基于TL494的同步整流Buck稳压电源设计

设计了一款基于TL494的同步整流Buck稳压电源。该设计通过控制单片机端PWM占空比,经LPF滤波器将PWM信号转变为直流电压信号,从而由TL494产生PWM信号控制同步整流管的占空比,实现电压0至30 V稳定连续可调输出。输出采样电路将电流值经放大后传送给单片机和TL494,当电流超过5 A后,MOS管关断,实现过流保护。经实验测量表明,在输入电压48 V、输出电压30 V、输出电流5 A的情况下,该设计负载调整率小于1%、输出纹波低于50 mV、效率高于96%,满足基本数控要求。

Buck ZCS PWM变换器非线性动力学研究

软开关变换器是一个复杂的非线性系统,其中存在分岔和混沌等复杂的非线性现象。另一方面,由于谐振电容和电感的存在,使得变换器的非线性动力学行为变得更加复杂。以Buck ZCS PWM变换器为研究对象,详细分析了变换器中的非线性现象,研究了软开关PWM变换器的非线性动力学行为。根据Buck ZCS PWM变换器的工作原理,在PSpice中设计了Buck ZCS PWM变换器的仿真电路。分别以滤波电感,滤波电容和负载电阻为分岔参数,通过电路仿真分析了Buck ZCS PWM变换器在时域和相空间的非线性现象。基于PSpice电路仿真,研究了Buck ZCS PWM变换器复杂的非线性动力学特性,Buck ZCS PWM变换器中元器件参数的变化可能使系统进入倍周期分岔态和混沌状态,从而导致整个电路系统的输出不稳定。

基于精确反馈线性化的Buck开关变换器定频PWM滑模控制

基于非线性微分几何理论,提出了一种基于精确反馈线性化的定频PWM滑模变结构控制策略。应用脉冲波形积分法建立电感电流连续(CCM)开关变换器的仿射非线性系统模型;在满足精确反馈线性化条件下,采用状态反馈精确线性化方法,推导了非线性坐标变换矩阵和状态反馈表达式,实现了变换器的线性化。以线性化后的布鲁诺标准型为新被控对象,采用指数趋近律设计了滑模控制器。仿真结果表明:该方法不但比传统PI控制具有更好的稳态特性、更快的响应速度、更强的抗干扰能力,而且优于基于微分几何的最优控制策略。

改进型ZVT-PWM Buck变换器的参数设计与实验

为了克服典型零电压转换ZVT(ZeroVoltageTransition)PWM降压型(Buck)变换器存在的辅助开关硬关断和内部循环电流的问题,提出一种改进型变换器,增加了缓冲电容和与谐振电感串联的二极管。分析了改进电路的工作原理,简要介绍了其各阶段的工作情况,设计了电路的参数,并进行了实验研究。结果证明改进措施能够使辅助开关实现近似零电压关断,同时能有效地截止原电路中存在的循环电流,提高了变换器的性能。

ZVT-PWM Buck变换器的改进

分析了零电压转换PWMBuck电路所存在的辅助开关硬关断和内部循环电流等问题。为能够实现辅助开关管的零电压关断,消除内部循环电流,提高变换器的效率,提出了一种改进电路,并讨论和分析了其工作过程。仿真与实验研究证明改进电路是可行和有效的。

基于发展的PWM Switch模型的Buck/Boost双向直直变换器建模及分析

提出了双向功率流动场合的PWM Switch模型,同时选取典型的Buck/Boost双向变换器作为评估平台。小信号分析结果表明,Buck/Boost双向直直变换器通过仅控制Buck模式主控管可以对电池充放电模式进行切换。其提供了对变换器稳态及动态性能研究的一种快速仿真方法。基于改进PWM Switch模型及器件级电路的详尽仿真对比验证了模型的精确性。

闭环具有锯齿特性的PWM型DC-DC buck变换器周期解的存在性

应用周期方程方法研究具有锯齿波特性的闭环PWM型buck DC-DC变换器T周期解的存在性问题,并给出了其在一个周期内仅有一次切换的T周期解存在的充分条件。所给出的结果为闭环PWM型buck

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PWMBuck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.

改进软开关Buck ZCT-PWM开关电路设计及其Pspice仿真

介绍了典型的零电流转换ZCT(Zero Current Transition)PWM直流变换器的基本工作原理,分析了其存在的主开关电流应力大和辅开关硬关断的问题,提出了一种改进型开关电路。对其拓扑结构和工作原理进行了详细分析,设计了电路参数,并对其进行了Pspice仿真。结果证明此改进能够使辅助开关近似零电流关断,提高了变换器的性能。

基于PWM控制芯片的Buck变换器非线性现象研究

对实际的PWM芯片控制的Buck变换器中的非线性现象展开研究,建立了实际PWM控制芯片的非线性模型,得到UC3842控制下电感电流的分叉图和Lyapunov指数,进一步得到PWM芯片控制下Buck变换器周期态和混沌态下的频率响应特性.

