一种基于DSP的PFC变换器采样控制算法

为DSP控制的功率因数校正(PFC)变换器提出了一种新的采样算法，它能够很好地消除PFC电路中高频开关动作产生的振荡对数字采样的影响。尤其是当开关频率高于30kHz时，所提出的采样算法能有效地提高开关抗噪声性能。最后将此算法运用到一台2kW的PFC变换器中，实验结果证明了该算法对于分析、设计和调试所有含开关的数字采样电路均有实用参考价值。     

升压变换器的电流环预测控制算法

通过数学分析建立了升压变换器的电压控制外环、电流控制内环的系统模型,提出了一种电流预测控制算法,将电压控制器产生的电流指令作为电流预测值使用,以提高变换器的动静态特性.建立了基于SaberDesigner平台的系统控制仿真模型,在相同的实验条件下,对系统电流内环分别采用预测控制算法与普通PI控制算法进行仿真研究.仿真结果表明:电流预测控制算法能有效地改善系统的动态特性.     

一种新型无桥Dual-Boost PFC软开关

本文研究了一种非最小电压应力无源无损PWM变换器,与具有最小电压应力的PWM变换器相比,它具有电流应力更小,效率更高的优势。分析了非最小电压应力的无源无损电路网络在无桥Dual-Boost 功率因数矫正(Power Factor Correction,PFC)的工作模态,并且给出了相应的参数设计。仿真结果证实了方案的可行性。     

改进型倍压Boost PFC变换器的MCM控制算法研究

普通的倍压Boost PFC变换器因具有输入电流连续、电磁干扰小等优点而作为半桥逆变器的前端得到广泛运用,但其拓扑的开关管和电感在工频周期内未得到充分利用.本文针对普通倍压Boost PFC变换器的缺点提出一种改进型倍压Boost PFC变换器,同时引入混合导通模式控制算法控制此新型变换器,有效地降低了输入电流的畸变率(THDi),使系统在全功率范围内均能得到一个较好的PFC效果.最后搭建1k W的改进型倍压Boost PFC试验样机,并在该平台上验证了混合导通模式控制算法的可行性.     

PFC变换器输入电流过零畸变校正

功率因数校正(PFC)变换器普遍存在输入电流在输入电压过零点附近发生畸变的现象.现分析了PFC变换器输入电流在输入电压过零点附近产生畸变原因的基础上,针对PFC变换器的输入电流超前于输入电压,从而导功率因数不为1和输入电流过零畸变的问题,提出了一种在输入电压过零点,根据输入电流实测值对PFC变换器的给定电压信号初始相位进行实时调整的数字控制方法,从而达到改善变换器输入电流过零畸变和提高功率因素的目的.通过仿真分析验证,该控制方法有效,特别是在400Hz输入电压时该方法取得了特别好的效果.     

一种零电压转换PFC升压变换器设计

提出了一种带有源箝位的ZVT-PWM升压PFC变换器。详细分析了该变换器的工作原理,讨论了电路的参数,进行了软件仿真,并在一台功率为3kW、工作频率为100kHz的通信用开关电源装置上进行了实验验证。仿真和实验结果都证明了这种变换器不仅可实现主开关管的零电压转换和辅助开关管的零电流开关,而且开关管的电压电流应力非常小,同时变换器效率可高达92％。     

单周期控制的带纹波抑制单元无桥Boost PFC 变换器研究

为了解决无桥Boost功率因数校正(PFC)存在的输出电压纹波大以及输出负载突变造成的输出电压波动等问题,本文基于无桥Boost PFC拓扑设计了纹波抑制单元来减小直流输出纹波,并增加负载电流前馈控制对单周期控制方式进行优化。通过理论及原理分析可知纹波抑制单元可以减小直流输出纹波,负载电流前馈控制能够迅速采集负载突变引起的输出电流变化量并及时进行信号调理使输出电压快速稳定,从而增加系统动态稳定性。通过仿真对比分析发现,使用抑制单元后纹波系数从2.5%降到0.25%,在增加负载电流前馈控制方式后,无论是输出负载突增还是突减,输出电压都可以在极短时间内恢复稳定,并且功率因数校正的效果不会发生变化,该仿真结果验证了设计的正确性。     

无桥Boost PFC谐波抑制算法

针对无桥Boost PFC电路输入电流存在的三次谐波问题,提出一种在电压外环中引入数字陷波器和电流内环预测控制相结合的控制算法. 该算法抑制了由直流母线二次纹波经电压环传导至输入侧形成的电流三次谐波,改善PI调节造成的电流过零点畸变,同时提高系统的稳态精度和动态响应速度. 通过数字仿真和一台输出功率为1 kW的无桥双Boost PFC实验样机,验证了所提控制算法的有效性.     

具有内在负载电流反馈的单级并联PFC变换器

针对中小功率场合,提出一种新型单级功率因数校正变换器的拓扑,分析了其工作原理.该AC-DC变换器具有内在负载电流反馈,在轻载情况下,能在保持占空比不变的同时,自动减小输入功率,具备拓扑简单、电容承受电压低和开关电流应力小等优点.通过仿真实验,研究了该电路拓扑的输入性能指标.实验结果表明,应用电路拓扑的实验装置,功率因数较高,输入电流的谐波满足IEC1000-3-2 Class D 的要求.     

