电流控制模式Boost电路分岔的数值分析

研究了电流模式下Boost DC/DC变换器,以电感电流作为分岔参数的分岔混沌现象,通过数值计算得出不同电容值下的分岔图,从而验证了理论分析的可靠性。     

平均电流控制型PFC Boost变换器中的低频分岔现象研究

在设计和分析平均电流控制型功率因数校正(PFC)Boost变换器时,通常假设其工作在电流连续模式下,而采用电流连续模式下的平均模型分析变换器的动力学特性.而实际的变换器可能工作在电流断续状态,当变换器负载较小时,电流断续状态更加明显.因此,采用电流连续状态下的平均模型无法准确描述变换器的特性,尤其是混沌和分岔现象.本文采用考虑电流断续工作状态的状态空间模型,对PFC变换器中的低频分岔现象进行了分析,得到了低频分岔图,使该变换器由倍周期分岔到达混沌的路径更加清楚,使人们可以更全面理解这种变换器的动力学行为.并从分岔的角度分析了变换器的稳定性.其结果表明,变换器的输出电容和负载对变换器的稳定性具有很强的影响.通过给出的参数分岔图和二维参数与稳定性的映射图,为更好地设计变换器提供了指导.仿真分析结果和实验结果表明了本文所提方法的合理性和结果正确性.     

电流模式BOOST变换器的参数微扰混沌控制

本文讨论了峰值电流控制模式BOOST变换器在连续电流模式下的分岔和混沌行为，确定了系统运行的混沌区域；通过仿真分析和实验论证，采用参数微扰控制策略对该混沌行为进行控制，并在此基础上进一步扩大了变换器的工作范围，取得了令人满意的结果。     

电流模式控制Boost变换器中的呼吸现象

本文揭示了在电流模式控制Boost变换器中,由于存在内部或外部耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,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,在功率变换电路中是一种非正常的工作状态.可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号,并使其频率与变换器的开关频率相同,以便将呼吸现象(时间分叉)转换为参数分叉,并从分叉控制的角度来对这种呼吸现象进行合理解释和理论分析,从而给出变换器稳定设计的理论依据.理论分析结果与数值仿真是完全一致的,另外,在电路实验中也得到了印证.     

峰值电流模式非理想Boost变换器建模

应用能量守恒法建立了非理想Boost变换器的小信号模型,在该电路拓扑结构的基础上引入了峰值电流模式控制,并进一步推导出含有斜坡补偿的情况下电路等效功率级的精确模型,该模型具有更高的精度;然后以峰值电流模式Boost变换器为基础,针对该电路存在的缺点设计了电压控制器补偿网络,使得补偿后的系统具有更好的稳定性,并通过MATLAB软件仿真验证了该方案的优点和利用价值.     

峰值电流型PFC Boost变换器斜坡补偿方法研究

PFC Boost电路中由于输入电压的时变性造成输入电流在过零附近产生分岔现象,本文针对该现象,以电流连续模式（CCM）下峰值电流型PFC Boost变换器的精确时变模型为基础,研究了抑制分岔的斜坡补偿方法,通过SIMULINK仿真验证,表明输入电流分岔现象得到消除,接近输入电压波形,改善了PFC Boost变换器的性能。     

一种新型高效率BOOST变换器的设计

文中应用LM3478设计制作了一种新型的DC/DC变换器,对变换器的设计进行了详细分析。测试结果表明,所设计的变换器具有稳定性好,效率高、纹波小等优点,能广泛应用于充电器、汽车电源系统、通信系统中。     

PWM型降压式DC-DC变换器中分岔与混沌的研究

对连续工作模式下的PWM型Buck变换器进行了研究。通过仿真和实验，证实了DC-DC变换器是一个强非线性系统，随着输入电压Vi的变化，会出现倍周期分岔和混沌现象。     

电流型Buck-Boost变换器的分岔频率相关性的验证

PWM型Buck-Boost功率变换器的频标可用于预测不同频率运行下的第一个分岔点.本论文首先推导出功率变换器新型频率的相关性.这是在高频工作下由仿真实验结果验证得到的.     

电流控制模式开关变换器研究

文章对开关变换器的电流型反馈控制模式的基本原理、斜坡补偿的效果以及控制电路特点进行了讨论,分析了其优缺点。对电流型控制模式的不足之处,通过分析给出了解决办法。最后给出不同应用电路反馈控制类型的选取原则。     

Dynamical Analysis of Nonlinear Bifurcation in Current-Controlled Boost Converter

Based on the bifurcation theory in nonlinear dynamics, this paper analyzes quantitatively period solution dynamic characteristic. In particular, the ones of period-1 and period-2 solutions are deeply studied. From locus of Jacobian matrix eigenvalue, we conclude that the bifurcations between period-1 and period-2 solutions are pitchfork bifurcations while the bifurcations between period-2 and period-3 solutions are border collision bifurcations. The double period bifurcation condition is verified from complex plane locus of eigenvalues, furthermore, the necessary condition occurred pitchfork bifurcation is obtained from the cause of border collision bifurcation.     

