不同负载条件下DICM Cuk PFC变换器稳定性分析

重点分析了系统负载变化时,不连续电感电流模式Cuk功率因数校正PFC(power factor correction)变换器稳定性的变化情况。在变换器工作特性的基础上,根据谐波平衡法和Floquet理论分析,研究结果表明:当负载电阻变小时,即系统由轻载到重载变化时,系统发生了工频频率上的倍周期分岔。给出了系统发生倍周期分岔时的电阻,以及在输出电感、输入电压产生改变时和负载电阻共同构成的系统不稳定与稳定的边界区域图,基于输入电感电流-输出电压的相轨图和输出电压的谐波分析谱,更好地观察到系统的动力学行为。最后通过实验验证了理论分析的正确性。

DCM Cuk PFC变换器性能研究与验证

基于不连续模式Cuk变换器,研究了Cuk功率因数校正变换器在不连续电容电压模式和不连续电感电流模式下的工作特性。对Cuk功率因数校正变换器进行模态分析,得到稳态工作波形图,再根据稳态波形图推导出Cuk功率因数校正变换器各变量之间的关系表达式,进一步对不连续电容电压模式和不连续电感电流模式的性能进行比较,结果表明:不连续电容电压模式下,开关电压应力大,电流应力小,输入输出电流连续,且电流纹波小;不连续电感电流模式下,开关电压应力小,电流应力大,输出电压纹波小,更适用于轻载场合。最后使用数值仿真软件和搭建实验样机验证了以上理论分析的正确性。

开关DC／DC变换器的统一离散模型

为了确切地描述DC/DC变换器的系统特性,指导变换器的控制策略设计,文中利用状态转移矩阵,建立了基于电感电流连续和不连续两种运行模式的Boost变换器统一离散模型。给出了根据系统当前状态及控制策略,计算每个开关周期中功率开关关断后电感电流持续时间的方法,给出了变换器运行模式的判断条件,确定了模型的系数矩阵。与实验结果进行比较,验证了统一离散模型的有效性。

宽功率范围内采用电流临界连续状态＋恒频控制的光伏微逆变器

小功率微逆变器常工作于电流断续状态(discontinuous conduction mode,DCM),为提高效率,可将其设计工作于电流临界连续状态(boundary conduction mode,BCM),但需付出变频控制、过高的驱动损耗和开关损耗的代价。为克服上述问题,提出一种在宽功率范围内实现BCM的类谐振桥式微逆变器,引入可变电感作为能量缓冲器件,提出一种感值可扩展的方案,保证尽可能大的功率范围运行在BCM。提出一种BCM+DCM混合运行的控制策略,既保证了精度,又保证了动态特性。分析了所提方案在各方面的优势。350W实验样机验证了所提微逆变器性能优良。