改进滑模控制双降压式逆变器的动力学特性

本文将改进指数趋近律滑模控制引入到双降压式逆变器中,并对其动力学特性进行研究。首先,基于系统的工作原理,建立了系统的离散数学模型;其次,结合多种数值仿真方法描述了随控制参数变化系统由稳定到不稳定状态的演变过程,并得到控制参数的稳定工作域;然后,利用分岔图研究了外部参数对系统稳定性的影响;最后,利用快变稳定性定理进行理论分析。本文研究为改进指数趋近律滑模控制双降压式逆变器的设计和调试提供一定的理论依据。

基于多分类集成的降压式变换器电路故障预测算法

提出基于堆叠法的多分类器集成算法,用于降压式变换器电路故障诊断。首先利用蒙特卡洛采样提取出特征参数制作降压式变换器电路数据集;利用不同分类器对训练样本进行五叠交叉验证分类,再根据堆叠法的两层模型将多个分类器融合,提高预测准确度。通过与各算法分类效果对比,本文集成算法提高降压式变换器电路的故障预测准确率达97.8%,验证了算法的可行性及有效性。

无源无损软开关双降压式全桥逆变器

针对目前多数软开关逆变器拓扑结构都需要附加辅助开关器件来实现软开关技术,导致检测控制复杂这一问题,提出了一种新颖的无源无损软开关双降压式全桥逆变器。该电路在双降压全桥逆变器的基础上加入无源无损吸收电路,既保留了双降压全桥逆变器高效可靠的优点,同时利用双降压式全桥逆变器单向DC-DC的结构特点,通过增加无源无损吸收电路来实现软开关技术,利用无源器件自身的谐振过程改善功率器件的开关状况,减小开关管的关断损耗,同时使开关管导通期间无源无损吸收电路存储的能量得到有效转移。分析对比了七种拓扑结构的可靠度,表明无源无损软开关双降压式全桥逆变器具有较高的可靠性。实验表明了所提出的无源无损吸收电路有效地减小了开关损耗,提高了系统效率。

矢量模式单周控制的三相双降压式并网逆变器

提出一种新颖的三相双降压式并网逆变器,该逆变电路克服了传统逆变器的直通问题。采用空间矢量算法与单周控制相结合的方法,将三相母线交流电压划分为6个区间,在每个区间建立单周控制模型。采用这种控制器的三相双降压式并网逆变器具有效率高、开关频率固定和可靠性高等优点。在分析、建模的基础上进行了仿真研究,仿真结果表明,该逆变器具有良好的动、稳态性能,能以单位功率因数向电网输电。

基于载波移相控制的高功率密度双降压式全桥逆变器

双降压式全桥逆变器(DBFBI)因不存在桥臂直通、直流利用率高而且可实现续流二极管的最优选取,所以具有可靠性高和变换效率高方面的优势。但是,DBFBI具有四个滤波电感,体积重量较大,限制了其在高功率密度场合的应用。将载波移相SPWM(CPS-SPWM)的控制方法应用到DBFBI中,该控制方式下,输出滤波电感等效工作频率是开关频率的两倍,有效地减小了滤波电感的体积和重量。此外,在电感电流半个周期内高频状态时只有两个开关管工作,有效地降低了逆变器的开关损耗。详细地分析了该控制方式下环流产生的原因,通过从原有的4个滤波电感中分离出一个共用的滤波电感(CFI),有效地减小了环流损耗,并且给出了滤波电感的具体的设计过程。最后将剩余的四个滤波电感两两耦合,进一步提高了磁心的利用率。实验结果验证了理论分析的正确性。

电流滞环控制半桥双降压式逆变器输出滤波器设计

电流滞环控制具有易于实现、快速的动态响应和无条件稳定等优点,但该控制方法使逆变器的开关频率不固定,造成逆变器输出滤波器设计困难,因此很少有文献提及此种滤波器的设计方法。该文研究了一种基于电流滞环控制的半桥双降压式逆变器输出滤波器的设计方法。该方法从短路特性和稳压精度两方面阐述了如何最优选取滤波电感,从谐振频率和无功补偿两方面阐述了如何最优选取滤波电容。研制了一台500W的原理样机,通过实验验证了该设计方法设计的滤波器具有良好的滤波性能,使逆变器取得了精确的稳压精度和较高的效率。

