PWM Buck三电平变换器不同控制方式性能比较研究

阐述了用SG3525电压调节芯片和用比较器、运算放大器、RS触发器等分立元件实现PWM Buck三电平变换器的控制原理．采用分立元件的控制方法虽然成本低,但其参数难以匹配,易造成三电平波形不对称等问题;而基于SG3525电压调节芯片的控制方法可用集成芯片代替分立元件,大大简化了电路,能较好地解决电路的不均压问题。实验结果表明该控制方法是有效可行的．     

基于整流源的Buck变换器混沌现象研究

在供电电源为带谐波的整流源而非理想直流电源的情况下,研究了电流模式控制Buck变换器的分岔和混沌现象.首先给出Buck变换器在连续导通模式下的数学模型,然后对理想直流电源供电和3种模拟的含不同电压幅值谐波分量的整流源供电的情况,在改变电压平均值的情况下,通过计算机仿真得到不同的分岔和混沌现象,并进行比较分析,最后给出典型的含10%直流电压幅值谐波的纹波电压对应的电流和电压波形图,并进行比较分析.     

软开关PWM变换器非线性控制新策略的研究

提出了一种基于单周控制基础上的PWM变换器非线性控制新方案.通过对积分器初始复位电压及输入基准电压的修正,克服了单周控制存在的不足,提高了对开关误差的校正能力,基本消除稳态误差.理论分析和仿真试验都证明了方案的可行性.     

一种具有高轻载效率的PWM Buck变换器

本文提出了一种在轻载工作环境下依然高效的PWM DC/DC buck变换器。该变换器由TSMC 1.8/3.3V 0.18μm CMOS技术设计而成,通过DCM操作,不仅能在满载时达到高效率,而且在不利用任何PFM技术的情况下大大提升轻载下的效率。这种变换器轻载时的输出精确性和输出纹波都优于PFM变换器,而在满载时与普通的PWM变换器同样稳定、高效,通过Saber仿真与电路实验验证了变换器的可行性。     

基于Wigner-Ville分布的CCM Buck变换器非线性分析方法

为了分析Buck变换器中的分岔和混沌现象,提出了一种基于Wigner-Ville分布的时频分析的方法.该方法以连续电流模式(CCM)的电压反馈型Buck变换器为研究对象,依据Buck变换器的工作特性推导出其状态方程,采用Matlab/Simulink建立CCM模式下Buck变换器的数学模型,采用Wigner-Ville分布的时频图作为识别方法,分析在不同输入电压情况下Buck变换器出现倍周期分岔而导致混沌的现象.该方法可以识别和描述Buck变换器的动态过程,更好地分析DC/DC变换器中的谐波、噪声与混沌现象的关系,为改善DC/DC变换器性能奠定了基础.     

滑模控制双向Buck变换器的研究

针对滑模控制策略快速动态响应和良好的稳态特性，提出了基于滑模控制的双向同步Buck电路电感电流反向连续工作方式，并对滑模控制进行了深入分析，讨论了滑模的存在条件，确定了滑模面方程，结合滞环控制设计了滞环滑模控制器，滑模控制方案能有效克服系统参变量变化和外部扰动，充分发挥了快速响应和鲁棒性强的优点，最后给出了实验结果验证上述分析。     

基于PID控制的Buck变换器仿真系统设计

建立了Buck变换器和PID控制算法的数学模型,在此模型基础上,运用C#语言设计了基于PID控制的Buck变换器仿真系统.该系统与普通的仿真系统相比,可方便地修改仿真参数,且能够形象、直观地看出改变PID参数对Buck变换器输出电压的影响,节约了实际调试的时间.     

基于PID控制的Buck变换器仿真系统设计

建立了Buck变换器和PID控制算法的数学模型,在此模型基础上,运用C#语言设计了基于PID控制的Buck变换器仿真系统.该系统与普通的仿真系统相比,可方便地修改仿真参数,且能够形象、直观地看出改变PID参数对Buck变换器输出电压的影响,节约了实际调试的时间.     

开关延迟对Buck变换器分岔的影响

研究了电流模式控制Buck变换器由于开关延迟带来的分岔和混沌现象的变化.首先给出Buck变换器的数学模型,然后针对理想开关和3种典型开关延迟参数的情况,以理想输入直流电压为变量,通过计算机仿真得到不同的分岔和混沌现象,并给出了庞加莱截面图、电流和电压波形图.根据实验分析可知,随着开关延迟时间的增加,系统分岔现象将加剧,甚至导致系统不稳定.     

