采用分段式自适应PWM/PFM调制的Buck型DC-DC转换器设计

为了在轻重负载条件下获得更高的转换效率,采用分段式结构和导通电阻更小的NMOS作为输入级,并采用PWM/PFM双调制方式,设计了一种Buck型DC-DC转换器。为解决PWM/PFM调制信号切换问题,采用零电流检测方式进行切换。利用断续导通模式(DCM)和连续导通模式(CCM)下端NMOS管导通时电感电压的不同,检测下端NMOS在导通时电感电压大于零的周期。当电感电压大于零的周期大于2时,则处于DCM模式并自动采用PFM调制模式,关闭一部分功率管以减小开关频率和功率管寄生电容,优化轻载效率;反之则处于CCM模式并采用PWM调制。仿真结果表明,在负载电流10~1000 mA范围内,该电路可以在两种调制模式平稳切换,在800 mA时峰值效率可提升到96%以上。

基于PWM软开关技术的智能充电机的设计与实现

针对由工频变压器和整流电路组成的传统充电机存在体积大、不便运输、可靠性差等缺陷,采用无工频变压器开关电源技术,按照蓄电池充电特性曲线特点,采用恒流-恒压(CC-CV)充电法,进行系统方案及主电路设计,并使用整流—Buck降压斩波模式和PWM软开关技术控制充电机电路。实验表明,与工频型充电机相比,该方法能显著延长蓄电池使用寿命。

直流偏置型游标磁阻电机系统低开关频率交替箝位PWM策略

提出一种具有零序电流调节能力的直流偏置型游标磁阻电机(DC-biased vernier reluctance machine,DC-biased-VRM)系统低开关频率交替箝位脉宽调制(pulse width modulation,PWM)策略。DC-biased-VRM利用电枢绕组中附加的直流偏置电流来构建转子磁链,为调节直流偏置电流,采用开绕组逆变器提供零序电流通路。相比于传统三相逆变器,开关动作的次数增加了1倍,在调整直流偏置电流、降低开关损耗方面存在一定优化空间。针对以上改进需求,引入交替箝位控制方式,并提出重新配置的零电压矢量实现零序电压的实时调节,保证零序电流的调节能力。最后,通过样机实验验证提出策略的有效性。提出策略可以减少开关动作次数,保证逆变器的低开关损耗,为提高DC-biased-VRM驱动系统效率提供有效的解决方案。

基于STM32的DC-DC降压变换电路设计与实现

文章提出了一种小型可调DC-DC降压变换器的电路系统。该系统由主控板(MCU)、辅助电源、Buck主电路组成,主控板基于STM32F103RC最小系统板设计,辅助电源为MCU和主电路供电,Buck主电路由MOSFET管、电感及滤波电容构成。利用PWM控制,设计驱动电路控制MOSFET管的通断;利用反馈电阻实现闭环电压控制,控制算法选用PID,通过改变PWM波的占空比来改变输出电压以达到调压的目的。该降压变换器设计简单、经济适用、通用性强、模块移植性强,适用于低压工作场合,其输入电压为24 V(可适当调整),输出电压在0~20 V连续可调。文章在Buck电路理论分析和仿真实现基础之上,设计了印刷电路板并完成实物制作,物理试验结果验证了该设计的正确性和电路的有效性。

PWM加相移控制的双向DC/DC变换器

该文提出了一种PWM加相移控制的双向DC/DC变换器。该变换器结合了PWM和相移这两种控制技术优点,不但可以减小变换器的电流应力和通态损耗,而且可以拓宽零电压开关的范围。该文详细地介绍和分析了变换器的工作原理,给出零电压开关的条件,最后给出了实验结果。

PWM型DC/DC变换器过流/短路保护电路的设计

通过分析DC/DC变换器过流和短路两种工作状态的联系和区别,以及对器件自身和所在系统可靠性的影响,明确了在DC/DC变换器设计中,应针对过流和短路分别进行保护设计,才能有效地提高器件的可靠性,并给出了过流保护和短路保护的电路设计实例。

微电网储能系统中基于PWM加双重移相控制的双向DC/DC变换器研究

针对微电网储能应用中各储能装置以及直流母线存在的电压波动对变换器工作造成的不利影响、电路环流带来的损耗问题,在原边全桥-副边升压半桥隔离型双向DC/DC拓扑的基础上,提出了PWM配合双重移相的控制方法,分析了该方法在变换器端口电压波动情况下对变换器的各种工作特性带来的改善。针对单侧H桥双重移相控制仅在端口电压匹配时才能够在整个移相范围内消除功率环流的局限性,阐述了引入PWM控制后在消除功率环流上的改进,提高了端口电压在宽变化范围下系统的工作效率。建立了PWM配合双重移相控制变换器的数学模型,并与传统移相控制变换器特性做出定量的对比。设计了所提方法应用在微电网储能系统中的控制策略,并搭建了仿真模型,对控制效果进行了对比分析,验证了所提方法的有效性。

PWM型DC/DC变换器的Washout滤波器混沌控制方法

研究如何利用Washout滤波器控制技术来控制PWM型DC/DC变换器中的混沌现象.首先分析了利用Ott-Grebogi-Yorke(OGY)方法对DC/DC变换器进行混沌控制存在的不足,然后以H啨non系统为例说明了如何利用Washout滤波器进行混沌控制.最后,应用Washout滤波器对两种采用不同控制策略的DC/DC变换器实施控制,将其从混沌状态控制到周期状态.理论分析和计算机仿真表明,该控制技术不但可以很好用于DC/DC变换器中的混沌控制,而且能够克服OGY方法的不足.

