改进单周期控制策略的双向大变比DC-DC开关变换器

大变压比的双向DC-DC变换器广泛地应用于电池的充放电系统、电动汽车、不间断电源、启动/发电系统、光伏发电系统和航空电源系统等场合,其重要性能指标是效率、质量和成本。但是传统非隔离型双向DC-DC变换器在高频下难以取得较大变压比,同时会导致较大的电压电流应力和较大的损耗。为实现非隔离型双向DC-DC变换器的大变比应用,将耦合电感引入非隔离双向DC-DC变换器,实现输入输出电压大变比和效率提升;针对新型双向大变比直流变换器升降压Buck/Boost电路,提出一种改进单周期控制模型,该模型基于所提电路不同工作模式下的有效占空比并结合输出反馈补偿控制,实现有效控制和提高负载的动态响应能力。分析具有耦合电感双向DC-DC开关变换器的工作原理和控制特性,并通过计算机仿真和样机实验验证了所提电路和控制策略具有更高的转换效率、更强的鲁棒性和优良的抗扰动能力。

无桥PFC电路改进单周期控制的仿真与实验分析

为了进一步减少导通损耗和提高变换器转换效率,近年来提出了无整流桥新型功率因数校正(PFC)电路。对于无桥PFC电路,存在输入电压检测、电流检测和共模噪声等一系列问题。本文深入分析了无桥PFC电路控制的特点,提出了采用峰值电流采样的改进单周期控制无桥PFC控制方法,建立了PSPICE仿真模型并进行仿真分析。基于一种低共模噪声的无桥PFC电路,应用模拟控制芯片IR1150实现样机,验证了理论分析。

基于改进单周期控制无桥功率因数校正电路的分析

无整流桥新型PFC电路与传统功率因数校正电路(PFC)相比,可以进一步减少导通损耗提高变换器转换效率,但存在输入电压检测、电流检测和共模噪声等一系列问题.本文分析无桥控制的特点,提出了峰值电流采样的改进单周期控制无桥PFC控制方法.基于一种低共模噪声的无桥PFC电路,应用专用控制芯片IR1150实现样机,验证了理论分析.

改进单周期控制有源前端变换器的研究

基于单周期控制(OCC)有源前端(AFE)变换器具有抗电源扰动能力强、动态响应快、鲁棒性强、恒频控制等优点,但在轻载时变换器的功率因数变差,提出了改进OCC策略,采用前馈补偿控制改善轻载时对功率因数的影响,进一步研究采用独立的锯齿波电路完全消除轻载时对功率因数的影响,建立改进OCCAFE变换器的数学模型。理论和仿真实验证明该控制策略的有效性和实用性。

倍压Boost-APFC变换器的改进型单周期控制

阐述了单相倍压Boost有源功率因数校正(Boost-APFC)变换器拓扑的工作原理以及传统单周期控制算法的特点。基于电感电流混合导通模式的工作条件,并针对电感电流连续模式下的单周期算法在电流断续模式下的失效,提出了改进型单周期控制算法。该算法针对电感电流断续模式下存在的电感电流采样误差,引入电流修正系数对采样电流进行修正。同时,对单周期算法中的稳态部分进行改进,使其能够适用于电感电流混合导通的情况。改进型单周期控制算法能够使倍压Boost-APFC电路从轻载到满载的全功率范围获得较高的功率因数。基于PSIM仿真软件平台对控制算法进行了仿真,试制了4.8 k W的实验平台和控制板。仿真和样机实验结果均表明理论分析的正确性。

基于开关电容的双向DC-DC变换器及其单周期控制

基于开关电容网络串联放电、并联充电工作特点,提出一种实现输入输出电压大变比的双向开关电容网络DC-DC变换器。针对变换器抗输入扰动抑制能力差和动态响应速度慢等问题,提出采用单周期控制结合输出电压反馈补偿控制方法,实现在一个周期内有效抑制输入电压扰动并提高变换器抗负载扰动能力。分析了双向开关电容网络DC-DC变换器的工作原理和控制特性,并对所提电路及其在输入电压、负载以及给定等参数变化时的状态进行实验和仿真研究。结果表明:变换器具有较强的升降压能力;改进单周期控制变换器具有良好的抗扰动能力和更强的鲁棒性。