半桥双降压式逆变器电流检测及控制方法改进

滞环控制半桥双降压式逆变器实现了逆变器的无偏置电流模式,桥臂不可能直通,功率开关管和续流二极管可分别最优选取,具有较高的效率。但其电流采样为两电感电流独立采样,因此需要两套电流采样电路。本文研究了一种基于单电流检测的改进的控制方法。该方法将精密整流电路引入逆变器的控制电路中,利用精密整流电路的特性,将单电流检测信号分解成两个正负不失真的半波信号,实现半桥双降压式逆变器的控制。该方法在不影响逆变器各项性能指标的前提下,缩小了逆变器的体积,节约了成本。作者研制了一台500 W的原理样机,通过实验验证了理论分析的正确性。

双降压式全桥逆变器

为避免桥臂功率管直通问题和提高输入直流电压利用率,在全桥逆变器和双降压式半桥逆变器的基础上,提出了双降压式全桥逆变器(dual buck full-bridge inverter,DBFBI),该逆变器具有无桥臂直通、输入直流电压利用率高、效率高、续流二极管可优化选取等优点。半周期调制方式减小了功率管的开关损耗及导通损耗,分析了半周期调制方式下电路的工作模态,给出了电感电流连续与断续时输入输出电压关系。设计了采用滞环电流控制的双降压式全桥逆变器系统,通过控制逻辑设计使之实现了半周期运行模式。仿真和实验结果证明该逆变器具有高质量的输出电压波形和良好的动态响应特性。

高效率五电平双降压式全桥并网逆变器

为提高并网逆变器的变换效率,提出一种新颖的五电平双降压式全桥并网逆变器,它由三电平双降压式全桥拓扑、输入分压电容和钳位支路组合得到。其滤波电感和开关器件的电压阶梯仅为输入电压的一半,故磁性元件体积小、质量轻,且每个开关周期仅有一个开关管高频动作,降低了开关损耗。分析了该拓扑的工作原理和调制策略,并分别搭建五电平和三电平双降压式全桥并网逆变器实验样机进行效率比较。实验结果表明,所提五电平拓扑的欧洲效率较三电平拓扑高出0.5%。由三电平双降压式半桥拓扑与两电平桥臂组合,提出另外2种五电平双降压式全桥并网逆变器拓扑。最后对提出的3种拓扑的损耗和成本进行了详细的分析和对比。

一种新颖的滞环电流型双降压式半桥逆变器

研究了一种新颖的双降压式半桥逆变电路 ( BBI) ,该电路有无直通 ,效率高等特点。提出了一种滞环电流型双降压式半桥逆变电路 ( HCBBI) ,消除了采用载波交截 SPWM控制 BBI正常工作所必需的偏置电流 ,进一步提高了效率。对 HCBBI和传统半桥逆变器 ( CHBI)进行了理论上的损耗计算分析和实验验证 ,证明了 HCBBI可大大降低开关损耗。为实现逆变器的高频化提供了一种简洁的方法和新的途径。

一种可靠的滞环电流型双降压式半桥逆变电路(英文)

研究了一种新颖的双降压式半桥逆变电路 ( Dualbuck half bridge inverter,DBI) ,该电路有无直通 ,效率高等特点。提出了一种 DBI的无偏置电流运行方式和一种滞环电流型双降压式半桥逆变电路 ( Hysteresis currentcontrolled dual buck half bridge inverter,HCDBI) ,消除了采用载波交截 SPWM控制 DBI正常工作所必需的偏置电流 ,进一步提高了效率。对 HCDBI和传统半桥逆变器进行了理论上的损耗计算分析和实验验证 ,证明了HCBBI可大幅降低开关损耗 ,开关频率高 ,滤波器小。为实现逆变器的高频化提供了一种简洁的方法和新的途径。

