不连续导电模式PWM开关变换器闭环系统的符号分析法

本文将文献 [11]提出的连续电流模式 (CCM)PWM变换器闭环系统的符号分析法推广于不连续导电模式 (DCM)PWM变换器闭环系统的稳态分析中 ,获得全符号表示的DCMPWM变换器闭环系统状态变量的直流解及纹波解 .

不连续导电模式V^2控制Buck变换器分析

采用平均开关模型方法建立了不连续导电模式(DCM)V2控制Buck变换器的小信号模型,得到了相应的交流小信号传递函数,进行了DCM模式V2控制、电流型控制和电压型控制Buck变换器的频域特性和时域特性仿真分析、比较和研究,仿真结果验证了在DCM模式下V2控制方法比电流型控制方法和电压型控制方法具有更好的负载动态响应特性;但是V2控制对输入电压扰动的抑制能力介于电流型和电压型控制之间。

不连续导电模式Boost PFC变换器中快尺度不稳定性研究

导出了不连续导电模式Boost PFC变换器的异步切换映射数值模型。数值模拟发现,系统在输入电压周期里会出现快尺度边界碰撞分岔现象。通过研究电路系统模式的切换临界角的变化对快尺度不稳定性现象进行了详细的描述,同时分析了快尺度不稳定性对器件应力及系统功率因数的影响,给出了系统稳定性随一些参数变化的稳定性区域图。最后,实验验证了这种快尺度不稳定性现象的存在。这些结果对于实际电路的设计具有重要的参考价值。

不连续导电模式V^2C控制Boost变换器分析

采用平均开关模型方法建立了不连续导电模式(DCM)V2C控制Boost变换器的小信号模型,得到了相应的交流小信号传递函数,并对DCM模式V2C控制、电流型控制和电压型控制Boost变换器进行了仿真研究。分析和仿真表明在DCM模式下V2C控制方法比电流型控制方法具有更好的动态响应特性。

单级单开关不连续导电模式功率因数校正电路新方案

分析了几种单级单开关不连续导电、带输出电压隔离的功率因数校正电路 ,分别讨论了其优缺点 ,并提出了一种新的功率因数校正电路。

不连续导电模式PFC开关电源的设计

介绍了不连续导电模式PFC开关电源的发展,给出了一个利用功率集成公司(Power Integrations Inc.)推出的系列功率集成开关TOPswitch实现功率因数校正电路的设计实例,并介绍了PFC主电路的设计步骤及各外围器件的设计方法。

不连续导电模式功率因数校正电路二次谐波的分析与抑制

基于Buck变换器的有源功率因数校正电路可直接实现功率因数校正和降压功能,但会在输出电压中产生较大的二次谐波电压,本文就两种降低二次谐波电压的方法-增大输出电压反馈的带宽和串联补偿技术进行了比较,结果表明串联补偿技术能够有效降低二次谐波电压,而且输入电流能够很好地跟踪输入电压且无畸变,保持较高的功率因数。

基于Boost结构下不连续导电模式的PFC电路

采用现代高频功率变换技术的有源功率因数校正(Power Factor Corrector,PFC)技术是解决高频开关变换器谐波污染的有效手段。与传统的PFC电路相比,有源PFC电路的输入电流接近正弦波且与输入电压同相位,能有效抑制电流波形畸变和谐波,因此避免了对同一电网设施的干扰。在PFC电路中,Boost变换器是研究和应用得最多的一种变换器。本文着重分析了Boost电路在不连续导电模式状态下,PFC电路的临界条件,对实际电路结构的设计有很好的指导意义。

基于DCM模式的高压输出反激变换器

设计了一种工作在不连续导电模式(DCM)下的高压输出反激变换器。详细分析了工作在连续导电模式(CCM)和DCM的反激变换器稳态输出/输入传递函数,比较了这两种模式在不同负载条件下的电压输出能力。在理论分析的基础上得出:在一定的负载条件下,工作在DCM状态的反激变换器比工作在CCM状态下的反激变换器更适合高压输出电路。在试验电路上对这一结论进行了验证。

单周-PID控制buck电路在DCM模式下的研究

单周控制的开关变换器有较强的输入扰动抑制能力,但是负载扰动抑制能力较差。本文建立了单周控制系统在不连续导电(DCM)模式下的连续时间模型,在此基础上设计PID控制器,得到带输出反馈的单周-PID闭环控制系统。整个系统具有较强的输入扰动抑制能力和负载扰动抑制能力,并有良好的动态、稳态性能。

具有快速动态响应的三态功率因数校正变换器

提出一种三态Boost功率因数校正电路及其相应的系统控制策略,采用DSP实现系统的全数字控制。通过在Boost变换器电感两端并联开关管,使Boost变换器工作在伪连续导电模式从而获得2个控制自由度并实现控制环路的解耦。详细分析三态Boost功率因数校正变换器的工作原理和控制方法,不但解决了不连续导电模式Boost功率因数校正变换器不能应用于中大功率场合和连续导电模式Boost功率因数校正变换器控制电路设计复杂的问题,而且还具有良好的功率因数校正能力,拓宽了Boost功率因数校正变换器的负载范围,并提高了Boost功率因数校正变换器的动态响应速度。通过一台400W的实验样机验证了理论分析的正确性。

