的建模与控制

在Buck变换器小信号模型的基础上,建立了移相全桥零电压变换器的小信号模型.分析了控制环路的幅频特性和相频特性,设计了移相全桥零电压变换器控制环路的补偿网络,从而提高了系统的瞬态响应及稳定性.通过仿真验证了小信号模型的正确性和补偿网络设计的合理性.     

基于最小二乘参数估计的并联谐振全桥Boost变换器动态建模

文章基于最小二乘参数估计算法对并联谐振全桥Boost变换器进行动态建模研究。利用系统辨识理论,将并联谐振全桥Boost变换器视作一个黑匣子,根据最小二乘参数估计方法,利用PSpice仿真输出的阶跃响应数据得到开关变换器的动态模型。并利用所建模型结果,验证了此方法应用于并联谐振全桥Boost变换器建模的可行性。且所述方法对脉冲频率调制型变换器的动态建模也有一定的适用性。     

基于SiC器件车载双向全桥CLLC谐振变换器设计及其控制方法研究

针对传统的控制策略动态性能不足,电压达到稳态值较慢,受到负载切换扰动较大及SiC mosfet反向导通压降较大等缺点,提出了一种对CLLC谐振变换器的自抗扰控制策略,在无需对CLLC谐振变换器精确建模的情况下,建立扩张状态观测器和设计PD控制器,将副边设计为有源整流桥,以提升动态响应性能,降低超调量,减小超调时间,减少...     

并联半桥谐振变换器分析与研究

基于开关电源小型化的发展趋势,分析传统开关电源变换器的原理及缺陷,提出一种并联半桥谐振电路的设计方法。对传统开关电源变换器的结构进行改进,采用零电压开关电路的分析方法,解决开关电源体积及能量损耗的问题,有效地提高开关电源的效率。     

双向全桥CLLC变换器的数字化混合控制策略

为了提高双向全桥CLLC变换器在全范围内的效率,提出了一种数字化混合控制策略。该方法结合了调频控制与移相控制的优点,可以让双向全桥CLLC变换器在实现双向工作的基础上,提升全范围内的效率,同时采用了现场可编程逻辑门阵列,实现了高精度脉冲输出。实验证明,该方法可以在保证过渡平稳的前提下,提升全范围内的效率。     

基于DSP双向DC／DC变换器移相控制算法研究

通过对基于DSP移相控制的双向DC/DC变换器控制系统结构的介绍,分析了移相控制算法的实现方法.采用TMS320LF2812 DSP为控制内核,设计出的移相控制的硬件结构和软件程序,实现了对一台12 V直流输入、开关频率为20 kHz,额定功SD率为1 KW的DC/IC变换器样机控制,实验结果验证了算法可行性和有效性.     

准比例谐振控制的单相逆变器并联控制技术

针对传统的逆变器控制策略对交流信号跟踪出现的偏差问题,在准比例谐振控制器的双环控制基础上,提出输出有功功率和无功功率与输出电压相位和幅度解耦后的新型下垂控制算法。应用时变相量法建立并联系统的小信号模型,分析下垂系数的变化对系统稳定性和动态性能的影响。仿真实验结果表明,利用准比例谐振控制器和新型下垂控制策略能有效地实现单相逆变器并联控制。     

列车用升降压变换器的研究

设计了一种新型列车用变换器。它的输入电压在35 V-90 V之间变动,而输出电压为50 V,额定输出功率为300 W。该变换器的主电路采用Buck-Boost拓扑结构,开关管采用双管并联但互补导通的工作方式;控制器采用具有双路互补输出PWM驱动信号的SG3525芯片。运用状态空间平均法推导了电流连续模式下变换器功率级小信号模型,并写出了控制输出传递函数。利用Matlab画出了系统开环传递函数的波特图,通过分析波特图的特性设计了控制电路的双极点双零点补偿网络及参数。运用Matlab/Sim-ulink中的模块库为系统建立了仿真模型,给出了仿真结果。在输入电压变动范围内,做了一系列轻载和满载实验,验证了设计方法理论上的正确性。     

电流—单周控制双频BUCK变换器

针对如何简单有效的对双频变换器实施控制问题,提出了一种电流—单周控制方法.以电流—单周控制双频BUCK变换器为例,分析了其控制原理及性能特点,利用状态空间平均方法建立了电流—单周控制双频BUCK变换器主电路、控制电路的小信号模型,在此基础上进行了电压外环补偿器设计.仿真及试验研究结果表明:电流—单周控制方法能使高频开关电流应力最小,从而降低其开关损耗,提高变换效率.此外,采用电流—单周控制的电压外环补偿器设计容易,实现电路简单可靠.     

宽压开关电源的三电平变换器建模及控制

针对煤矿井下特殊环境对开关电源的一些要求,提出了一种基于三电平变换器的宽范围开关电源设计方案。重点阐述了三电平变换器的工作原理,基于状态空间平均法建立了变换器的交流小信号模型,推导出了相应的交流小信号传递函数,并根据该传递函数建立了闭环控制系统,设计了无源超前补偿网络,最后建立了系统仿真模型。仿真结果表明:当输入电压为95~825V,负载变化的情况下,变换器的输出电压能够较好地稳定在期望值上。     

Buck型变换器的闭环控制性能分析与仿真

介绍了Buck变换器,应用小信号分析法推导出变换器的模型,建立了Buck型变换器闭环系统,并对系统进行了稳态、动态性能分析及仿真.仿真结果表明,小信号分析法对于建立复杂电力电子变换器的频域模型并进行系统分析是有效的.     

