PWM DC-DC变换器混杂动态系统的能控性和能观性

在PWM DC-DC变换器研究中引入混杂动态系统和切换线性系统的概念和相关理论,研究PWM DC-DC变换器的能控性和能观性.首先将PWM DC-DC变换器建立为周期型切换线性系统模型,然后根据周期型切换线性系统的一个周期之后和多周期的能控性和能观性定义及定理,以Buck PWM变换器为例,分析变换器一个周期之后和多周期的能控性和能观性,最后对Buck PWM变换器进行能控性实验验证.实验结果表明,在负载阶跃变化的情况下,变换器输出完全可以控制并且稳定在设计值,这和Buck PWM变换器作为周期型切换线性系统模型的能控性分析结果是一致的.本文的研究还表明,研究方法也适应于其他功率变换器能控性和能观性的研究.     

单周期控制Boost PFC变换器

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略，当输入电压发生扰动或负载快速变化情况时．仅在一个周期内就可实现控制目标。本文将单周期控制引入Boost变换器，实现了功率因数校正。在阐述单周期控制原理的基础上．总结了单周期控制实现的控制目标。详细给出了单周期控制Boost变换器实现功率因数校正的控制目标和实现方式。实验结果表明，单周期控制适用于Boost变换器实现功率因数校正。     

3kVA功率因数校正装置研制

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动或负载快速变化时,仅在一个周期内即可实现控制目标.简要分析了单周期控制Boost PFC变换器的控制机理,给出了其稳定性分析,并将这种新颖的控制方法用于Boost变换器的功率因数校正.基于IR1150研制了一台3kVA的功率因数校正实验样机,给出了设计实例和实验结果.实验结果表明,该变换器的控制方法简单、可靠且通用.     

驱动恒流负载的DC-DC变换器的能控性

考察DC-DC变换器驱动恒流负载时的能控性。用恒值电流沉表示恒流负载,则变换器可表示为双输入切换线性系统。①应用切换线性系统的判据,直接分析其能控性;②构建具有相同能控集的单输入切换系统,通过研究单输入系统间接地分析其能控性。证明了带恒流负载的DC-DC变换器在连续或断续导通模式下都是能控的,且可以在一个开关周期内实现。Boost型LED驱动电路的实验结果显示,当电源/负载阶跃扰动时,LED电流和输出电压都可以被控制在设计值。从而验证了能控性的分析结论。     

基于单周期控制的双频Boost功率因数校正变换器

在传统高频Boost PFC变换器的基础上叠加低频单元,提出了一种基于单周期控制技术的双频Boost PFC变换器。在提高系统性能的同时,提高变换器的效率,适用于大功率场合的应用;控制方式采用单周期控制,简化了控制电路。试验结果表明：该变换器具有较高的功率因数和转换效率,验证了理论分析的正确性。     

一种基于混杂系统的Boost变换器切换控制算法

Boost变换器既有开关动作上的离散性,又有连续子系统,是典型的混杂动态系统。根据混杂切换理论建立Boost功率变换器的混杂模型,分别讨论变换器在CCM和DCM两种工作模式下的切换控制策略。在固定的系统工作频率下,通过检测电感纹波电流与理论值相比较来控制功率开关器件导通或关断,由此得到所需的占空比信号,从而实现Boost功率变换器的混杂切换的控制。根据电容电荷平衡原理,对负载电流进行估算,减少电路中被检测量,简化控制器的设计并提高了效率。最后,在Matlab/Simulink环境下进行仿真实验,验证了所提控制算法的有效性。     

用于3kV·A电源的AC-DC变换器

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动或负载快速变化时,仅在一个周期内就可实现控制目标。本文简要分析了单周期控制的控制原理,并在Boost变换器中把这种新颖的控制方法用于功率因数校正。基于IR1150研制了一台3kV·A的功率因数校正实验样机,给出了设计实例和实验结果。实验结果表明,该变换器的控制方法简单、可靠和通用。     

单周期控制Boost PFC变换器

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动或负载快速变化时,仅在一个周期内就可实现控制目标。简要分析了单周期控制的控制机理,并在Boost变换器中采用了这种新颖的控制方法用于功率因数校正。基于IR1150研制了一台3kVA的功率因数校正实验样机,给出了设计实例和实验结果。实验结果表明,该变换器的控制方法简单、可靠和通用。     

单周期控制的PFC电路切换线性模型

为了深入研究单周期控制技术的系统控制过程和工作机理,采用非线性控制理论,建立电流断续条件下boost变换器的切换线性模型并对模型进行分析.给出了boost变换器运行时三个模式的动力学方程以及各模式间的切换序列,分析了在电流断续条件下的能控性.通过和电压跟随器控制的功率校正电路输出电压作对比,表明了采用单周期控制技术后输出电压超调量更小,动态响应速度更快.分析所采用的方法同样可以用于单周期控制buck、buck-boost变换器电路,为单周期控制技术的推广提供理论依据.     

