基于EKF的DC/DC转换器电感电流观测器

针对无电流传感器的DC/DC转换器,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的电感电流观测器.首先,对升压型DC/DC转换器进行了建模,得出了含非线性项的状态空间方程;然后,为了更精确地预测电感电流提出了一种更适合非线性系统的扩展卡尔曼滤波器算法,在减少由AD转换器引入的测量噪声的同时,利用扩展卡尔曼滤波器的状态方程对电感电流进行观测;最后,对提出的电流观测器进行了Simulink仿真验证.结果表明:对电路的输出电压采样后进行扩展卡尔曼滤波可以有效减小由AD转换器引入的噪声并完成对电感平均电流的观测.在硬件实现过程中无需电流传感器,可以有效降低系统成本.     

DC-DC开关电源中电感电流波形与电路转换效率研究

DC-DC开关电源以其高能量转换效率而得以广泛应用,电感的正确选择对于DC-DC开关电源是非常重要的,电感选择正确,电路效率最高,否则电路效率会很低.给出电路转换效率与电感选择及电感电流波形的关系,根据此电感选择方法,能更好地提高工程应用中DC-DC开关电源能量转换效率.     

DC—DC变流器系统的LQR—PID控制算法研究

PID控制因其算法简单,可靠性高,在工业控制领域有广泛的应用.但其参数整定一直是实现PID的关键.本文运用LQR原理来确定PID控制器的参数.仿真结果表明,此方法确定的PID参数可以使DC-DC系统实现优良的动静态性能.     

硅基完全集成DC/DC转换器中多层平面电感设计与建模

为提高完全集成低压低功率DC／DC转换器转换效率与输出电流能力，提出了一种多层混联螺旋电感结构．该结构基于标准0．5μm 2P3M CMOS工艺，将下面较薄的两层金属线圈多点并联，再与最上层金属线圈串联．多点并联结构有效地增加了等效金属层的厚度，串联结构增加了线圈之间的互感值，从而可以在不增加额外工艺成本的条件下显著提高平面电感的品质因数、单位面积电感值和电感线圈的电流承受能力．所提出的模型为完全集成DC／DC转换器的整体电路模拟分析提供了便利基础．基于0．5μm2P3MCMOS硅衬底工艺的模拟计算结果表明，在DC／DC转换器工作频段50～400MHz，取得了预期电感的设计效果，最大品质因数值达4．2，单位面积电感值达到83mH／m^2，可以承受的电流达90mA．电感芯片测试结果与模型模拟结果基本吻合．     

高频PWM DC/DC 转换器设计

设计了一种基于2．5μm 40V双极工艺的高频低功耗的PWM升压型DC／DC转换芯片．采用了恒定频率、电流模式的控制结构以提供优秀的电源和负载稳压．同时内部的电流监视电路可以保护功率开关以及连接到芯片上的外部元件．通过对开关脉冲宽度的调节,加快了升压速度,减小了稳压状态的输出纹波,提高了转换效率．仿真结果表明,在2．7～12．0V的输入电压范围内,芯片的开关频率为1．2MHz,开关电流限制值为1．2A,转换效率可达85％以上．使用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波,在很小的电路板面积上产生大电流输出,降低了电路尺寸和成本．     

升压型DC—DC直流变换器的仿真研究

本文建立了一种升压型DC/DC直流变换器的数学模型,并利用PSpice软件对这种DC/DC变换器进行仿真研究,分析其暂态和稳态的过程及性能。仿真研究表明,当电路元件RL=150Ω,L1=150μH,电路性能很好地满足输出电压的设计要求,从而为实际开关电源电路的设计提供有益的参考。     

一种自适应多模式混合控制降压转换器的研究

设计一种降压型多模式DC-DC转换器控制电路.在重载、轻载和极轻载三种负载情况下,针对各阶段主要损耗成因,自动切换成相应最优化的控制模式,适用于电池供能或供能有限的应用场合.仿真实验实现了所设计的电路功能,验证了该技术可以有效提高轻载条件下转换器的效率.     

基于混合模式调制下的DC/DC转换器芯片设计

DC/DC转换器是分析供电方式中使用最频繁的部件,本文采用PFM和PWM混合模式对DC/DC调制,该方法能够最大限度的适应负载电流的波动。通过对芯片主要模块的介绍以及对电路进行仿真,结果表明该芯片能够达到较好的转换效果,达到预期效果。     

基于动态可修调误差放大器的高精度Buck-Boost转换器设计方法

传统的修调方案是通过改变电阻反馈网络的反馈系数来对系统的输出电压进行修调,这种针对于特定输出电压下的反馈电阻修调的方法无法保证配置不同输出电压时的精度. 针对上述问题,本文通过分析环路的工作特点,从固定工作点的误差放大器入手,提出基于动态修调误差放大器电流的高精度Buck - Boost转换器设计方法. 基于0.18 μm BCD工艺对提出的方法进行了具体电路设计与物理实现验证.结果表明,修调电流可以将输出电压±40 mV的输出电压误差降低到±1.83 mV,输出电压精度可以达到0.045 7 %;在输出电压误差满足≤5 mV时,满修调时可实现最大误差62.83 mV的修调.相较于传统结构,修调电压的精度受PVT变化影响较小,极大地改善了系统的输出精度,该方法已在一款Buck - Boost型转换器中得到成功应用.      