POSCAP在同步整流降压式DC/DC转换器中的应用

介绍了POSCAP钽电容器的特点和优点,其电容量大、等效串联电阻(ESR)低及允许纹波电流大,最适用于高效率、低电压、大电流降压式DC/DC转换器中作输出电容器。详述了POSCAP钽电容器在由LM2745组成的同步整流降压式DC/DC转换器中的应用实例,介绍应用电路如果使用条件发生改变时,经过简单计算确定有关元器件参数(L,C)的方法。

PWM型降压式DC-DC变换器中的混沌现象

对工作在电感电流连续模式下的 PWM型降压式 DC- DC变换器进行了研究 ,采用连续采样、恒频的 PWM控制环调节 DC- DC变换器的输出电压 .通过理论分析与实验电路两方面证实了DC- DC变换器在某些特定的电路参数下会出现多脉冲、倍周期分叉及混沌等现象 .

基于滑模控制的三相双降压式并网逆变器

对三相双降压式并网逆变器这一新型拓扑的滑模控制进行了研究,使系统获得良好的鲁棒性。首先,对三相双降压式并网逆变器进行了等效分析。然后,根据等效分析电路重点对其滑模控制进行了设计,并在控制律中采用了平滑函数来取代符号函数以削弱抖振。仿真结果表明,采用滑模控制后的三相双降压式并网逆变器具有很好的动态和稳态性能,且输出的并网电流谐波含量低,波形质量好。

四象限变流器的一种准降压式新型拓扑

针对传统的桥式四象限变流器直流侧工作电压要求较高的缺点,提出一种准降压式新型四象限变流器拓扑,其直流侧工作电压下限值比桥式拓扑降低近一半,适用于直流电压较低的应用场合。该文运用状态空间平均法对这种新型拓扑进行建模和稳态理论分析。Matlab数字仿真与样机实验结果证实了该拓扑、模型及理论分析的正确性。

一种基于模型预测控制的双降压式全桥并网逆变器设计

针对传统桥式逆变电路的桥臂直通问题,设计了一种基于模型预测控制的双降压式全桥并网逆变器,该电路结构无需输入均压大电容,输入电压利用率高、开关器件电压应力低,所采用的模型预测控制具有无需调制器,算法简单,可处理多变量、多种非线性约束的优点.通过一台额定功率1k W的实验样机验证,实现了逆变器的高效率、高可靠性设计,表明了设计方法的可行性.

两种降压式PWM软开关变换器的分析比较

谐振型 PWM软开关变换器具有工作频率高、效率高、电磁干扰小、控制和调节特性好等优点 ,已经成为软开关变换器的研究热点 .作者以 2种降压式谐振型 PWM软开关电路为例 ,从拓扑结构、开关损耗及电压电流应力等几方面进行比较 。

一种新的应用于降压式DC-DC变换器电流采样电路的设计

在分析了传统的应用于大负载电流降压式DC-DC变换器电流采样电路主要缺点的基础上,提出一种新的应用于降压式DC-DC变换器的电流采样电路。该方法通过一个电阻电容网络来消除电感寄生电阻的影响,并利用开关电容积分器来实现降压式DC-DC变换器的电流采样,在Chartered 0.35μm CMOS工艺下实现该电路并流片验证。最终的测试结果显示,提出的电流采样电路实现了对降压式DC-DC变换器精确的电流采样。

降压式开关电源的静态模型及效率分析

以降压式开关电源为例，从能量转换的角度出发，提出了等效平均电阻和等效平均电压的概念，建立了在连续传导方式下工作的静态等效电路模型，并以此为基础，对电源的转换效率及电压转移函数作了详细的分析。

稳压输出的升/降压式电荷泵MAX1759

MAX1759是一种输出稳压的升压/降压式电荷泵电路.该器件主要特点有:输入电压范围1.6～5.5V,可输出稳压的3.3V或可由用户设定的2.5V到5.5V;输出电流可达100mA;静态电流低,降压式为50μA,升压式为85μA,有关闭电源控制,在关闭状态时耗电典型值为1μA;并且负载与输入端是断开的,内部振荡器工作频率为1.5MHz,因此可采用小尺寸贴片陶瓷电容;有电源工作状态("电源OK")信号输出;有软启动,可减小上电时的冲击电流影响;内部有短路保护及过热关闭保护及低压锁存保护;小尺寸10管脚μMAX封装;工作温度范围-40℃～+85℃.