一种新型准Z源高增益DC-DC升压变换器

针对传统准Z源阻抗网络DC-DC升压变换器存在电压增益低和元件电压应力高的问题,提出一种新型准Z源高增益DC-DC升压变换器(HSQZSC)。首先,分析HSQZSC变换器两种模态工作原理,并对其进行稳态分析和参数设计。其次,与现已提出的Z源变换器进行性能对比,表明HSQZSC变换器具有高电压增益和元件电压应力低的优势。然后,对其建立状态空间模型进行小信号分析、稳定性分析和控制器的设计。最后,搭建100 W实物样机,实验结果验证了HSQZSC变换器的可行性与有效性。

一种DC-DC升压变换器的动态建模及其数字补偿

针对广泛应用于核电子设备的稳压电源中的非理想型直流—直流(DC-DC)升压变换器进行了研究,提出了一种新的DC-DC变换器设计方案。首先,采用平均状态空间技术对非理想升压变换器进行动态建模,通过对状态方程进行状态平均,以到变换器的连续时间传递函数作为设计有效控制器的前提;然后,通过采用数字再设计和直接数字设计两种方法,对DC-DC升压变换器的数字控制器进行了设计,从而实现变换器的闭环控制和动态响应。仿真实验结果表明,提出的DC-DC升压变换器及其数字补偿设计不仅实现了预期的动态电压调节性能,而且在输入电压动态变化范围、瞬态响应时间和响应带宽方面相比于目前先进的设计方案具有优势。

一种高性能DC-DC升压变换器的设计

设计了一种内部集成控制电路和DMOS功率开关管的单片集成电流型PWM升压变换器。该芯片的开关频率为1．6MHz，采用1．5μmBCD工艺实现，具有很宽的输入电压范围（2．7～14V）、高转换效率（负载电流1～500mA）。给出了芯片设计方法、思路及主要单元电路模块，如振荡器、输入比较、PWM比较及过温保护电路，的设计方案，总结了该芯片设计中应注意的次谐波振荡和开关噪声问题。仿真及实验测试结果充分验证了芯片的各项性能。

具有最小开关损耗的DC-DC升压变换器

开关式电源变换器的小型化主要是通过高频化和高密度化来实现的 .而高频化带来的一个严重问题是开关损耗的增大 .本文提出的具有最小开关损耗的 DC-DC升压变换器就是对解决这一矛盾的探讨 。

一种输入电流连续的新型高增益DC-DC升压变换器

高增益DC-DC变换器正越来越多地应用于太阳能光伏或其他可再生能源发电系统。良好的稳态和动态性能以及更高的效率,是为上述应用选取变换器的先决条件。为此,提出一种高增益DC-DC升压变换器。首先,详细阐述了该新型变换器的拓扑结构与工作原理,在此基础上,对其电路参数进行了设计。然后,将所提变换器与最近提出的其他类似变换器在各种性能参数上进行了比较。最后,采用Matlab软件建立了系统仿真模型,并研制了实验样机。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。所提变换器只使用一个功率开关,具有连续的输入电流,同时能够降低开关器件间的电压应力。占空比的工作范围更宽,并且在较低的占空比下可以获得较高的电压增益。输入电流连续是DC-DC变换器的一个理想特性,所提变换器非常适合太阳能、光伏应用。

多级并联电流反馈型DC-DC升压变换器中的分岔与混沌

该文利用二维非线性映射的分岔理论分析了多级并联电流反馈型 DC-DC 升压变换器中的分岔与混沌现象,并得出其在相同参数配置下随着级联数增加的变化规律。该文采用离散时间模型法建立了系统在连续电流工作状态下的离散时间映射关系式,并在此基础上进行了分析和计算机仿真。

基于状态观测器的DC-DC升压变换器滑模控制

针对基于脉冲宽度调制型DC-DC升压变换器输入电压和负载电阻发生变化的情况,设计自适应滑模控制器,使得变换器输出电压跟踪参考值。通过状态观测器设计估计律,得出负载电阻和输入电压的实时估计值。利用估计值信息设计滑模面并结合指数趋近律得到控制律。通过严格的理论分析,升压变换器闭环系统的稳定性得到了证明。Matlab仿真验证了该控制方法的有效性,与基于名义滑模控制方法相比,所提出的方法具有很好地鲁棒性。

