分数阶双输入Buck变换器的逆向解耦PIλ控制

为提高分数阶双输入Buck变换器的动静态性能,提出一种逆向解耦PIλ控制。首先,基于状态空间平均法建立双输入Buck变换器的分数阶数学模型,推导其分数阶小信号等效模型。随后,分析能量间的耦合关系。基于逆向解耦方法实现变量间的解耦,并推导实现分数阶逆向解耦的必要条件。最后,对解耦系统分别设计分数阶PI控制器,并结合分数阶系统的Nyquist判据证明控制系统的稳定性。仿真结果表明,所提控制策略具有良好的抗干扰性能和动静态调节特性。

交错控制双输入Buck变换器的工作模式及输出纹波电压分析

针对两路输入电压大小不等而导致交错控制双输入Buck变换器工作模式复杂、参数设计困难的问题,将变换器的两路输入电压分3种情况进行分析和讨论,并且建立了变换器工作于连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)的临界负载、电感电流和输出纹波电压数学模型。研究发现,变换器的临界负载随两路输入电压压差的减小而增大,电感电流纹波及输出纹波电压随两路输入电压压差的减小而减小;当两路输入电压相等时,变换器的临界负载达到最大,电感电流纹波及输出纹波电压达到最小。最后搭建了双输入Buck变换器实验平台,并通过给定的3组输入电压进行实验分析,实验结果验证了变换器的工作模式以及输出纹波电压数学模型的正确性。研究结果可为交错控制方式的双输入Buck变换器的参数设计提供理论依据。

基于单周期控制的双输入分时Buck变换器

多输入变换器允许幅值和特性不相同的多个电源输入,与多个单输入直流变换器相比,多输入Buck变换器可以共用一套滤波电感和滤波电容,可以减少器件数量,简化电路结构,减小变换器体积。基于单周期控制原理,针对双输入分时Buck变换器提出了一种简单易实现的新型控制策略。采用单一电压控制环路完成对两个输入源的控制,一个工作周期包含两个子周期,通过调整两个子周期的时间比可以实现两个输入源的功率分配和工作模式的切换。并对其控制原理和性能进行了理论分析,最后通过实验验证了理论分析的正确性。

超快速加载Buck变换器设计

为了提高VRM的加载响应速度,该文分析了传统Buck变换器的最优加载过程,并基于传统Buck变换器提出了双输入Buck变换器电路方案,说明了其稳态工作过程和加载运行过程,以最优加载阈值为依据给出了附加电源的切换条件,并做了仿真对比研究.仿真和试验结果表明双输入Buck变换器较传统Buck变换器具有更快加载响应速度和更小输出电压跌落,且结构简单,易于设计和实现,适用于VRM主电路.

太阳能与市电智能互补的LED光催化器供电系统

为进一步提高能源利用率,实现无需储能设备的目的,以STM32单片机为控制核心,设计一种基于双Buck输入变换器原理的太阳能与市电智能互补供电系统,并且利用此供电系统经过RT8480驱动芯片给LED光催化器直接供电。通过实验验证,LED光催化器可稳定工作在太阳能单独供电、市电单独供电、太阳能与市电联合供电的三种供电系统模式下。此系统大大提高了能源利用率,同时,也免去了蓄电池带来的成本及对环境的污染,实现节能环保的目的。

太阳能市电智能互补LED照明系统

基于双输入Buck原理,以单片机STC12C5604AD为控制核心,通过软硬件设计搭建一个太阳能/市电联合供电系统,实现不采用储能装备的太阳能LED照明系统。通过实验验证系统可工作在太阳能单独供电,市电单独供电,太阳能和市电联合供电的三种模式。此系统适合用在昼夜需要照明的环境下。

一种解决光伏与市电互补问题的方法

在使用双输入Buck变换器做为主电路的光电联合供电系统中,采用现有的能量管理策略,可以实现光伏与电网协调工作。当两只开关管同时导通时,由于两只续流二极管均承受反偏电压而截止,因此电网电流势必会从太阳能电池板一侧流过。如果在此时测量太阳能电池板电流,将会对测量结果产生严重影响,而且可能直接导致系统无法正常工作。文中提出两种解决方案,即交错双沿调制和锁定方式,并对两种方式给出了理论分析,从理论上证明了两种方法的使用效果是一致的。最后,列出了采用交错双边沿调制基于Matlab/Simulink的仿真模型和结果,证明采用交错双边沿调制的驱动方式是可行的。