数字控制PFM/PWM混合型DC-DC开关电源

结合脉冲频率调制(PFM)和脉冲宽度调制(PWM)的特点,设计了一种混合型的降压DC-DC控制器,提高了全负载情况下的效率,并进行了多种低功耗设计,轻负载时效率提高。控制器的PWM采用数字化PID控制,PFM采用电压电流的双环反馈控制,在1mA^2A的宽负载范围内效率为80%~92%。

PWM-PFM混合控制LCC谐振变换器研究

输入电压和负载宽范围变化时,变频控制LCC谐振变换器的开关频率变化范围宽,而移相控制LCC谐振变换器难以实现宽范围零电压关断（zero voltage switching,ZVS）。为了在较窄开关频率范围内实现LCC谐振变换器的宽范围软开关,该文提出一种脉宽-脉频调制（pulse width modulation-pulse frequency modulation,PWM-PFM）混合控制LCC变换器。通过同时调整LCC变换器原边开关管的导通角与开关频率,在宽输入电压和宽负载变化范围内,提出的PWM-PFM混合控制LCC变换器能在稳压输出的同时保持变换器ZVS软开关工作。此外,PWM-PFM混合控制LCC谐振变换器的开关频率范围较窄,简化了变换器磁性元件的设计。以工作在电容电压连续模式（continuous capacitor voltage mode,CCVM）的LCC谐振变换器为例,利用基波近似法,分析PWM-PFM混合控制LCC谐振变换器的工作原理和控制特性,对谐振元件和控制参数进行设计。最后,通过一台100-200V输入、48V/500W输出的实验样机验证了理论分析的正确性。

LLC谐振变换器PFM+PWM混合控制方法研究

LLC谐振变换器在特定的谐振腔参数设计及电路寄生参数的影响下,通常会出现高频段频率对增益的调节作用大大减弱甚至失去调节作用的现象,造成其在宽范围输出电压应用场合的设计困难,在数字化控制电源中,PFM结合移相控制或PWM控制是有效的解决途径。分析了特定条件下LLC谐振变换器采用单一的PFM或PWM控制时存在的问题,提出了有效的PFM+PWM混合控制设计方法,并以2 000 W宽范围输出电压LLC谐振变换器设计实践为例进行了实验验证。

宽占空比峰值电流型准PWM/PFM混合控制

为使Buck变换器在负载电压上升至接近输入电压的低压差情形仍可稳定控制其电感电流,且能随负载变化实现斩波状态与直通状态的自动切换,提出宽占空比峰值电流型准PWM/PFM混合控制。该控制方法在中占空比区间为准PWM控制,在高占空比区间为PFM控制。采用该控制方法的Buck变换器可在上限值高达100%的宽占空比范围实现其电感电流的稳定控制,并能随负载变化在斩波状态与直通状态之间自动切换,使变换器以直通为工作常态时具备主动限制负载过电流的伺服特性。仿真研究结果验证了宽占空比峰值电流型准PWM/PFM混合控制原理及实现的正确性与有效性。

数字控制PWM/PFM混合型AC-DC开关电源设计

采用数字控制方法,结合脉冲频率调制和脉冲宽度调制的特点,设计了一种采用数字控制初级反馈反激式开关电源。数字化控制技术可实现快速动态响应,严格的输出调节,以及多种PWM/PFM混合控制。最终利用Cyclone 3系列FPGA作为数字控制器进行恒压验证,其结果达到了预期设计要求。

基于PWM+PFM的LLC谐振变换器软启动研究

启动过程中电流冲击大是LLC谐振变换器研究中不容忽视的问题之一,为优化LLC谐振变换器的启动过程,提出一种基于PWM+PFM的LLC谐振变换器软启动策略。根据数学计算切换2种传统脉宽调制方法,得到一种新的变占空比控制方法,并将其与传统降频控制方法同时应用在LLC谐振变换器的启动阶段。搭建了一台200 W的LLC谐振变换器验证所提方案的可行性,同时与多种传统软启动控制策略进行对比分析。实验结果表明,相对于传统的软启动控制策略,所提控制策略能进一步减小电路中的电流冲击,具有更加安全可靠的启动效果。

基于控制自由度组合的多电平逆变器载波PWM控制方法

提出了控制自由度组合的思想,利用多电平逆变器中多个控制自由度及其相互组合,以系统的性能指标优化为目标,提出了两种新型的具有实际意义的多电平逆变器载波PWM控制方法。为了验证所提出的控制自由度组合的思想和新型的PWM控制方法,对二极管箝位型三电平逆变器和五电平逆变器进行了仿真和实验研究。结果表明,文中两种新型的PWM控制方法在低调制度下具有比常规的多电平PWM方法更优越的谐波特性或更高的直流电压利用率。

一种新型光伏控制器PWM控制方法

针对现有光伏控制器控制模式的不足,提出一种精粗调组合实现的新型PWM精确控制方法,将太阳能电池分成N个独立的太阳能子阵,只令一路子阵采用PWM控制作为精调,其余子阵采用普通开关控制作为粗调,具有控制电流精度高、稳压效果好、动态热损耗小、体积和重量小、成本低、易于实现等优点,特别适合大功率应用。

