一种DC/DC转换器的短路保护电路设计

针对负载短路会对DC/DC造成性能不稳定或损坏的情况,提出一种新型短路保护电路,有效地避免了传统电路在短路时大电流输出造成的能量浪费。该保护电路采用在负载短接时,通过改变电流限比较器输入端基准电压达到降低电路最大输出电流的措施。采用0.35μm BCD工艺将该电路应用于一款高压同步BUCK型DC/DC转换器中,specter仿真结果表明,当负载短路时,该芯片的短路电流只有30 mA,与传统保护电路相比,降低了短路时的输出电流,达到节约能量的目的。

基于短路电流法的温差发电最大功率点跟踪控制

温差发电器(TEG)是一种将热能直接转化为电能的新能源发电装置,使用变换器实现对其输出的最大功率点跟踪(MPPT)极为重要。针对温差发电器件存在内阻随外部温度变化、最大功率点随外部温度变化的问题,该文提出一种新的温差发电短路电流最大功率点跟踪控制算法。首先采用微控制器采集变换器电感电流,通过深入分析TEG与Boost变换器等效模型,推导出根据电感电流瞬时值及其斜率估算温差片短路电流的方法,使用PI控制器将电感电流有效值控制在短路电流的一半,从而实现最大功率点跟踪。与传统算法不同,此方法仅需采集电感电流值,无振荡、无静差,对变换器正常工作无影响。最后通过仿真和实验进行验证,结果表明,所提出的短路电流最大功率点跟踪方法能够有效地跟踪全局最大功率点,仅需要一组电流传感器,工作过程不影响主电路正常工作,既减少了成本,又提高了可靠性。

带跨周期调制的斜坡补偿电路

提出一种带跨周期调制(PSM)的斜坡补偿电路,既能实现斜坡补偿、维持系统稳定,同时电感电流最大值和带载能力不受斜坡补偿的影响,轻载时也能实现PSM控制,使输出电压稳定,并且提高了效率。与一般PSM设计电路相比,该电路设计简单、易于实现。仿真结果表明,在15%～90%的占空比范围内,电感电流最大值变化量微小,PSM控制在轻载时大幅提高了转换器的效率。

基于改进型短路电流法的温差发电MPPT方法

为了能够提高温差发电器(TEG)的发电效率并保证其输出功率的稳定性,提出了一种基于短路电流法的温差发电最大功率点跟踪(MPPT)控制算法,解决了传统温差发电MPPT方法存在的TEG输出功率震荡以及静态误差的问题。该方法只需要采集电感电流并对采样数据进行运算处理即可计算出短路电流,通过控制器将电感电流的有效值控制在短路电流的1/2处,进而实现最大功率点跟踪。仿真和实验结果表明所提出的短路电流最大功率点跟踪方法能够有效地跟踪最大功率点,且控制算法简单、可靠性高。

一种用于MPPT的温差发电片短路电流估计法

针对温差发电器(Thermoelectric Generator,TEG)短路电流法最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)策略的短路电流不能直接测量的问题,提出了温差片短路电流估计法。通过深入分析温差片等效模型及Boost主电路工作模态,推导出根据电感电流上升段的电流值及其斜率计算温差片短路电流的方法。所提方法硬件结构简单,且对主电路正常工作无影响。通过仿真以及搭建实验样机验证理论分析的正确性,验证结果表明提出的短路电流估算方法准确率达99.83%。