开关电容DC—DC变换器的效率及其改善

将开关电容网络应用于ＤＣ－ＤＣ变换器，并从能量的角度研究了其效率，得出了一个对各种开关电容变换器的无适用的公式。提出了几种能改善效率的开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器新拓扑结构。计算机仿真和实验结果的均与理论分析一致。     

采用变结构控制改善DC-DC变换器的性能

提出将串并电容组合结构开关电容网络与传统Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器相结合,并采用变结构控制方法,令串并电容组合结构的阶数随输入电压而变化,以确保Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器在很宽的输入电压动态范围内普遍具有较高的转换效率,提出令开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器的拓扑结构随着输入电压的变化而改变,从而解决了开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器中输入电压动态范围和转换效率之间的矛盾。实验结果表明,提出的方法是可行的。     

一旋开关电容DC—DC变换器及其控制方法

提出一种不使用任何感性元件,仅由开关和电容组成的新型ＤＣ－ＤＣ变换器。该变换器采用适当的多级高阶串并电容组合结构取代传统的单级单电容,因而使各种电压变换比的ＤＣ－ＤＣ变换器都能获得较高效率,并可使升压变换与反极性变换同降压变换一样能方便实现。针对该变换器的控制问题,除ＰＷＭ调节外,还就逐压反馈控制,频率调节,以及针对数字系统的固定频率开环控制和级联低压差线性稳态器的方法等展开讨论;并就理论分析了提     

一种倍流同步整流有源箝位DC/DC变换器的研究

为提高低输出电压的ＤＣ／ＤＣ变换器的效率,提出了一种倍流同步整流有源箝位ＤＣ／ＤＣ变换器,电路拓扑主要包括有源箝位电路、隔离变压器和倍流同步整流电路。分析了该变换器的工作原理,并进行了稳态分析,给出了各开关器件的电压、电流应力公式。理论分析表明,该变换器的开关器件的电压应力特性优异,开关器件均可实现零电压开通,适用于较宽的输入电压范围和较高的开关频率,实验样机得到了较高的效率和功率密度。     

一族开关电容DC-DC变换器及其控制方法

提出一种不使用任何感性元件、仅由开关和电容组成的新型ＤＣ－ＤＣ变换器。该变换器采用适当的多级高阶串并电容组合结构取代传统的单级单电容,因而使各种电压变换比的ＤＣ－ＤＣ变换器都能获得较高效率,并可使升压变换与反极性变换同降压变换一样能方便实现。针对该变换器的控制问题,除ＰＷＭ调节外,还就逐压反馈控制（ＶＴＣ）、频率调节（ＦＭ）、以及针对数字系统的固定频率开环控制和级联低压差线性稳压器的方法等展开讨论;并就理论分析提出了一种比传统的状态变量平均法及其他方法更加简单的等效电量关系法。     

一种低输出纹波的开关电容DC-DC变换器

论述一种新的开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器的拓扑结构。在设计中采用两个附加的对称电容器以及相应的开关,以减少由于输出电容的等效串联阻抗造成的输出电压纹波电平。文中以一个１２Ｖ／５Ｖ的变换器为例讨论了这种方法。ＰＳＰＩＣＥ仿真和实验结果表明该方法是可行的。     

开关电容DC-DC变换器的输出特性及控制模式

探讨了开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器的输出功率及频率特性,提出了频率极限和功率极限概念,并得出了极限频率的确定方法,进而讨论了开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器的控制模式,频率极限由变换器固有的充放电时间常数决定,因此减小开关管导通电阻及串并联电容器的等效串联阻抗是提高变换器输出功率的关键,集成化是改善开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器输出的较好途径,计算机仿真及实验结果证实了以上结论。     

非耦合开关电容Cuk DC-DC变换器

提出一种非耦合开关电容Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器（ＳＣ Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器（。与普通Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换器相比,该变换器的输入输出电感可工作在非耦合状态。分析表明,即使开关工作在较大的导通比,该电路不需变压器也可实现大的输入输出电压比;当输入电感工作在ＤＣＭ,输出电感工作在ＣＣＭ时,该变换器可等效为一个Ｂｏｏｓｔ变换器和一个Ｂｕｃｋ变换器级联;开关电容网络的阶数即为普通Ｃｕｋ ＤＣ－ＤＣ变换     

一种矿用蓄电池式电力机车大功率DC—DC变换器

介绍了一种用于蓄电池式矿用电力机车交流传动系统的大功率ＤＣ－ＤＣ变换器的主电路、控制电路及驱动电路的设计原理和设计方法,实验结果表明该变换器的设计合理,可靠。     

自激式零电压开关GTO驱动用电源

提出了一种自激式零电压ＤＣ－ＤＣ变换器,分析了工作原理及实现全范围软开关的参数设计,该变换器不同于依靠变压器磁化曲线形成状态转换的传统方式,工作频率由外部器件控制,通过设置死区时间实现开关功率器件的零电压开通与关断,利用该变换器研制出ＧＴＯ门极驱动用电源。     

开关变换器的潜电路特性及其分析方法

在谐振开关电容变换器中已存在潜电路现象的基础上,系统地提出潜电路路径的图论分析方法,并从能量平衡的角度出发,得到潜电路的发生规律.由此总结出电力电子开关变换器潜电路的一般化分析方法,从而在开发与设计过程中开展安全诊断,及时发现潜电路,必要时加以消除或利用.实验结果证明了该分析方法的正确性.     