单开关二次型DCM Buck变换器

单开关二次型DC-DC变换器采用一个功率开关管实现两个变换器的级联,拓宽了变换器的输入到输出的电压传输比,减少了驱动电路,提高了变换器的效率。相比于传统Buck变换器,二次型Buck变换器工作于DCM模式时有三种不同的工作模态。本文分析了三种工作模态下单开关二次型Buck变换器的工作原理,建立了其平均状态空间等效模型,研究了其稳态特性及各参数之间的关系,最后通过仿真及实验验证了理论分析的正确性。

无桥Dual-Sepic PFC变换器分析与设计

研究了一种新型无桥Dual-Sepic功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器,该变换器具有升降压功能,且完全消除了传统桥式PFC变换器中的二极管整流桥,减少了电流流通路径中功率器件的数量,提高了变换器的效率。工作于不连续导电模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)的无桥Dual-Sepic PFC变换器具有二极管零电流关断特性,减小了二极管反向恢复损耗和开关损耗,进一步提高了变换器的效率。此外,无桥Dual-Sepic PFC变换器输入电流连续,减小了电磁干扰。对DCM模式无桥Dual-Sepic PFC变换器进行了详细的分析和电路参数设计,仿真和实验结果证实了参数设计的正确性和方案的可行性。

具有电压负反馈绕组的新型反激式单级功率因数校正变换器

提出一种具有电压负反馈绕组的新型反激式单级PFC变换拓扑。电压负反馈绕组的引入能够抑制中间储能电容电压,减小开关管的电压电流应力,解决了DCMPFC+CCMDC/DC模式下轻载时,中间电容电压过高的问题,并且一部分输入功率将通过负反馈绕组直接传向负载,提高了变换器的效率。通过对电路工作模态和稳态的分析,可以得出该变换拓扑不仅具有较好的功率因数校正能力,还具有开关管电压应力低、效率高等优点。实验结果证明了该变换拓扑的优越性。

具有快动态响应和低输出电压纹波的二次型BoostPFC变换器

为了提高功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器对负载变化的动态响应性能,同时消除输出电压二倍工频纹波,本文将二次型Boost变换器应用于PFC变换器中,并分析了其工作原理。根据主电路电感的工作模式,可以将二次型Boost PFC变换器的工作区域划分为四个区域:CCM-CCM、CCM-DCM、DCM-CCM和DCM-DCM,本论文重点研究了二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的输出电压纹波特性及其动态性能。研究结果表明,与传统DCM Boost PFC变换器相比,二次型DCM-DCM Boost PFC变换器可消除输出电压的二倍工频纹波,降低输入电感电流峰值,且提高了负载动态响应速度,极大地降低了输出电压超调量与跌落量。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性。

并联型双耦合绕组反激式单级PFC变换器

在双耦合绕组反激式单级PFC变换拓扑的基础上,引入并联功率传递单元,提出一种并联型双耦合绕组反激式单级PFC变换拓扑。该拓扑通过在Boost电感上增加二次绕组,使部分能量直接由Boost电感传给负载,从而提高了变换器的效率,并且能够限制中间储能电容电压和减小开关器件的电压电流应力。本文详细分析了该变换拓扑的工作原理和稳态特性,讨论了变换器的参数设计。150W/24V样机实验结果表明该拓扑具有高效率、高功率因数、低开关电压应力等特点。

一种Boost型PFC电路在DCM下的恒频控制方案

通过对Boost型变换器在不连续导电模式DCM(Discontinued Conduction Mode)下平均电感电流的分析,得到了在恒频状态下实现功率因数校正PFC(Power Factor Correction)时,功率开关管所需的开启时间与输入、输出电压之间的数学关系,并结合实际电路设计,提出了一种PFC控制方案。该方案利用输入、输出电压的采样信号和一个二次积分电路来调制功率开关管的开启时间,使Boost变换器在不连续导电模式下恒频工作并实现电压跟随。理论分析求解出了电路控制参量取值的边界条件。实验电路测试获得了接近1的功率因数和很低的电流谐波含量。

新型单级隔离式半桥PFC变换器

提出了一种新型单级隔离式半桥功率因数校正变换器拓扑。它能有效减小功率器件的电压过冲,高频变压器也无需去磁复位处理,并具有良好的平衡能力。以输入电感电流工作在不连续导电模式(DCM)为例,分析了电路工作原理,给出了200W变换器的仿真和实验波形,验证了理论分析的正确性。

交错并联Boost变换器DCM分析及电感设计

通过对交错并联Boost变换器(IBC)的不连续导电模式(DCM)及其电感电流和输入电流纹波进行理论分析。推导出了输入电流纹波与上升和下降斜率、占空比、电感电流连续时间和变换器周期时间的比值关系表达式。提出在特定电压增益条件下,优化电感能够使输入电流纹波减小到零。通过Matlab仿真和实验验证了理论分析的正确性。

一种用于海岛供电的开关DC/DC变换器

分析了不连续导电模式(DCM)单电感双输出(SIDO)开关变换器的时分复用(TM)控制方法,设计实现了一种根据各路负载最大输出功率选定两路导通时间的TM控制方法。该控制方法可使复用电感最大限度的传输各路负载需求的功率,从而有效提高电感利用率,避免了各路输出的交叉影响。最后以海缆防锚损风光互补供电系统为应用对象对电路参数进行设计,仿真及实验验证了理论分析及控制方法的正确性。