用D-d方法分析单周控制CUK电路的动态特性

单周控制方法是近年来提出的一种新型的非线性控制方法。该方法具有快速的动态跟踪能力、良好的鲁棒性和高质量的输出波形等优点。文章提出了基于平均状态空间方法的Ｄ－ｄ法，对单周控制ＣＵＫ电路的动态稳定性进行了较为详细的分析。实验和仿真结果表明：这种方法算法简单、物理概念清晰，还可获得该电路较为精确的动态稳定区域。

一种可扩展单元的高增益升压Cuk电路

高增益升压DC-DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器的发展趋势。文中提出一种可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路。该电路不仅继承了经典Cuk电路输入输出电流连续、低纹波及较小的传导EMI等优点,而且能够在避免极限占空比的情况下实现大电压变比。所提出电路是结合二极管电容网络结构和改进升压型Cuk电路,构成一个新型高增益升压Cuk电路。论文对所提出电路的工作原理和工作过程进行详细的理论分析,开展电压变比关系、关键参数设计和半导体功率器件电压电流应力特性分析。在此基础上,论文进一步分析拓展二极管电容网络单元,从而提高了变换器的电压增益,减小了开关管电压应力等电路特性。通过分析,可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路因具有较低电压应力而能够使用导通电阻小的开关管,从而减小导通损耗,提高变换器的效率。最后,对所提出电路进行计算机仿真,并设计4台功率100W、输入输出电压为60V/400V的原理性实验样机,与其他典型高增益升压变换器进行对比实验,验证提出电路相关理论分析的有效性。

基于Cuk电路的多交错对称式均衡方案

均衡控制作为解决电动汽车电池组不一致性问题的有效方式,已发展成为汽车动力电池的关键技术之一。针对目前电感式拓扑均衡时间长、均衡速度慢的问题,本文提出了一种基于Cuk电路的多交错对称式均衡方案。以单体电池作为研究对象,引入中止参数,完成均衡策略的设计与优化,最终实现均衡控制。该均衡方案拓扑结构简单、均衡速度快,克服了传统电感式均衡能量转移路径长的缺点,并且实现了自适应调节均衡模块的控制信号占空比。最后搭建10节电池的均衡仿真模型进行验证,仿真结果表明了该均衡方案明显提高了均衡速度,改善了电池组的不一致性。

一种高增益双向Cuk电路及其模糊控制

双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势。该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路。所提出电路具有结构简单和输入输出低纹波特性,在升压和降压变换方向下均具有高电压增益。此外,为了提高所提出变换器的动态性能与抗干扰能力,基于TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊控制技术,该文提出一种动态改变输出比例因子的改进模糊控制策略。所提出控制方法具有鲁棒性强、模糊规则数少、计算量少、控制简便等特点。该文对所提出的电路进行具体分析,并详细分析电路电压增益关系和半导体器件电压电流应力特性。同时,对所提出的控制策略进行详细分析。最后,对提出电路和控制策略进行计算机仿真,并设计一台低压侧额定电压为48V、高压侧额定电压为400V、额定功率为400W的实验样机。计算机仿真和实验结果表明电路获得了较高电压增益,验证所提出电路的有效性。与传统PI控制相比,提出的改进模糊控制方法能更有效抑制扰动,提高了变换器的动态性能,实现了鲁棒控制。

基于隔离式Cuk电路的黄金分割法MPPT

基于隔离式Cuk电路对光伏电池进行DC/DC变换,着重阐述了用黄金分割变步长算法实现最大功率点跟踪(MPPT)的基本原理,并在Matlab/Simulink环境下建立其光伏电池动态仿真模型,仿真结果验证了该系统具有加快跟踪速度,提高跟踪灵敏度和准确度,提高效率的优点。最后,构建了带RCD吸收电路的隔离式Cuk电路的硬件电路,实验结果证明了该系统的可行性和可靠性。

Cuk电路效率的仿真研究

DC-DC变换电路被广泛研究与应用,尤其在新能源变流应用时,更需要控制方式简单及高效率运行。Cuk电路结构易于实现双向应用且具有功率密度高、纹波率较低的特点。通过Matlab的仿真研究,说明了L×C参量对于Cuk电路运行稳定、高效区间(fs,D)确定,即对工作频率、效率、纹波率、输出电压及输出功率等进行设计与调节的简洁有效性;提出了负载变化时高效率保持恒L×C值的有效调节方法。总之,Cuk电路效率仿真研究对于DC-DC变换电路高效控制方法的选择及应用有参照意义。

无源无损软开关三电平CUK电路

介绍了无源软开关技术在三电平电路中的工作原理和过程,给出了相应的设计要点,并进行了仿真研究。所有功率器件均工作在软开关状态,可使系统效率提高。

一种改进的ZVT-PWM-CUK电路

软开关技术能够有效改善功率开关管的工作环境,降低开关损耗,提高变换器的效率。传统ZVT-PWM变换器的辅助开关是硬关断,关断损耗很大。本文介绍了一种新型的ZVT-PWM-CUK改进电路,它通过在辅助支路串联电容和并联二极管,实现了辅助开关的零电流关断,从而使所有开关器件的软开关。文章对这种新型的ZVT-PWM-CUK改进电路的九种工作模式进行了详细的分析,并通过仿真实验证明了理论分析的正确性。

适用于降压型MPPT的同步Cuk电路研究

同步Cuk电路是适用于降压型MPPT的充电硬件电路,它具有结构简单、性能突出等特点,能满足MPPT的功能要求。用Cadence软件进行太阳能充电模拟仿真,系统频率为100 k Hz,结果显示输入输出波纹连续、平滑,效率达到92%。