一种新型ZVT PWM Buck 变换器仿真研究

介绍了一种新型零电压转换(Zero Voltage Transition,简称ZVT)脉宽调制(Pulse Width Modulated,简称PWM)Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管的零电压开关(ZVS)、辅助开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源功率器件的零电压开关(ZVS);相对于硬开关Buck变换器,该新型Buck变换器的主开关和辅助开关的电压电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.     

基于FPGA的Buck变换器的研究与设计

与传统的模拟控制相比,提出了一种基于Buck DC-DC变换器的电流滞环数字控制方法,通过数控芯片计算、处理采样得到的瞬时电压、电流值,将电感电流稳定在一定的滞环范围内,达到稳定输出电压的效果.分析了负载突变时电路的动态响应,给出了主电路器件参数的选择和设计方法,并制作了一台以FPGA芯片为控制核心的智能数控开关电源,验证了控制方法的可行性和理论分析的正确性.     

典型非线性系统的PWM控制研究

分析了死区、饱和、滞环、摩擦等典型非线性环节在PWM信号控制时的合成特性,得出了在一定条件下,这些典型非线性环节在PWM信号输入时,其输出信号的相位与输入信号一致,仅仅是幅值发生变化,等效于一个比例环节的结论,仿真结果验证了所提出方法的有效性。     

一种改进型ZCS PWM Buck变换器仿真研究

介绍了一种改进型零电流开关(Zero Current Switching,简称ZCS)脉宽调制(Pulse Width Modulated,简称PWM)Buck变换器,该Buck变换器能在整个周期范围内实现主开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源功率器件的零电压开关(ZVS),而且通过无源钳位电路彻底地消除了所有开关管的电压尖峰,并使得所有开关管的电流应力都很小.详细分析了该变换器的工作原理,并通过仿真验证了该电路的可行性.     

Buck变换器非光滑有限时间稳定控制

针对Buck变换器平均状态模型,设计了Buck变换器的非光滑控制器——加幂积分控制器。证明了在该控制器作用下的系统满足有限时间Lyapunov稳定性定理,给出稳定时间解析解并得到其上界。分析了负载突变情况下系统的稳定性并给出收敛范围的解析式,得到参数设计的一般性规律,并进一步用于整体优化设计。该控制方法在提高稳态精度和收敛速度的同时避免某一参数选择过大使得被控状态出现纹波、抖振甚至不稳定现象,因而极具工程意义。     

基于神经网络的PWM整流器矢量控制研究

建立电压型PWM整流器的一般数学模型,运用坐标变换技术得到其在两相旋转dq坐标系下的数学模型,并采用SVPWM整流器的双闭环控制系统。针对PI控制器参数整定困难的问题,利用神经网络的自学习功能,设计一种基于BP神经网络的PI控制器,实现PI控制器的参数自整定。最后利用MATLAB提供的电力系统工具箱构建PWM整流器的滞环控制系统和矢量控制系统的仿真模型进行仿真实验对比。仿真结果表明,基于BP神经网络的矢量控制系统超调量被抑制,系统鲁棒性增强。     

基于小波变换的滞环PWM变流系统EMI抑制策略研究

针对滞环PWM（脉冲宽度调制,Pulse width modulation）变流系统在功率器件开关的过程中产生高频开关噪声的问题,提出了基于多分辨分析小波的信号滤波新方法,该方法运用小波多分辨分析方法实现了指令电流信号的去噪,同时提出了针对滞环PWM变流系统的信号去噪性能的评价指标．研究结果表明,该方法能够克服传统滤波方法的缺点,改善了滤波效果,提高了系统抑制EMI（电磁干扰,Electromagnetic interference）的能力,为大功率变流系统的EMI抑制提供了新的思路．     

Buck-boost变换器的PWM滑模变结构控制方法

在Buck boost电路拓扑结构和工作原理分析的基础上,引入虚拟开关量构建Buck boost电路连续导电模式和断续导电模式的合并状态方程,在合并状态方程基础上采用等效控制法推导Buck boost变换器的PWM滑模变结构控制方程,将指数趋近率应用于控制方程,并将等效控制变量作为PWM控制的占空比,得到基于指数趋近率的PWM滑模变结构控制方法。仿真实验和实测验证结果表明:Buck boost变换器的PWM滑模变结构控制方法能使Buck boost变换器快速达到稳定状态,具有较好的动态特性和鲁棒性。