基于LCL谐振型双有源桥的三端口DC-DC变换器及其解耦控制

为了降低集成式三端口DC-DC变换器多功率路径的控制环路间的耦合程度、优化动态性能,将双Buck/Boost与LCL谐振型双有源桥通过共用原边全桥开关单元集成到一起,提出新型三端口DC-DC变换器及其解耦控制方法. 该变换器实现了开关器件的复用,提高了功率密度;采用PWM+双移相控制,可以实现3个端口间传输功率的灵活控制;利用LCL谐振特性实现基波功率因数为1的功率传递. 本研究分析该变换器的工作原理、控制方式与谐波特性,并且根据基波分析法提出简单、有效的解耦控制方法,可以有效降低多功率路径间的耦合程度,提高系统动态响应能力;搭建400 W的实验样机,进行控制方式对比试验、典型工作模式切换试验、解耦控制对比试验,验证该变换器的可行性及所提解耦控制策略的解耦效果.     

基于GaN全桥LLC谐振变换器交错并联系统的损耗分析

为提高全桥LLC谐振变换器交错并联(FBLLC-SP)系统的效率,且使其理论损耗与实际运行损耗更贴近,对比Cascode型GaN HEMT向系统引入单体增强型GaN HEMT,并将其寄生参数引入到损耗模型中,建立了一种适用于单移相(SPS)开环控制和三移相(TPS)双闭环控制的FBLLC-SP系统精准损耗模型;给出最佳...     

基于磁耦合谐振的无线充电系统建模与分析

为了解决煤矿井下大量无线传感器节点电池更换难、维护难的问题,提出磁耦合谐振式井下无线充电理论模型.根据电路互感耦合理论,推导出谐振状态下接收功率和效率的计算方法,并依此研究传输距离、输入频率、负载大小对接收功率和效率的影响.结果表明:系统的最佳输入频率取决于4个线圈之间的距离.当输入频率为固有谐振频率,激励线圈和负载线圈之间的距离为52cm时,接收功率取得最大值2.74W,而激励线圈和负载线圈之间的距离为44cm时,效率取得最大值,可以达到81%.实验结果与理论分析、仿真结果的变化规律基本一致,可为实际应用提供参考.     

基于Boost变换器的峰值电流预测控制算法

针对直升机时间域瞬变电磁(helicopter transient electromagnetic,HTEM)发射系统对电流响应快速跟踪的技术需求,提出一种基于Boost拓扑电路的峰值电流数字预测控制算法.通过采样当前开关周期的输入电压、输出电压和电感电流,预测下一个开关周期结束时刻的电感电流,进而推导出占空比,使电感电流在一个开关响应周期实现对参考值的跟踪,提高电流的瞬态响应速度,并通过伯德图对闭环系统的稳定性和快速性进行分析.控制算法不仅简单,而且易于在数字信号处理器(digital signal processors,DSP)上实现.最后,通过软件仿真和实验对提出的控制算法进行了验证.     

海洋可控源电磁发射机建模与控制方法

海洋可控源电磁发射机是瞬变电磁勘探法的重要设备,针对一种以全桥直流变换器为拓扑结构的电磁发射机进行研究.为了设计这种电磁发射机,基于元件平均模型和能量守恒平均法,提出了非理想电磁发射机的大信号平均模型和交流小信号模型,同时,给出其峰值电流控制器的设计方法.通过对所提出的非理想模型的等效功率级传递函数和闭环输出阻抗进行详细的理论分析,完善了非理想模型,并说明了非理想模型的必要性和合理性.最后,实验结果验证了所提出的非理想模型的正确性和优越性.     

基于双变压器结构的多谐振高频链矩阵整流器的调制策略与建模分析

文中将高频链矩阵整流器(HFLMR)与多谐振结合,提出了一种双变压器结构的新型变换器拓扑,提高了系统的功率密度和传输效率.在控制方式上提出了一种适用于HFLMR的调制方法—双极性电流空间矢量调制(B-C-SVM),能够为多谐振单元输入一个正负交变的高频电压,并且能使电流在网侧正弦化,功率因数单位化.为了明确高频输入信号与多谐振单元之间的相互配合关系,分析了变换器的工作波形,并根据高频输入信号将一个周期分成六个阶段,然后对每个阶段的运行模态进行详细分析.此外,采用等效基波法对多谐振单元进行了建模分析,给出谐振参数与谐振频率点之间的关系,并推导了电压增益,即输出电压和输入电压的比值关系,然后根据关系式做出了电压增益曲线.最后,仿真结果验证了本文所提系统的有效性与可行性.     

质量矩控制导弹的建模与运动分析

质量矩控制可以有效解决飞行器在超高马赫数飞行时的舵面气动加热问题,建立了质量矩导弹通用数学模型,针对具有3个滑块的三轴稳定质量矩导弹,分析了惯性主轴变化、惯性力矩和气动力矩对导弹运动的影响,结合频域摄动法和数值分析方法对这一动力学模型进行了模型简化以及简化误差补偿方法的研究.研究结果表明经过误差补偿的简化模型与未简化模...