一种可用于航天Boost拓扑电源参数辨识的数字孪生方法

电力电子变换器中元器件随时间退化会影响到航天电源的稳定性与可靠性。为确保航天电源的可靠性,并准确识别零部件状态,数字孪生依靠其非侵入性、数字化、高性价比、低风险、可视化与实时性的特点,可以解决电力电子变换器的故障趋势判断与状态检测的问题,从而保证航天电源的稳定性与可靠性。通过验证Boost拓扑电路的数字孪生模型,同时采用禁忌搜索算法以比较结果最小二乘误差为目标函数得到全局最优解,进行Boost拓扑电路参数辨识、实时监控。并且对比了100、500、1000算法迭代次数对结果的影响,随着迭代次数的增加,最终结果与实际值仅有最大0.96%的误差。验证该项技术可应用到航天电源的实时状态监控,以保证其可靠性。

非隔离Boost升压变换拓扑综述及其舰船应用展望

本文首先阐述了传统Boost升压变换拓扑在较高直流母线电压下的应用与局限,然后综述了更适用于高输出电压、高功率等级下的多电平和多相Boost变换拓扑,并讨论了其在舰船应用中的优势与局限。最后,结合所综述的各类拓扑,本文还针对一种特定应用场合给出了相应的设计方案实例,阐释了其设计思路和综合考量。

一种基于新型无桥Boost PFC的通信电源AC/DC变换器设计

针对电力系统传统通信电源设备功率因数低,电源谐波高的不足,提出一种新型的无桥Boost PFC电路结构。通过对电路拓扑结构的工作原理分析,应用平均电流控制策略,建立了相应的仿真模型。仿真结果表明,与传统的Boost PFC相比,无桥Boost PFC电路能够很好地提高功率因数,抑制电流谐波,且输入电流能很好地跟踪输入电压。最后设计了一台500 W的实验样机,实验结果验证了所提出电路的正确性和可行性。

基于LM5175的Buck-Boost车用开关电源设计

针对一款应用于新能源汽车的电机驱动控制器,设计了一种基于TI公司的电源芯片LM5175的4开关Buck-Boost开关电源。根据车载情况对电源的要求确定输入输出电压范围、电流范围、开关频率,进而选择合理的输入输出电容、电感、MOSFET等元器件,完成了电源芯片外围电路的搭建。绘制开关电源系统的伯德图对开关电源的工作稳定性进行分析,优化开关频率等参数。通过相同负载不同输入电压和相同输入电压不同负载的两组实验验证,开关电源可稳定输出目标电压以及开关电源效率。

Boost开关电源设计及仿真

在阐述Boost开关电源工作原理的基础上,设计了一个输出电压可调的开关电源电路.针对开关电源设计中所关心的输出电压纹波、开关管场效应管的占空比、主要功能器件(开关管、电感、电容、二极管)功率损耗、效率与电感电容取值的关系、效率与电流负载的关系进行了LTspice仿真,并给出了相应的仿真结果,根据仿真的结果及方法可以进一步提高开关电源电路的效率.

基于UC3842控制芯片的Boost变换器的设计

Boost升压电路受升压芯片内部开关管的限制,难以实现较大的功率输出.根据UC3842芯片的功能特点,结合Boost拓扑结构,提出一种利用UC3842控制芯片控制的Boost变换器的设计电路,并分析工作原理和参数设计.实验结果表明,该Boost变换器的输出功率明显提高,设计电路的外接元器件较少,运行稳定,控制灵活便捷.

基于峰值控制的交错Boost变换器建模与设计

交错Boost变换器作为中大功率开关电源前级PFC技术的核心部分,其数学建模对开关电源的设计至关重要。本文基于峰值电流控制技术,提出了一种交错Boost变换器的建模与设计方案。运用时间平均等效原理,导出了该方案的完整交流小信号模型,设计了控制器补偿网络,并制作了一台800 W的实验样机。测试结果表明,该方案具有峰值限流好、动态响应快、输出电压波动小等优点。

基于Buck-Boost电路的宽输出电压AC-DC电源设计

设计了一种宽输出电压的AC-DC开关电源,其主要特征是输出电压可以在较大范围内任意调节,解决了传统的开关电源只能输出几个特定电压值的问题。该设计的核心是反激变换电路和Buck-Boost电路。分析了这两种电路的工作原理及其应用,并且给出了具体的设计。实验表明,设计的电源能较好地实现了输出电压的宽范围调节。

便携设备单片集成Boost型DC/DC转换器的分析与应用

随着科技水平的提高,各种各样便携式的电子产品广泛采用电池供电。为了实现某油田无线通讯系统的供电电源高效率、体积小、外围电路简单等特点,本文采用单片高性能电流控制型PWM调制芯片TPS61080作为电源的核心部分,设计了一款Boost型DC/DC转换的开关电源,文章分析了芯片及其电路的工作原理和工作性能。实验结果表明,此开关电源输出16V电压能较好地满足该产品的应用需求。

基于Boost结构的开关电源设计

根据Boost电路的特点,设计一种基于Boost结构的开关电源。讨论电路的电流连续工作模式,设计了电源的脉宽调制(PWM)电路和过流保护电路,并给出了蓄能电感、输出电容和输出电压取样电阻的确定方法。最后对设计的电源性能进行了测试和分析,测试结果表明该电路转换效率较高而且工作非常稳定。