电力电子变换器开关拓扑的图论分析方法

提出了适用于电力电子变换器拓扑分析的广义连接矩阵,用于判别给定拓扑的电力电子变换器的开关路径,为分析变换器的开关模式提供了一种新的方法。同时,通过将变换器实际开关电路模态与电路设计的正常工作模态比较,可以判断变换器是否存在非设计要求的潜在开关路径,以便设计者及时对变换器的开关结构进行改进。最后,以三相PWM整流器和零电流谐振开关电容变换器为例,进行了详细的应用研究分析,验证实例证明了所提出方法是正确和有效的。     

电容电流模式Buck变换器的开环控制特性动力学研究

电容电流反馈控制是一种新颖的控制技术,尚未有文献开展电容电流模式开关功率变换器的开环控制特性动力学研究。通过对三种开关状态的描述和不同开关状态内的时域求解,建立了电容电流模式Buck变换器的具有两条切换边界的二维精确离散时间模型。利用分岔图和最大Lyapunov指数谱等分析方法,揭示了负载电阻变化时电容电流模式Buck变换器的开环动力学行为。结果说明：在不同的负载电阻下,该变换器运行在正常的周期振荡、非正常的次谐波振荡即混沌等状态,尤其在部分负载电阻时,电容电流模式控制器失控,输出信号不能正常调节。此外,建立了PSIM电路仿真模型,并研制了相应的硬件电路,仿真和实验捕捉的时域波形和相轨图有效验证了理论分析的正确性。     

无线电能传输开关电容调谐方法

针对无线电能传输谐振电路的失谐问题,提出了一种"固定电容+开关管"的调谐新方法。通过开关管调节电容的导通与关断时间,等效形成一个可变电容,据此对失谐电路进行调谐,保持谐振电路在原有谐振频率下谐振。给出了开关电容调谐原理,推导了控制角与调谐范围之间的关系,并通过仿真及实验验证了该方法的有效性。结果表明,开关电容调谐方法具有调节范围宽、控制方便、易于实施的特点,是无线电能传输调谐技术的一种新方法,可用于人体植入式微电子装置的无线供能中。     

采样数据滤波器设计方法综述

本文对开关电容滤波器和开关电流滤波器的设计方法作了综述。通过实例,提出了由LC滤波器原型电路到有源RC滤波器。再到开关电容滤波器的设计方法,并应用相互互易网络原理和信号流留转置方法,提出了由开关电容滤波器设计开关电流滤波器的方法,由于LC滤波器的设计有表册可查,据此可以很方便地设计出具有各种性能指标的开关电流滤波器。     

高效降压三增益式开关电容DC/DC变换器的设计

设计了一种高效率降压三增益式DC/DC变换器,其输出电压可选择为1.5V、1.8V和2.0V,该电路采用了转换电容阵列技术,具有多增益和功耗低等特点.HSPICE仿真结果显示,其转换效率高于78%,转换误差在10mV之内,稳定性高,最大负载电流可达240mA.该电路可广泛应用于移动电子设备的电源电路中.     

开关电容滤波器设计与仿真方法的研究

为解决开关电容滤波器不能直接应用传统的电路分析程序和仿真方法的设计问题,提出了将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,再对时不变网络进行分析的方法.建立了开关电容模拟电阻的z域模型,应用电阻替代方法,设计了二阶开关电容滤波器电路.将二阶开关电容滤波器级联,给出了8阶切比雪夫低通开关电容滤波器的设计与仿真实例,并给出了实现低Q值开关电容滤波器模型的SPICE程序.仿真结果显示,开关电容滤波器与有源低通滤波器的输出特性曲线相一致,满足切比雪夫低通滤波器的设计要求.该滤波器设计方法原理简明,建立模型容易,给出的开关电容模拟电阻的SPICE模型也非常理想,适合于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真.     

一般开关网络的分析

本文提出了一般开关网络的分析方法。采用双图节点法建立网络方程,从而使方程数目减至最少。推导了频域、灵敏度和时域分析公式。所讨论的方法均在程序SNAP上实现,并以直流开关电源变换器为实例,给出了准确的分析结果。所述方法适用于开关电容网络和各种开关电源电路的分析,其中灵敏度分析可用于网络的优化设计。     

A design of the elliptic switched current filter

In conformity with a fifth-orderRLC elliptic filter circuit prototype, it is easy to conceive the correspondingRC active filter circuit. Simple and feasible method presented here can be used to contrive the equivalent switched capacitor filter circuit and switched current filter circuit. Consulting the technique data manual, we can expediently design a specificRLC filter. Therefore, it is of great convenience to design the switched current filter, which has the same performances. Such a kind of technology is useful in the domain of analogue sampled-data signal processing. Foundation item: Supported by the Natural National Science Foundation of China (69571020) Biography: ZHU Da-bin (1939-), Associate professor, Senior visiting scholar in Wuhan University. Research direction: theory of radio circuits.