磁谐振LED供电系统的传输特性分析

针对无线电能传输系统中输出功率和传输效率问题,以近场磁谐振耦合LED无线供电系统为对象,利用耦合模式理论(CMT)建模方法对系统的输出功率和传输效率等传输特性进行优化分析。通过CMT构建出无线电能传输网络的等效耦合模型,导出输出功率与耦合系数、传输效率与耦合系数间的量化关系式,进而确定出系统的最大输出功率表达式。最后,结合磁谐振LED供电系统实验结果,验证了所构建耦合模型的有效性和理论分析的正确性,初步论证了磁谐振无线电能传输的工程潜在应用可行性。

零扰动补偿控制电流模式Buck变换器

针对峰值电流模式开关功率变换器系统普遍存在的次谐波和混沌不稳定行为,本文提出了一类零扰动补偿抑制新思路。结合峰值电流模式Buck变换器中输入和输出量之间的稳态关系,给出了简化的零扰动补偿控制条件,构建出相应的控制方程及模拟实现电路,基于傅里叶级数分解导出了系统分岔边界方程,确定出控制参数的可控范围。最后,给出了零扰动补偿控制效果的仿真和实验结果,验证了理论分析的正确性和所提零扰动补偿控制思路的有效性。

纹波电流调制准最优控制Buck变换器

提出了一种新的纹波电流脉宽调制策略,以电容电流为调制信号主体,实现了动态调节过程的非线性控制,变换器动态过程逼近时间最优控制(TOC)运行轨迹。结合Buck变换器实例,导出了基于电容电流调制的控制方程,构建了相应的模拟控制电路。理论上重点分析了变换器的动态特性,给出动态调节时间与输出电压跌落的近似解析值。仿真和实验结果证明变换器动态响应过程逼近TOC运行轨迹,验证了所提控制策略优越的动态响应,实现了系统的准最优快速调节控制。

改进的Lyapunov直接法控制单相Buck型逆变器

针对传统线性控制存在的稳定局限性问题,应用Lyapunov直接法设计了改进单相Buck型逆变器的改进非线性控制策略。在单相逆变器准稳态平均模型的基础上通过构建了二次型Lyapunov能量函数,导出了满足系统稳定收敛的控制方程,采用积分复位电路模拟求解出了控制方程中的开关占空比,整体控制电路的实现简单。此外,给出了系统的稳定性理论证明和系统稳态性能分析,并给出了所提控制与传统的PID控制的模型对比分析。最后,搭建了实验样机,所给的实验结果证实了理论分析的正确性和所提Lyapunov非线性控制策略的有效性。

磁耦合电能传输系统两类建模法的等效性分析

以磁耦合无线电能传输系统为对象,应用耦合模理论给出了磁谐振系统的动力学模型,从能量的磁场耦合和衰减特性角度阐释了其中关键参数的电路含义,进而导出了输出功率和传输效率表达式.结合等效电路法的有关输出功率和传输效率结论,证实了两者在该层面的一致性.最后,给出了系统输出功率、传输效率与传输距离、工作频率之间的实验关系曲线,说明了理论分析结果的正确性,间接验证了两类建模方法在输出功率和传输效率方面的一致性.