适用于5G通信电源交错并联CRM Boost PFC的研制

交错并联CRM Boost PFC因其高效率、高输入功率因数和高功率密度等优势,适用于5G通信电源应用场合。文中分析了交错并联CRM Boost PFC变换器的工作原理,并以ARM芯片STM32G431为控制芯片,给出相应的数字控制策略。在此基础上,以YD/T 731—2018要求为指标,研制一台AC 85~265 V输入,满载功率为3 kW的样机。实验结果表明,样机在220 V输入、满载输出条件下,其效率达到97%以上,PF可达0.99以上,电流畸变率ATHD在3%以下。

有源箝位全桥Boost倍压变换器

提出一种移相控制有源箝位全桥Boost倍压变换器(Phase-ShiftActive-clampFull-bridgeDouble-VoltageConverter,PSAFBDVC)。有源箝位网络抑制了桥臂间的电压过冲,移相控制实现了开关管的零电压/零电流开关。该电路电压增益高,适用于高压输出的场合。文中对PSAFBDC的工作状态、工作时序进行了详细分析,并给出了电路实验波形。实验结果证明了PSAFBDVC实现高压电源可行性。

高升压比交错并联Boost电路的分析

文章分析了传统Boost电路在实际应用中存在的问题,提出了一种改进型的交错并联Boost电路。在电感电流连续模式下,根据占空比大于或小于0.5的情况,详细分析电路的工作过程,推导了稳态情况下输出输入电压关系式,最后通过仿真验证了理论分析的正确性。

基于电荷泵DC-DC转换器的开关电源设计

设计了一种成本较低,效率较高的基于电荷泵与Boost升压电路的开关电源,作用于对正负双电源运放供电。利用Boost模块将3~4.5 V的输入电压升压至稳定的5.5 V电压,并通过电荷泵负压电路、电荷泵倍压电路与TL431串联稳压电路将5.5 V的电压转化为±5 V的输出电压为运放进行供电。通过仿真软件对电路进行仿真搭建,并对重要节点与输出电压电流的仿真波形进行分析,确保在3~4.5 V的DC输入电压范围内,提供较为稳定的、输出电压纹波在2%以内的±5 V输出电压。

一种长寿高效Boost超级电容掉电保持后备电源

本文设计了一种掉电后备电源,采用超级电容作为储能元件可长期浮充,大电流放电,提高了使用寿命;采用升压型拓扑,优化了超级电容容量配置,可在5V@5A条件下,持续工作10s,并在电容因欠压停止工作时,可迅速关断输出,输出电压单调下降,不产生振荡,满足了大多数设备的需求。

基于Buck-Boost拓扑的数字DC-DC变换器设计

针对常规DC-DC变换器输出电压调整困难、反馈实现复杂、智能化程度低的问题,提出了一种新型的能够根据用户要求快速改变输出电压的DC-DC变换器,并且能够根据电源输入的电压变化情况实时调整控制参数,实现稳定的电压输出,且输出电压不受输入电压变化的影响。通过对不同负载和电源输入变化的实验验证,该DC-DC变换器具有输出电压稳定精确、纹波率小、反馈快速准确的特点,对于某些对输入电压稳定性要求高的场合有实际应用意义。

车载电源转换模块拓扑研究与设计

随着车载电源转换模块(VPCM)对功率因数、输入电流谐波、输出电压纹波、转换效率、EMC等性能的要求越来越高,选择合理、高效的拓扑结构至关重要。文章在研究现有拓扑结构的基础上,设计一款6.6kW功率等级的车载电源转换模块,其中前级PFC电路采用Dual-Boost拓扑结构,满足高效率、高功率密度无桥PFC的要求;后级高频隔离DC-DC变换器电路采用基于数字化控制的LLC谐振拓扑,满足其对转换效率和输出电压纹波的要求。

一种电源检测与控制电路的设计与实现

在MSP430F5359作为主控的+5 V转±12 V的升降压电源电路中,对整个电路采用了软件控制与硬件控制两种控制方法。对于软件控制,通过将芯片使能端与主控I/O口连接,同时通过电源检测电路取样电源芯片输出电压值反馈给主控的模数转换模块,进行数据处理来控制电源电路的启停。对于硬件控制,使用跳线开关来控制电源电路的启停。通过两种控制方法,避免了电源电路因某种影响产生的过流和过压烧毁后级电路的问题。设计结果与理论分析结果比较接近,达到了设计要求。

10 kV配电网不停电作业技术的应用

阐述针对10kV配网需要采用不停电作业以保障运行可靠性的问题,考虑到多台区不停电检修需求,提出变压器反向升压作业技术、高压临时联络线路作业技术、大容量不间断电源接入技术的作业方案。这三种方案均可满足不停电作业要求。

基于PFM控制Boost型DC-DC变换器的带隙基准源

基于带隙基准源的基本原理,设计一种应用于PFM控制升压型DC-DC转换芯片的高精度、低功耗、低电压带隙基准电压源,包含带隙基准主电路和输出偏置电压电路。采用韩国Dongbu 0.35μm BCD工艺进行仿真分析并且流片成功。经过理论分析和仿真模拟,结果表明在-50~125℃条件下,当Vin=3.65 V,温度系数为33×10-6/℃,低频环路增益为30 dB,增益带宽（GBW）为20 kHz,相位裕度为88°,低频下电源抑制比（PSRR）为-90 dB,电源电压在3~5 V变化时,基准输出变化了0.37 mV/V。带隙基准电压源结构简单、电压稳定性好,实测数据符合芯片系统要求,并已用于实际产品的批量生产。