消除非反向Buck-Boost变换器运行死区的充放电控制策略

分析非反向Buck-Boost变换器模式切换时运行死区产生的机理及影响,研究消除运行死区需要满足的条件,提出一种消除非反向Buck-Boost变换器运行死区的多模式平滑切换控制策略。该变换器工作时含有3个运行模式,采用理论分析结合实验校正的方法设置模式切换参数,以保证模式切换点两侧变换器的实际电压增益相等;设计单自由度的Buck-Boost模式替换直通模式以保证变换器的稳定输出;通过控制参数设计减小变换器的Boost模式和单自由度Buck-Boost模式的区间长度,提高变换器的运行功率等级及整体功率传输效率。在此基础上,提出消除非反向Buck-Boost变换器运行死区的充放电控制策略。最后,搭建700W的实验样机进行了方案验证。     

新型单周控制软开关Boost-PFC变换器研究

单周控制是一种新型非线性控制策略,能够在一个周期内自动消除稳态和瞬态误差,动态响应快,适宜于PWM控制。该策略应用于PFC控制,能够很好地实现功率校正;开关管在零电压、零电流条件下工作,实现了软开关,因此功率器件开关损耗小。将单周控制和软开关技术一起引入Boost PFC,设计了一种新型单周控制软开关Boost PFC电路拓扑,其电路简单,控制也简单。仿真和实验证明,单周控制结合软开关应用于该新型Boost PFC变换器,实现了控制目标,取得了很好的效果。     

基于切换线性系统理论的DC-DC变换器控制系统的能控性和能达性

该文将电力电子电路视为一类混杂动态系统，尝试在DC-DC变换器控制系统研究中引入切换线性系统的概念和理论。将基本DC-DC变换器建立为切换线性模型，由此提出DC-DC变换器能控性和能达性等基本控制特性，为DC-DC变换器控制系统的优化控制和其它控制策略的实现提供理论依据。以Buck变换器控制系统设计为例进行仿真验证，分析了能控性和能达性研究的理论意义。该文的研究还表明，研究方法也适应于其它电力电子电路能控性和能达性的研究。     

一种并联输入并联输出的宽范围双向隔离DC/DC变换器

目前,DC/DC变换器广泛应用于新能源发电、电动汽车以及锂电池化成分容等领域。针对低压大电流双向功率传输应用场合,提出了一种输入并联输出并联的宽范围双向隔离DC/DC变换器。该变换器由2个相同的两级式DC/DC变换器组成,前级采用高效率LLC谐振变换器作为直流变压器,以实现电气隔离;后级采用交错式Buck/Boost变换器,保证宽范围电压输出和高动态性能。所提变换器能够实现功率的双向传输,且采用了一种功率方向改变时,无需进行功率流向判断与开关逻辑切换的调制策略,简化了系统的控制策略并提高可靠性。设计了1台3 kW的实验装置,实验结果验证了所提变换器及其控制方法的可行性和有效性。     

单周期控制BoostDC／DC变换器分析与设计

单周期控制技术(OCC)是一种新型非线性大信号PWM控制技术。首先论述了单周期控制技术的基本原理,然后提出了单周期控制Boost变换器的一种双环控制策略,并通过仿真分析了其可行性,最后应用最新的单周期控制芯片IR1150S进行实验论证。实验证明了这种控制策略下单周期控制Boost变换器具有良好的性能。     

双线性开关网络的时变滑模控制方法

通过在滑模面的设计中引入参数的变化,可得到双线性开关网络时变滑模控制的通用综合方法。对一大类双线性开关网络－硬开关变换器进行了设计及分析举例,并对Boost变换器的启动特性及瞬态响应特性作了具体仿真和结果分析。     

一种新颖的Buck-Boost变换器

提出了一种新颖的两开关电路拓扑，它能工作在宽输入交流电压范围，并实现功率因数校正(PFC)。新拓扑与单开关Buck—Boost变换器和传统的两开关串级Buck—Boost变换器及其它Buck—Boost变换器相比有显的性能改善，如：器件应力及损耗较低，不需要解决浪涌电流问题，电感尺寸也较小。分析了拓扑工作原理，并给出了实验结果。