开关电容升压式DC-DC变换

提出了一种开关电容(SC)升压式DC-DC变换电路,并进行了有关理论分析和实验研究.     

Cuk电路效率的仿真研究

DC-DC变换电路被广泛研究与应用,尤其在新能源变流应用时,更需要控制方式简单及高效率运行。Cuk电路结构易于实现双向应用且具有功率密度高、纹波率较低的特点。通过Matlab的仿真研究,说明了L×C参量对于Cuk电路运行稳定、高效区间(fs,D)确定,即对工作频率、效率、纹波率、输出电压及输出功率等进行设计与调节的简洁有效性;提出了负载变化时高效率保持恒L×C值的有效调节方法。总之,Cuk电路效率仿真研究对于DC-DC变换电路高效控制方法的选择及应用有参照意义。     

大功率下特殊直流变换器的软开关仿真研究

现如今,高电压输入的DC-DC直流变换器在开关电源中得到越来越广泛的应用,要求其输入的高电压与输出的高精度。本文研究了一种基于交错并联双管正激变换器的零电压转换(ZVT)软开关技术,并应用于总电路中实现开关管的软开关。最后,应用MATLAB仿真软件对零电压转换的交错并联双管正激变换器进行了仿真实验,在仿真中不断优化电路参数,并对仿真结果进行了分析。     

开关电容升压式DC-DC变换

提出了一种开关电容(SC)升压式DC-DC变换电路,并进行了有关理论分析和实验研究．     

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.     

基于脉冲波形积分法的三电平变换器的统一建模

针对三电平DC-DC变换器开关数目多,开关模态复杂,难以用传统建模方法对之进行统一建模,用脉冲波形积分法对三电平DC-DC变换器进行建模分析,得到了有效的统一模型．文中以Buck三电平DC-DC变换器为例,详细阐明了统一建模原理,并给出了三电平DC-DC变换器的统一建模方法．仿真分析与实验验证了理论分析的结果,表明基于脉冲波形积分法对三电平DC-DC变换器进行统一建模是行之有效的．     

零电压谐振开关DC-DC降压变换电路工作状态分析

介绍了零电压谐振DC-DC变换技术,分析了谐振变换原理.首先给出电路的初始工作状态,然后对电路在一个工作周期内开通与关断过程进行了较详细的定量描述.此分析有助于设计实际电路对元件参数的选取.     

电压反馈型半桥DC-DC变换器动力学特性

电压反馈型半桥DC-DC(VCHB DC-DC)变换器组成的开关电源系统是强非线性系统,为揭示其系统稳定性与电路参数之间的内在关系,对VCHB DC-DC变换器进行了研究.结合其实际闭环控制逻辑,利用VCHB DC-DC变换器精确状态方程,建立VCHB DC-DC变换器仿真模型,采用频闪映射对其状态变量进行离散迭代映射,推导其统一的离散数学模型.对不同参数下VCHB DC-DC变换器非线性特性进行仿真和数值分析,并进行相应实验验证.研究结果表明,变压器变比、滤波电容、储能电感和误差比例系数的改变对VCHB DC-DC变换器稳定性影响大,而误差积分系数和负载的变化对其影响较弱.研究成果可为VCHB DC-DC变换器实际应用时的电路参数选取提供指导.     

基于Saber的降压式变换器仿真与分析

本文简要介绍了如何通过Saber运行环境对降压式（Buck）DC-DC变换器电路进行仿真,并对结果进行分析。其中包括占空比变化,开关频率变化及电感的变化对结果的影响,通过仿真结果验证了理论的正确性。     

电力电子电路机理仿真实验系统的初步研究

把建立电路方程的一般方法-表矩阵法,应用于带开关器件的电力电子电路,通过把电路中的开关元件视为理想开关,并将其作为一个电路元件包含在电路中,建立起统一的电路方程,采用向后欧拉法对其进行数值求解.电路的表矩阵方程的系数矩阵通常是稀疏矩阵,需要采用稀疏矩阵技术进行计算机仿真.最后用一个实例,单象限降压型电路(Buck电路)的仿真,说明了这种方法在实际应用中的可行性和有效性.     