Current-mode digital-to-analog converter designed in hybrid architecture

A current-mode digital-to-analog converter designed by combining the weighted-current-steering approach and the R-βR ladder approach is proposed in this paper. The weighted-current-steering approach is used to implement the seven bits in the most-significant-bit stage while the R-βR ladder approach that is modified form the R-2R approach is used to implement the nine bits in the least-significant-bit stage. This converter was designed with a TSMC 0.18 µm 1P6M CMOS process. Simulation results show that this design achieves a 16 b resolution with DNL and INL less than 0.5 LSB and 0.7 LSB, respectively. At 3.3 V supply voltage and 200 MHz operating frequency, the power consumption is 232 mW.     

应用于UPS的3 kW Boost电路研究

提出了基于UC3842的Boost(升压)电路控制策略,运用开关函数法建立了Boost功率电路的高频数学模型,进而给出了状态空间平均模型,基于这一模型,从控制理论的角度分析了Boost电路的能控、能观测性。文中给出了占空比的输入到输出的小信号传递函数,为设计校正补偿网络提供了理论依据。这一电路可应用于中小型UPS(不间断电源)中,给蓄电池升压,为UPS中的逆变器提供输入电压,可以满足掉电时UPS的动态性能。最后给出的仿真和实验结果,证明了文中分析的正确性和UC3842控制的实用性。     

基于Simplorer的Boost变换器非线性研究

主要研究了电流控制模式Boost变换器的非线性现象,详细推导了电路的迭代映射公式,并通过MATLAB编程计算得到混沌图,同时建立Simplorer电路仿真模型,通过电感电流波形图和相图对三种不同电路状态进行分析和比较。为变换器的分析提供了另外一种有效的方法,并揭示了Boost变换器的非线性本质,为变换器的分析、混沌控制和反控制奠定了基础。     

Boost变换器阻抗负载特性研究

混沌与分叉科学揭示了客观世界中极其丰富的非线性现象,这些非线性现象在电力电子电路中都有其产生的途径和表现形式。本文基于为开关变换器可靠性设计提供理论指导的目的,针对实际变换器的负载特点,研究了Boost变换器负载寄生电感对系统稳定性的影响。首先基于系统的状态方程,建立了感性负载Boost变换器的Matlab/Simulink数值仿真模型,并仿真得到不同滤波电感参数下的分叉图;然后通过构造离散迭代映射,计算雅克比矩阵在平衡点处的特征值,对感性负载Boost变换器的稳定性进行了理论分析。理论分析与数值仿真结果一致,均表明Boost变换器负载寄生电感对系统的稳定性有重要的影响,即负载寄生电感的变化可导致系统发生分叉行为。     

一种新颖的峰值电流模式DC-DC Buck片上快速软启动电路

A fully integrated soft-start circuit for DC-DC buck converters is presented.The proposed high speed soft-start circuit is made of two sections:an overshoot suppression circuit and an inrush current suppression circuit. The overshoot suppression circuit is presented to control the input of the error amplifier to make output voltage limit increase in steps without using an external capacitor.A variable clock signal is adopted in the inrush current suppression circuit to increase the duty cycle of the system and suppress the inrush current.The DC-DC converter with the proposed soft-start circuit has been fabricated with a standard 0.13μm CMOS process.Experimental results show that the proposed high speed soft-start circuit has achieved less than 50μs start-up time.The inductor current and the output voltage increase smoothly over the whole load range.     

Interleaved soft switching resonant converter with a small input ripple current

ABSTRACT

An interleaved frequency control soft switching converter is studied for solar power or fuel cell power applications. The proposed circuit topology contains two parallel current-fed circuit cells with interleaved pulse-width modulation operation. Thus, the ripple currents at input and output terminals are decreased. In each circuit cell, the proposed current-fed dc-dc converter includes boost circuit and resonant circuit to achieve current ripple-free on low voltage side and less switching losses on active devices. The boost circuit and the resonant circuit have same active devices to decrease power switches. Due to the resonant behaviour, the reverse recovery current loss on secondary diodes is removed. The voltage doubler circuit topology is accomplished on secondary-side to reduce diode counts and conduction loss. The performance and effectiveness of the developed interleaved PWM current-fed converter are verified and confirmed by experiments.