基于微功耗同步DC／DC转换器的WSN节点电源模块设计

介绍了一种无线传感器网络节点的电源管理模块．该模块可以针对锂电池的宽电压输入进行DC／DC转换,采用同步降压一升压转换结构,实现额定电压输出．分析节点不同模块的工作特性,采用不同的微功耗同步降压-升压DC／DC转换器进行设计,并给出了具体的元器件选型方案．经实验测试和实际应用,该模块的转换效率可达85％以上,有效地提高电池的使用效率和节点能量利用率．特别是该模块符合便携式设备的需要,利于该模块与其他产品的结合,具有良好的通用性和扩展性．     

一种新的双变压器的脉宽调制式DC-DC变换器

提出一种新的串接两个变压器的脉宽调制式(PWM)DC-DC变换器.此变换器中不设输出电感器.所有桥臂的开关能在整个宽负载范围内实现零电压开关(ZVS).阐述了该变换器的工作原理和设计实例,并通过实验结果证实了该变换器的设计性能.     

带饱和电感的移相全桥PWM变换器软开关分析

带饱和电感的移相全桥零电压开关PWM变换器与传统的移相全桥零电压开关PWM变换器相比,具有较宽的零电压开关负载范围,较小的循环能量和较小的占空比损失.在详细分析其工作原理的基础上,着重对参数设计和滞后桥臂的死区时间设置进行了讨论,给出了设计方法,仿真结果证实了理论分析的正确性.     

基于DSP解耦能流管理的三端口双向DC-DC转换器

提出了一种利用三端口DC-DC转换器控制能流的总体设计方案设计.利用一个PWM的占空比来控制整个系统能量环流,结合DSP的独立控制能流的策略,建立了控制模型.该模型能确保整个系统的能量损失最小且能获得快速的动态控制响应.通过仿真和实验模型验证了整个理论研究的正确性.将本方法应用在混合动力电动车和分布式发电的混合能流管理系统中,能提高容量利用率与工作效率,从而实现合理利用能源的目的.     

新型全桥ZVSPWMDC—DC变换器的小信号建模及仿真

对软开关变换器的准确建模,可以正确设计软开关变换器的各元件的参数,使软开关变换器的性能得到进一步提高。本文结合新型全桥ZVSPWMDC—DC变换器的软开关工作特点,利用PWM开关等效模型,推导出了新型移相全桥ZVSPWMDC—DC变换器的小信号模型。并通过对小信号传函的幅频及相频特性分析,证明了这种模型具有物理意义清晰、计算简单等优点。     

调压式EDM脉冲电源DC/DC变换器控制方法研究

通过分析80C196MC单片机波形发生器产生PWM脉冲及死区延时的工作机理,提出一种适用于调压式EDM脉冲电源的,基于单片机死区时间调制实现DC/DC变换器PWM控制的新方法.该方法具有占空比调整范围宽,分辨率高,程序设计简便,节省运行时间等特点,完全满足电火花加工的要求.脉冲电源样机的实验结果证明了该方法的正确性和可行性.     

DC-DC变换器的变结构控制策略

把李导数形式的到达条件用于设计DC-DC变换器的变结构控制器。对两种不同的控制方案进行分析和仿真，结果表明，这种方法是简单有效的。     

DC-DC变换器双滑模面变结构控制

提出一种变结构控制方法,用两个滑模面分别实现DC-DC变换器内外环控制,内环滑模面用于电流控制环,外环滑模面用于电压控制环.以BUCK变换器为例,通过仿真和比较表明,这种控制可获得比单滑模面控制更多的反馈信息,得到更好的动态品质,对参数的摄动和外界干扰具有很强的鲁棒性,抖振很小,且稳态误差也很小.     

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.     

桥式直流PWM变流器的研究与仿真

讨论了桥式直流变流器的PWM控制方式，并在Matlab中利用Simulink建立了仿真模型，在不同参数下对电路进行了分析．     

ZVZCS-PWM-FB DC/DC变换器的研究

采用了一种新颖的零电压零电流开关(ZVZCS)PWM全桥移相DC/DC变换器,通过增加一个隔直电容和一个饱和电感的方法实现了变换器的软开关.详细地分析了该变换器的工作原理及相关重要参数的设计.现场试验表明,该系统工作稳定,性能可靠,效率高,体积小,功率器件IGBT的损耗明显得到了降低.拖尾电流得到有效抑制.