基于斜波补偿的电流模式PWM DC-DC系统稳定性分析

DC DC的电流模式控制已成为POWERSUPPLY中最常用的控制模式之一,而斜波补偿电路则是保证这种控制模式稳定工作的关键所在,本文从理论上对斜波补偿的作用进行分析,Matlab仿真结果验证了理论的正确性。

PWM型DC/DC开关变换器非线性闭环控制策略的研究

融合了开关变换器脉动和非线性的特点 ,提出了积分函数控制新策略 ,实现了输出电压平均值的即时动态控制 ,即在电源电压与负载电流瞬态或持续扰动下 ,开关变换器直流输出电压的动态或稳态输出误差为零。以降压型开关变换器为例 ,计算机仿真和实验验证了新策略的优良特性。

PWM DC-DC变换器混杂动态系统的能控性和能观性

在PWMDC-DC变换器研究中引入混杂动态系统和切换线性系统的概念和相关理论,研究PWMDC-DC变换器的能控性和能观性。首先将PWMDC-DC变换器建立为周期型切换线性系统模型,然后根据周期型切换线性系统的一个周期之后和多周期的能控性和能观性定义及定理,以BuckPWM变换器为例,分析变换器一个周期之后和多周期的能控性和能观性,最后对BuckPWM变换器进行能控性实验验证。实验结果表明,在负载阶跃变化的情况下,变换器输出完全可以控制并且稳定在设计值,这和BuckPWM变换器作为周期型切换线性系统模型的能控性分析结果是一致的。本文的研究还表明,研究方法也适应于其他功率变换器能控性和能观性的研究。

不连续模式的PWM型DC/DC变换器的广义平均法

在统一模型的基础上,将多频平均方法应用于不连续电感电流导电模式开关变换器。利用这一方法,不仅可以得到稳态时的基波,而且可以得到各次谐波的大小。实例仿真表明,本方法具有计算精度高、逻辑性强、编程容易的优点,适用于开环和各种闭环控制系统的稳态求解和纹波分析。

零电压零电流开关PWM DC/DC全桥变换器的分析

提出了一种零电压零电流开关 ＰＷＭ ＤＣ／ＤＣ全桥变换器，该变换器实现了超前桥臂的零电压开关和滞后桥臂的零电流开关。本文中分析了它的工作原理和参数设计，并给出了实验结果。

数字控制PFM/PWM混合型DC-DC开关电源

结合脉冲频率调制(PFM)和脉冲宽度调制(PWM)的特点,设计了一种混合型的降压DC-DC控制器,提高了全负载情况下的效率,并进行了多种低功耗设计,轻负载时效率提高。控制器的PWM采用数字化PID控制,PFM采用电压电流的双环反馈控制,在1mA^2A的宽负载范围内效率为80%~92%。

PWM型DC/DC开关变换器的自抗扰控制策略

文章介绍了自抗扰控制器的原理和结构。结合开关变换器脉动和非线性的特点,介绍了自抗扰控制器在DC-DC开关变换器中的应用;并对具体的Buck电路进行了建模、仿真和实验,结果验证了控制策略的优良性。

高频PWM DC/DC转换器设计

设计了一种基于2．5μm 40V双极工艺的高频低功耗的PWM升压型DC／DC转换芯片．采用了恒定频率、电流模式的控制结构以提供优秀的电源和负载稳压．同时内部的电流监视电路可以保护功率开关以及连接到芯片上的外部元件．通过对开关脉冲宽度的调节，加快了升压速度，减小了稳压状态的输出纹波，提高了转换效率．仿真结果表明，在2．7～12．0V的输入电压范围内，芯片的开关频率为1．2MHz，开关电流限制值为1．2A，转换效率可达85％以上．使用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波，在很小的电路板面积上产生大电流输出，降低了电路尺寸和成本．

新型全桥半波零电流PWM DC/DC变换电路

提出了一种全桥半波零电流 ＰＷＭ ＤＣ／ＤＣ变换电路．该电路可实现所有功率开关管在全负载 范围内的恒频、零电流 ＰＷＭ软开关．并初步分析了电路的工作原理．仿真结果和在 ５ ｋＷ／１００ ｋＨｚ开 关电源中的成功应用，证明了该电路的先进性和实用性。

车载充电PWM软开关DC-DC变换器研究综述

作为车载充电机的关键部分,DC-DC变换器直接影响其运行效率,近年来,众多学者围绕PWM软开关DC-DC变换器开展研究并已取得可供借鉴的研究成果,旨在实现DC-DC变换器在整个充电过程中的高效运行。针对车载充电系统,首先指出DC-DC变换器设计要求,并分析传统原边移相控制全桥DC-DC变换器固有的不足,再从主电路拓扑、驱动方式和控制策略三个方面,详述车载充电机中PWM软开关DC-DC变换器研究进展。最后,剖析现有PWM软开关DC-DC变换器技术方案的优势与不足,并指出未来工作方向以实现DC-DC变换器系统效率全面提升。

带谐振直流环节的PWM软开关DC-DC变换器

介绍一种控制策略简单的带谐振直流环节的软开关ＤＣＤＣ变换器实现方案，用脉宽调制信号调制高频谐振脉冲，经全桥变换，实现了功率变换的高频化，有利于ＤＣＤＣ 变换器的小型轻量化。同时，消除了功率器件开关过程引起的输出电压尖峰噪声，可用于高灵敏度接收设备直流电源的设计，最后给出了实验结果。

蓄电池充、放电装置中的PWMACDC变流器设计

针对蓄电池维护需要 ,研制了一种集充电、放电功能于一体的蓄电池充放电装置。该装置采用PWMAC DC变流器控制 ,实现了网侧电流正弦化及单位功率因数 ,从而大大减少了其对电网的谐波污染。回馈型放电模式 。