高性能PWM型DC-DC升压变换器研究

设计了一种单片集成PWM型电流模式升压变换器，芯片内部集成了耐压22V的DMOS功率开关管，开关频率为1．6MHz，采用1．5μm BCD工艺实现。芯片具有很宽的输入电压（2．7～14V）、高效率（85％）、低关断电流、快速暂态响应和低功耗等特性，适宜于用作便携式设备的电源管理，也可作为IP核，嵌入同种工艺下的其它芯片。文中除了对芯片设计方法、思路及主要电路模块结构的设计方案进行讨论外，还提出了减小单片集成开关电源噪声的措施。

基于状态观测器的DC-DC升压变换器反演控制

相比于PI控制而言,基于模型的控制具有动态响应速度快的优点,因此被广泛运用于电力电子领域;然而,系统模型参数的不确定会影响系统的鲁棒性;对DC-DC升压变换器的模型而言,输入电压和负载等效电阻都是未知的;针对参数未知的问题,Luenberger状态观测器被用来实时估计输入电压和负载等效电阻的真实值;估计出的真实值实时更新到反演法推出的控制律中,控制DC-DC升压变换器的输出跟踪参考电压;最后,Simulink仿真证明了该方法的有效性和鲁棒性。

一种用于直流微电网的新型高增益DC-DC升压变换器

直流微电网需要DC-DC升压变换器提高输出电压,为分布式发电单元提供公共电压。文章对传统的升压变换器(Conventional Boost Converter,CBC)和二次升压变换器(Quadratic Boost Converter,QBC)进行改进,提出一种新型高增益DC-DC升压变换器。首先,介绍该新型变换器的拓扑结构与工作原理,并对电路参数进行了设计,分析了功率开关的电压应力;然后,从无源元件数量、开关器件间的电压应力等方面,将该变换器与其他拓扑结构进行对比,变换器仅用两个电感、两个电容和两个功率开关,实现电压增益和电流连续输入,且具有二次电压增益高和降低开关器件间电压应力的优点;最后,通过Matlab仿真模型和试验样机,验证了理论分析的正确性。

矿用级联准阻抗源DC-DC升压变换器

提出了一种新型的矿用级联准阻抗源DC-DC升压变换器,分析了其电路基本结构和工作原理,推导了电路的相关电压关系。该电路克服了传统Z源变换器电压增益小、器件应力大以及输入电流断续等问题。应用MATLAB/Simulink对电路进行了仿真,并在仿真结果的基础上以TMS320F28335为核心搭建出试验电路,理论分析与试验结果相符,验证了此DC-DC变换器的可行性和正确性。

新型光伏高变比开关电容DC-DC升压变换器

光伏发电系统通过BOOST升压变换器连接到直流母线,但传统的BOOST升压变换器存在变比低、开关电容网络的调压特性差等问题。文章将自举电路与BOOST变换电路相结合,并嵌入高阶开关电容升压电路,设计了一种具有升压比高、调压特性好等优点的新型升压拓扑电路。最后,通过实验结果验证了所提出拓扑的有效性,为光伏发电接口电路提供了一种新型拓扑。

基于PSO-LADRC的DC-DC升压变换器控制策略

针对脉冲宽度调制型DC-DC升压变换器输入电压和负载电阻突变的情况,设计了一种基于粒子群优化算法的线性自抗扰控制(PSO-LADRC)策略,使得变换器输出电压快速达到指定电压参考值。首先基于状态空间平均法和小信号模型法推导了DC-DC升压变换器电压外环的传递函数。然后给出了DC-DC升压变换器二阶线性自抗扰控制器的设计原理,选取改进后的适应度函数作为目标优化约束条件,通过粒子群算法对线性自抗扰控制器的控制参数进行优化,解决了人工整定参数的问题。最后,运用MATLAB仿真验证了此控制方法的有效性,与传统的单电压环PI控制相比,该控制系统具有更佳的快速性、鲁棒性和适应性。