基于互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器在超级电容器储能中的应用

超级电容器等快速储能技术在短时大功率应用中具有较好的技术经济性,非常适宜于微型电网运行过程中的瞬时功率平衡控制。提出超级电容器通过Buck/Boost双向变换器与脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变器相连的储能主电路结构,以实现功率的双向调节并提高超级电容器利用率。为解决直流母线电压易受PWM逆变器工作状态切换而波动的问题,采用互补PWM控制技术,分析其特点及其在提高系统运行稳定性与动态响应的优势;建立互补PWM控制的Buck/Boost双向变换器的小信号模型,应用电压电流双闭环与功率前馈相结合的方法以抑制直流母线电压波动;针对直流母线负载电流不易测量的问题,提出采用最小拍观测器的方法对负载电流进行虚拟测量。仿真和实验证实了该方法的有效性。

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 1.8/3.3 V 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。

一种改进型ZVT-PWMBuck变换器的设计

软开关技术是近年来电力电子学领域中的一个研究热点。采用软开关技术可以降低开关损耗,抑制开关产生的电磁干扰,因而有助于进一步提高开关频率。该文在分析典型Buck变换器的基础上,提出了一种改进型的ZVT-PWMBuck电路,对其拓扑结构、工作原理和电路特性等作了较深入的阐述。仿真结果证实改进型电路是可行和有效的,并提高了电路的性能。

一种基于PWM的新型滑模控制器在BUCK变换器中的仿真研究

介绍了滑模控制理论及其在Buck变换器中的仿真研究,提出了一种新型滑模控制器的设计方法,该方法与传统设计方法的不同之处是在三维空间中设计滑模面,该设计方法充分考虑了Buck中各元件的信息。Buck变换器工作在CCM模式下,计算出该方法的滑模可达性条件及其控制器方程,并论述了该种方法的稳定性。最后采用SIMULINK对该控制器在Buck电路中的应用进行了仿真,通过仿真结果论证了变换器的相关理论,证明了该种方法的可用性。

An Analysis of Buck Converter Efficiency in PWM/PFM Mode with Simulink

This technical paper takes a study into efficiency comparison between PWM and PFM control modes in DC-DC buck converters. Matlab Simulink Models are built to facilitate the analysis of various effects on power loss and converting efficiency, including different load conditions, gate switching frequency, setting of voltage and current thresholds, etc. From efficiency vs. load graph, a best switching frequency is found to achieve a good efficiency throughout the wide load range. This simulation point is then compared to theoretical predictions, justifying the effectiveness of computer based simulation. Efficiencies at two different control modes are compared to verify the improvement of PFM scheme.

一种新型零电流PWM Buck开关电路的设计

提出一种新型零电流开关PWM Buck电路,对其拓扑结构和工作原理进行了详细分析,仿真结果证明该电路中所有的开关管和二极管均能在软开关条件下完成导通和关断,且具有很小的电流应力,能有效解决IGBT关断时存在的"拖尾电流"问题。

基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计

阐述一种基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源的设计,该稳压电源由Buck主拓扑电路、MOS驱动电路、辅助供电电路以及电压电流采样电路构成。通过STC8H单片机发出一路PWM波,再经过MOS驱动电路得到两路互补并带死区的PWM波,分别推挽驱动Buck主拓扑电路中两个MOS管的通断。同时STC8H单片机的片上资源A/D实时监控输入电压和输出电压、电流,主控制器得到反馈后通过闭环调节的占空比,控制输出电压、电流。实验表明,设计的开关频率为150kHz,可调输出电压0~48V的电源具有良好的功率转换效率,满足一般小功率的工作场合。

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。

交错并联双向Buck/Boost集成LLC谐振型三端口直流变换器

将交错并联双向Buck/Boost电路与全桥LLC谐振电路通过共用全桥开关单元集成在一起,提出了一种新型的三端口直流变换器,实现了器件共享,降低了体积和成本。该三端口变换器包括两个双向端口和一个隔离的单向输出端口,通过PWM+PFM的混合调制策略,可实现端口间功率流的灵活控制。与传统的移相全桥集成型三端口直流变换器相比,提出的变换器输入电流纹波小,可在宽电压和功率范围内实现一次侧开关管的零电压软开关(ZVS)和二次侧整流二极管的零电流软开关(ZCS)关断,开关损耗小,而且不存在占空比丢失、变压器直流偏磁等问题。研究了该三端口变换器的工作原理、工作模式和端口功率传输模式,并对其增益、软开关等特性进行了深入分析,最后搭建了一台500W的实验样机,实验结果验证了变换器的实用性和理论分析的正确性。

改进的降压型软开关PWM变换器

恒频控制的准谐振变换器存在功率限制和高应力缺陷。提出了改进的降压型软开关ＰＷＭ变换器，并和传统ＰＷＭ电路进行了应力比较。通过改进电路的理论分析和实验验证，结果表明上述问题得到有效克服。