一种改进的三相PWM整流器模型预测控制方法研究

针对传统的三相两电平PWM整流器模型预测直接功率控制(MPDPC)可选择的开关矢量有限,需要较高的采样频率才能满意的控制效果,从而带来较大计算量等问题,在变换器多矢量控制方法基础上,提出一种改进的三相PWM整流器模型预测直接功率控制方法。该方法在一个开关控制周期内使用一个非零矢量和零矢量组合替代传统方法的单矢量,并推导了占空比计算公式,提出一种简单计算的方法来计算非零矢量和零矢量的作用时间。相比于传统的单矢量枚举MPDPC,该方法具有计算简洁、鲁棒性强和受整流器电感、电阻参数影响小等优点。仿真和实验结果表明,在相同的开关频率情况下,所提出的改进的MPDPC可以获得与传统MPDPC相似的动态响应,并具有更低的功率脉动和更低的电流谐波含量。

应用SG1525实现PFM控制器的设计方法

提出了一种应用PWM常用控制器SG1525实现PFM控制器的设计方法。首先分析了SG1525电路机理,给出了应用SG1525设计PFM控制器的思路,具体介绍了实现该控制器的外围电路及相关参数选取方法,最后通过分析该电路的时序图表明了该方法的可行性。

基于数字PWM控制器iW3620的AC/DC LED驱动器设计

iW3620是一种利用先进的数字控制技术和在峰值电流型PWM反激式变换器中利用初级侧控制技术的高性能AC/DC离线式LED驱动器。文中介绍了iW3620的功能特点和基于iW3620的AC/DC离线式LED照明电源的设计。

气液联控伺服系统的动力机构特性分析

首次提出一种新型传动方式，描述了此类传动的基本结构和工作原理，给出了相应的数学模型，并详细分析了系统的动力机构特性。提出了用气液联控伺服系统可以实现常规气压伺服系统难以实现的高频响、高刚度等一系列特殊机能，可望为非线性严重的难以控制的气压伺服系统寻求一条控制的新途径。

开关变换器调制与控制技术综述

在归纳和总结开关变换器控制技术的基础上,根据电压、电流、电荷和磁通4个基本物理量,将控制技术划分为4类基本型控制(即电压型、电流型、电荷型和磁通型)和组合型控制。按照占空比实现方式的分类,存在两种基本的调制,即脉冲宽度调制和脉冲频率调制。指出开关变换器的控制技术是由"控制"与"调制"相结合而形成的。利用调制与控制结合的概念,系统地分析基本型控制和组合型控制的工作原理、本质特点、内在关系和优缺点,为开关变换器调制与控制技术的应用提供参考。根据对偶原理,将现有的控制技术拓展到输出恒流控制,并对其进行简要分析。

TIG焊提升引弧控制电路的研究

为了改善现有引弧方法存在的缺陷和不足,研究和开发了新型引弧技术。在保持TIG焊原有优点的基础上,介绍了一种TIG焊提升引弧控制电路,重点探讨利用PWM和PFM两种调制方式相结合控制引弧过程的方法,并深入分析其原理。通过波形测试、外特性测试和相关工艺试验对电路进行检测。实验结果表明:采用TIG焊提升引弧控制电路,可以获得较为理想的恒电流内拐式外特性曲线,引弧成功率93.3%,钨极损耗情况也明显少于普通接触引弧。该电路具有很好的实用性,同时这种引弧系统结构简单、装置轻便、造价较低、易于使用。

开关DC-DC变换器恒频定关断时间控制技术研究

针对固定关断时间(FOT)控制开关变换器开关频率随输入输出电压波动、增加开关电源损耗、不利于EMI滤波器综合设计等缺点,提出了一种基于输入输出电压反馈调节的恒频固定关断时间(CF-FOT)控制技术。通过增加输入输出电压反馈环路,使固定关断时间随输入输出电压动态调整,以确保开关频率恒定,从而消除了输入输出电压波动对开关频率的影响。PSIM仿真与实验结果表明,CF-FOT控制技术具有良好的可行性,提升了原FOT控制开关变换器的性能。

开关电源的控制方式综述

开关电源高频化、模块化、数字化的实现,将标志着开关电源控制技术的成熟,简述了当前开关电源的控制技术,从模拟控制和数字控制两个方面着手,介绍了PWM控制,PFM控制,PWM-PFM控制,基于单片机控制和基于DSP控制等五种控制方式的特点,并分析比较了它们的优缺点和应用范围.

气液联控位置伺服系统及其试验研究

针对常规气压伺服系统的缺点, 将液体介质引入到气压伺服系统中并对气、液进行闭环控制, 从而构成了一种气、液复合介质控制系统———气液联控伺服系统。该系统具有常规气压伺服系统难以达到的高频响、高精度、高刚度和良好的低速性能, 能够实现系统定位锁死机能。该系统用PWM (脉宽调制) 方法进行控制。

基于单片机控制的高频高压X射线发生器

给出小型(5kW)高频X线机的整体解决方案,采用两套PWM结合PFM对X线管kV及mA进行精确灵敏的闭环控制,本发生器配合不同的机械结构可组成床旁机或C型臂(加配影像增强器及电视系统)型式的X线整机.

一款电容电池控制器的研究和设计

本文提出了一种新型的具有升降压功能的DC-DC控制器的设计方案,它工作在PWM/PFM控制方式下,用于对超级电容电池的供电进行控制。文中阐述了DC-DC控制器的发展背景和工作原理,从系统结构上对该芯片进行了研究设计和模拟验证,模拟结果表明该控制器很好的实现了不同负载下的高效率。

数字阀电液控制系统死区的补偿方法研究

本文针对数字阀存在的响应死区问题，提出了一种双阀联合ＰＷＭ控制方法。能自动避开响应死区使系统工作在线性较好的区域，从而改善系统的静态性能，提高系统的控制精度。