基于主电流控制的并联DC-DC升压变换器改进

并联DC-DC升压变换器之间的负载电流分配关系到系统可靠性;针对并联DC-DC升压变换器,提出了一种基于主电流控制的改进下垂方法;该方法利用并联DC-DC升压变换器的算法,根据下垂法的负载调节特性自适应地调整每个变换器的参考电压;与传统的下垂法不同,在所有变换器的内环控制器中使用其中一个并联变换器的电流反馈信号,以避免并联变换器控制回路的时延差异;研究结果显示,该算法保证了负载均流与下垂法的负载调节特性一致,在并联变换器参数失配的情况下对该算法进行了测试,通过Matlab/Simulink仿真验证了该算法的有效性。

坐标变换下的DC-DC升压变换器复合控制器设计

针对DC-DC升压变换器存在输入电压和负载电阻扰动的问题,提出一种基于坐标变换的复合控制器设计。由于DCDC升压变换器处理的是非线性和非最小相位系统,控制该变换器具有很大的挑战性和难度。通过对原平均状态方程坐标变换,构造积分滑模面,并结合非线性扰动观测器技术,设计了一种基于非线性扰动观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的积分滑模控制器(integral sliding mode controller,ISMC),得到能稳定跟踪期望参考电压的电容输出电压。利用李雅普诺夫理论对该方法进行验证,通过仿真,验证了该方法的可行性以及有效性。

DC-DC升压变换器的设计

变换器作为一种高效的组成开关电源的成分,在随身电子产品、交通以及航天领域有着广泛的前景。为扩展电源管理系统的应用,设计了一种基于UC3842B芯片PWM控制的输入2.7~5 V、输出24 V的DC-DC升压变换器,其具有结构简单、输出稳定、精度高等特点。在PSIM环境下测试系统输出稳定,参数整定可行。

一种改进型高增益Y源DC-DC升压变换器

为提升Y源变换器的升压能力提高工作效率,介绍了一种改进型Y源DC-DC升压变换器拓扑结构,该结构具有输入电流连续,升压能力强等特点。与准Y源变换器相比,升压能力得到大幅度提升,适用于升压要求较高的场合。对本电路的原理和工作状态进行了分析,推导出其电压增益以及各元器件电压应力的表达式。最后利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建仿真模型并在实验室搭建实验样机,其结果验证了该拓扑的正确性与可行性。电路拓扑不仅提升了升压能力而且降低了电容电压应力,电路的可靠性较高。

一种单开关高增益DC-DC升压变换器

本文提出了一种应用于可再生新能源系统的单开关高升压DC-DC变换器。与现有的升压DC-DC变换器相比,所提出的变换器使用了开关电感和二次型结构对输入电压作了两次提升,并且通过输出侧的二极管和电容将电压进行了进一步泵升,使得该变换器具有极高的电压增益。所提出的变换器仅包含一个开关管,控制简单,并且不含变压器及耦合电感的设计也降低了变换器的体积,提升了功率密度。本文对提出的变换器进行的理论分析有:模态分析、应力分析和参数设计,并且使用了PSIM对其进行仿真,仿真的结果验证了该变换器的正确性。

一种新型升压DC-DC变换器

传统的DC-DCboost变换器主要采用PID线性控制,但该控制方法动态响应速度差,当负载出现较大波动或输入电压快速调节时,输出无法快速跟随,难以满足实际工程需求。基于此,论文提出采用滑模控制来估算DC-DCboost电路中的电容和电感信号,建立了数据观测器,实现加快输出响应速度的目的,并在仿真软件上进行验证分析。仿真结果表明,当电路中负载出现突变时,输出电压能够快速稳定,提高了工业领域开关电源的容错性与稳定可靠性。

基于Cockcroft-Walton倍压网络的隔离型高升压比DC-DC变换器

传统Boost变换器由于受到占空比的约束,一定程度上限制了其在高电压增益电源上的应用。本文基于隔离型升压变换器和Cockcroft-Walton电压倍增单元研究了一种具有高电压增益的DC-DC变换器,并分析了其工作原理及特性。该变换器通过整合隔离型升压变换器与电压倍增单元实现了超高升压比转换,与传统Boost变换器相比,该拓扑具有以下优点:①在较低占空比下实现了高电压增益;②较低的有源开关器件电压应力;③单开关结构简化了控制电路。最后,搭建了一台效率可达89.5%的35 W样机,实现了24 V到1 000 V的高升压比转换,并利用样机对理论分析结果进行了验证。