用CUK电路实现功率因数校正的研究

主要研究了在不连续电容电压 ( DCVM)条件下 ,CUK电路的工作原理及特点。理论分析得出了 CUK电路具有固有的功率因数校正和软关断开关特性。

基于CUK电路无电解电容的AC-DC LED驱动电源设计

为提高LED驱动电路的使用寿命并优化其整体性能,提出了一种新型的基于CUK电路的非隔离型AC-DC电路拓扑。该拓扑通过在基本的CUK电路上增加一个MOSFET来实现。可实现高功率因数并消除电解电容。对于该结构进行了详细分析,并且使用LTspiceIV软件对其进行了开环和闭环的仿真,最后通过带载实验来证实分析的正确性。

零电压转换开关在隔离式Cuk电路中的应用

Cuk电路在具有高效率的同时对电路的开关元件提出了更高的要求。本文针对两种不同的软开关电路,从理论上分析了它们应用于Cuk电路时的工作原理,简要说明了它们的优缺点,并通过仿真来与理论推导进行对比,简明分析了引起偏差的原因。

基于Cuk电路的风力发电最大功率跟踪控制方法

为了提高风能的利用率,采用了三相不可控整流电路和Cuk斩波电路为主要拓扑,通过改变Cuk电路的PWM占空比动态地调整其输出电压,采用扰动观测法的最大功率跟踪(MPPT)控制,实现风力发电机的最大功率跟踪。最后,利用仿真工具MATLAB中的S-Function功能函数编写基于扰动观测法的MPPT控制算法,结合Simulink平台搭建的风力发电系统进行仿真。仿真结果表明,该方法能够快速实现最大功率跟踪,具有良好的动态性能。

升降压电路和Cuk电路的比较研究

首先介绍了升降压斩波电路和Cuk斩波电路的工作原理,然后详细推导了它们的输出电压计算公式。最后在MATLAB/Simulink中对两种电路进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了比较分析。通过仿真实验验证了两种电路既可以升压也可以降压,同时通过仿真波形指出两种电路的差别,相对于升降压斩波电路,Cuk斩波电路的输出电压和电流波形脉动更小,而且更加利于滤波。

基于Cuk电路的蓄电池恒流放电装置及其控制设计

本文设计一种采用Cuk电路来实现蓄电池恒流放电的装置,该装置具有电路结构简单,稳流能力强,设定范围宽的特点。在分析该电路工作原理的基础上,对其控制系统进行设计,最后进行仿真验证。仿真结果表明在滞环控制下,基于Cuk电路的放电装置具有很好动态和稳态性能,且在蓄电池电压变化时,依然具有很好的稳流能力。

可控稳压Cuk电路的设计与建模仿真

可再生能源发电技术中,由于太阳能、海洋能等初始能量的不稳定性,初始功率的幅值和周期随机变化,无法直接将电能发送给负载使用,需要进行电能处理,初始能量经过电力电子电路处理后形成一个不稳定的直流输出。这个不稳定直流输出经过可控稳压Cuk电路转换浮动区间更小的直流输出,再经过逆变电路后得到更为稳定的输出交流电压和电流,从而完成向负载提供稳定电能。

基于Cuk电路与开关电容的串联储能系统均衡电路

均衡电路在储能系统中具有举足轻重的作用.本文针对传统Cuk均衡电路的缺点,提出了一种新型均衡电路,该电路在一定程度上提高了均衡速度,并能够实现均衡速度与单体数量无关的特性,且所使用元器件数量更少.该均衡电路无需电压传感器、电流传感器和闭环控制,仅需一对互补导通的信号进行控制.本文介绍了如何利用DSP产生控制信号,并进行了仿真和实验验证,证明了其优越性和可行性.

基于两路Cuk改进电路的恒流源

使用恒流源来驱动LED可得到两路相等的输出电流。提出了基于两路Cuk改进电路的恒流源,分析了其电路结构、工作模态和恒流原理,同时推导了其电压、电流和功率表达式。最后搭建的功率为3 W的样机证明了其恒流理论。结果表明:该恒流源利用Cuk变换电路结构中的中间储能电容元件实现对两路LED输出支路的自动恒流,控制其中一路负载电流实现两路恒流;利用Cuk变换电路的升降压得到各路LED负载所需的电压。

Cuk 电路稳态分析的快速算法

用时变电压源和时变电流源分别替代Ｃｕｋ电路中的开关Ｓ和续流二极管Ｄ，得到了Ｃｕｋ电路的统一等效电路，在此基础上，提出了一种求解Ｃｕｋ电路稳态周期解的快速算法．该算法是一种符号算法，它克服了类似符号算法中变量符号过多的缺点，求解过程直观清楚．

基于Cuk电路的光伏MPPT模糊控制系统仿真研究

为提高太阳能利用率,同时确保系统稳定运行。针对光伏发电非线性的特点,设计出基于Cuk电路的光伏模糊控制系统。将兼具升降压功能的Cuk电路与模糊控制合理配合,实现高效的最大功率点跟踪(MPPT)。借助Simulink仿真环境建立光伏MPPT控制系统仿真模型,分别对扰动观察法和模糊控制法在标准测试条件及光照突变情况下的输出特性进行仿真。对比分析仿真结果得出,模糊控制法具有更优的动态响应性能及良好的稳定性,结合Cuk电路可控制光伏系统稳定高效运行。