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。     

高频全桥软开关弧焊逆变电源的设计与实现

设计了一种基于峰值电流控制模式的全桥软开关变换器，配合以一定的焊机外特性控制电路，成功将其应用于ARC-160型弧焊逆变电源，工作频率150kHz，达到国内外同类型产品的领先水平．全桥变换器采用移相谐振的控制方式，通过增加一个辅助谐振网络，可以在较宽负载范围内实现主功率器件的零电压开关．实验结果表明，所设计的弧焊逆变电源工作波形良好，开关损耗小，满载时效率达到0．88．     

半桥式零电流转换谐振变换器的研究

对一种半桥式零电流转换谐振变换器 (HBZCTRC)电路拓扑结构进行了详细的分析 ,通过在开关桥臂增加有源辅助谐振网络的方法来实现变换器主开关绝缘栅双极性晶体管 (IGBT)的零电流关断。该变换器的零电流开关范围非常大 ,与负载无关。文中详细分析了它的工作原理 ,给出了在半个周期的主要电流电压波形和各个阶段的电路状态图。并分析了辅助谐振网络参数对变换器工作的影响。研制了一台采用半桥式零电流转换谐振变换器的主电路结构的 IGBT弧焊电源样机 ,实验验证了这种零电流变换器具有适应电压电流变化范围广的特点     

滞环电流跟踪控制的开关频率

在功率变换器控制系统中,滞环电流跟踪控制方法通常以响应速度快和结构简单而著称,然而滞环控制的开关频率一般具有很大的不稳定性．笔者根据四象限交流器、有源无功补偿器和交流传动逆变器等电压型桥式主电路的共同特点,提取并建立其共有的半桥式单元电路模型;利用滞环比较原理,构成一个闭环电流控制的ＰＳＰＩＣＥ电路仿真模型,并给出了仿真波形;从滞环电流控制的物理过程出发,分析其开关频率的影响因素,推导出有关频率范围的计算公式．     

一种带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器

传统的燃料电池发电系统用DC/DC变换器拓扑主要是隔离型Boost变换器,其效率、增益和输入电流纹波都有一定瓶颈.为此,提出了一种新颖的带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器,变换器的输入侧采用双电感结构,输出侧采用谐振倍压结构实现了整流二极管的零电流关断.相比于传统的隔离型Boost变换器,所提出的拓扑的具有更小的输入电流纹波,同时变换器增益提高了1倍.给出了变换器的工作原理波形并进行了详细的模态分析,在此基础上完成了变换器的增益特性和输入电流纹波分析并给出了一种可行的变换器设计方法.最后研制了1台500 W的样机,满载效率为96.5%,样机实验结果验证了所提出拓扑的可行性和高效率功率变换的优点.     

开关变换器电路的对偶变换

本文将电路理论中的对偶变换原理扩展应用于开关变换器电路的对偶分析。文中导出了动态导通比参数、半导体开关管拓扑以及变压器理想模型的对偶形式。应用这些对偶关系，可以较简便地直接将开关变换器及其小信号等效电路模型按照对偶原理分析，求得它们的对偶拓扑。     

基于AP法的70KHz DC／DC开关变换器主变压器设计及应用

本文详细介绍了1200W／70KHz移相全桥ZVZCS PWMDC／DC开关变换器主变压器的技术参数、磁心选择、设计方法和计算过程,以及制作变压器时的一些关键问题．最后给出了变压器原、副边绕组的实验电压波形,设计符合要求,并且漏感小、干扰小、波形失真小,具有良好的电气性能．     

恒频PWM型零电流开关准谐振变流器

对传统的零电流开关准谐振变流器电路加以改进 ,通过引入辅助开关 ,使准谐振变流器工作在恒频PWM方式下。改进后的变流器 ,其滤波电路及高频变压器的体积明显减少 ,开关功率管及二极管的工作条件 ,以及变流器的负载调整特性等均得到明显的改善。对变流器的工作原理、输出特性、电路参数设计等给出了详细的介绍 ,一台 15 0kHz、 2 5V 75W变流器的电路实验证实了改进后变流器所具有的优点。     

高频软开关逆变器的控制分析

在50kHz交叉联正激直流环节软开关逆变器工作频率难以提高的基础上，研究了kHz并联正激直流环节软开关逆变器新的控制方案，直流变换器改为20个200kHz正激变换器并联工作，通过一定的控制形成200kHz的直流脉冲电压，逆变器以100kHz的采样频率有限单极性控制，仿真结果表明该控制方案可行，功率管的开关频率提高，开关损耗下降，该方案有助于减小变换器的成本，体积和重量，改善变换器输出特性。     

混杂系统模糊切换多模型控制

多模型系统采用多个局部模型共同描述系统动态行为,局部模型依据设定的模糊规则进行切换。采用并行分布式补偿方法设计基于局部模型的局部控制器,局部控制器与局部模型共享相同的切换规则,全局系统开环及闭环Lyapunov稳定性条件表明,在保证该条件成立的对称正定矩阵存在时,能够获得全局稳定的切换序列。与滑模变结构控制的仿真对比实验表明,所提出的建模及控制方法具有更好的全局收敛速度。