一种改进的广义预测控制算法

广义预测控制（GPC）在大纯滞后过程控制中仍有不足．本文通过调整GPC的参考轨迹，对GPC算法做了改进，提高了GPC的稳定性和鲁棒性，仿真结果表明此算法控制效果具有良好的应用价值．     

分数阶Boost变换器的两种预测电流控制

基于分数阶微积分理论以及实际电容和实际电感在本质上是分数阶的事实.首先,在建立Boost变换器的分数阶数学模型基础上,提出分数阶预测电流控制,设计预测控制器.其次,在考察分数阶Boost电路的电感电流波形的基础上,提出分数阶Boost电路整数阶预测电流控制.最后,依据分抗链及Oustaloup分数阶近似算法,得到了分数阶电感逼近电路,利用Matlab软件对所设计的控制器进行仿真验证.结果表明,分数阶预测电流控制下的超调最小,过渡时间最短,尤其是在抗负载扰动上的性能更佳.整数阶预测电流控制的性能虽然低于分数阶预测控制,但也有较好的控制性能.同时仿真结果验证了所提控制方法的可行性和有效性.     

电流源型半桥变换器的鲁棒控制

为抑制电流源型半桥变换器升压过程中的干扰信号,提出一种基于相似反对称结构设计的鲁棒控制方案.通过分析开关模式和工作过程,并考虑电源电压波动和负载扰动的影响,采用状态空间平均法建立带有不确定项的数学模型.利用相似反对称结构的逆推方法设计闭环控制器,保证了直流母线电压的稳定,并通过李亚普诺夫理论分析系统的动态性能,得到系统快速性的调节方法.仿真结果表明,该方案不仅对不确定性具有较好的鲁棒性,且对外部扰动具有较强的抑制作用.     

一种自校正广义预测控制算法

本文运用自适应原理,在广义预测控制(GPC)算法的基础上,设计了一种自校正GPC算法。该算法具有计算量小,鲁棒性较强的特点。文未给出了仿真实例。     

一种基于干扰预测的功率控制算法

针对宽带码分多址系统的上行链路,提出了一种基于干扰预测的功率控制方法,利用当前时刻和以前若干时刻的干扰对下一时刻的干扰进行最佳预测,以此为基础来解决下一时刻的功率,从而使信干比更接近门限值,仿真结果证明,该方法不仅可以提高控制精度和收敛速度,增加系统的稳定性,而且可以减小条件下断概率,增加系统的容量。     

用于Boost变换器的无负载电流传感器滑模-预测控制策略

Boost变换器作为升压DC-DC变换器被广泛应用于光伏发电、储能及电动车领域。然而由于Boost变换器的右半平面零点的频域特性,传统的PI控制策略会限制变换器的动态性能,在较大负载突变的情况下造成较大的输出电压波动,进而造成过压或欠压故障;预测控制可以有效提高动态性能、避免调整控制参数以及可增加系统约束,但由于系统参数不匹配及对损耗的忽略会造成输出电压的稳态静差。为了减小负载突变带来的电压波动同时兼顾稳态特性,本文提出了无负载电流传感器的滑模-预测控制策略,外环采用滑模面生成电感电流指令值,内环采用无差拍预测控制,并使用了滑模观测器来观测电流。该控制策略不需要负载电流传感器,相比PI控制器,不仅可以同时减小负载突变时的输出电压波动和过渡时间,还可以有效限制稳态静差。实验验证了该套控制策略的性能优越性。     

一种新型零电压零电流PWM DC/DC全桥变换器的研制

利用耦合输出电感进行次级箝位移相控制;采用了无损耗元件及有源开关的简单辅助电路;副边整流二极管的电压应力和传统的硬开关电路一样小;轻载时箝位电容的充、放电电流能根据负载情况自动调整,可保证在很宽的负载范围内变换器都有高效率;辅助回路二极管Dc可以实现软关断,因而反向恢复影响小;本变换器不存在原边环流,因而可以提高变换效率。文中分析了该新型拓扑的工作原理,提出了参数设计依据,进而推导了变换器各种状态时的参数计算方程;采用此方案成功研制了48V／20A软开关电源,进行了参数设计,并给出了其仿真和试验结果。试验结果表明该变换器在1／3负载以上时效率可以高迭92％以上。     

新型零电流PWM全桥DC-DC变换器

为降低IGBT在关断过程中所产生的损耗,提高电源的开关频率.通过在变压器副边增加一个由谐振电感、谐振电容、辅助箝位二极管以及辅助开关管组成的辅助电路,在主开关管关断之前短暂开通辅助开关管,通过谐振电感和谐振电容之间的谐振使原边电流迅速复位,从而实现主电路开关管的零电流开关(ZCS).实验结果表明,此变换器可在全负载范围内实现所有开关管的ZCS和输出整流管的软换流,其辅助电路的谐振电感还具有帮助主电路实现主开关管软开通的功能.这种拓扑结构简洁,可以较好地实现软开关且不会增大整流二极管的电压应力,变换器的效率也达到了90%以上且有提升空间.     

一种低电流纹波的低压大电流DC-DC变换器的研究

通过n个倍流整流结构交错并联方式用以进一步减小纹波电流。给出了电路的开关信号波形和仿真模型，并使用Pspice仿真软件对该模型进行仿真，取得满意效果。最后通过实验验证。这种结构特别适用于通信设备、计算机、宇航等领域的电源。