无刷直流电机改进型SEPIC电路研究

无刷直流电机在换相过程中产生的转矩脉动,已严重阻碍其在航空、航天等尖端领域的广泛应用。通过研究无刷直流电机在换相过程中产生转矩脉动的成因,提出了一种改进的无刷直流电机驱动系统电能变换器拓扑结构,该拓扑结构在传统单端初级电感变换器的基础上嵌入一个电容与二极管的并联电路,有效提高了输出电压,减小了开关电压应力。同时在系统非换相运行过程中根据变化的速度调整电压,以达到直流侧输出电压与反电动势成正比的目的,从而抑制换相转矩脉动。实验结果表明,该电能变换器拓扑结构能有效应用于无刷直流电机驱动系统,电机在不同速度阶段换相转矩脉动都得到明显抑制。

一种基于UC3901的有源箝位SEPIC电路设计

阐述一种适用于宽输入电源的磁隔离反馈的有源箝位SEPIC电路,分析了控制器UC3901的工作特点,给出了利用UC3901控制器设计有源箝位SEPIC电路的设计方法。对主电路和控制电路进行了详细的分析与设计。实验结果验证了理论分析结果,验证了该电路具有良好的静态和动态性能。

采用Sepic电路实现的蓄电池恒流放电仪

介绍一种采用Sepic电路来实现的蓄电池恒流放电的仪器,对其控制系统进行设计,并对该仪器进行仿真验证。

单级无桥Sepic谐振LED驱动电路及其APWM-PFM混合控制

针对传统两级式LED驱动电源中存在着半导体功率器件数目多,控制电路复杂,效率低,成本高,可靠性差等问题,提出一种单级无桥Sepic谐振LED驱动电路,通过将单开关无桥Sepic电路主开关管与半桥LLC电路下开关管复用集成单级LED驱动电路,减少了半导体功率器件数目,简化控制电路,提高了电路效率和工作可靠性。详细分析了所提出电路的工作原理和工作过程,深入开展了电路输入输出电压变比、网侧特性、软开关特性等稳态特性推导和电路关键参数设计,并针对所提出单级电路由于输入电压变化引起直流母线电压变动范围大等问题,分析设计了一种APWM-PFM混合控制策略。最后进行计算机仿真分析,并设计一台交流输入185~265 V_(rms)、额定输出2 A/96 W的实验样机,样机效率最高可达91.5%,PF最大值为0.995,THD最小为5.5%,不同交流电压下直流母线电压总体变化范围在60 V以内,实现直流母线电压限压。计算机仿真结果和实验结果验证所提出电路和混合控制策略的理论预期和有效性。

高效临界模式SEPIC PFC电路设计

具有升降压功能的单级SEPIC PFC电路,工作在电流临界断续模式时,可降低功率器件的开关损耗和提高变换器的效率,此种电路在中小功率PFC变换场合得到广泛的应用。针对电流临界断续模式SEPIC PFC电路,分析电路主要特点和电路工作原理,提出基于L6561控制芯片的电流临界断续模式SEPIC PFC电路的设计原则和方法,此电路在升降压单级功率因数校正拓扑中具有结构简单、输入输出电压同相和控制简单等优点。在此基础上设计了1台80 W的实验样机,实验结果验证了设计方法的可行性和电路工作的有效性。

一种基于Sepic-Zeta混合斩波电路的动力电池组双向高速均衡器研究

本文提出一种基于Sepic-Zeta混合斩波电路的动力电池组双向高速均衡器,该均衡器在电池组3种不同的工作状态下采用不同均衡拓扑电路和均衡控制策略。电池组充电状态下,均衡电路等效为Sepic斩波电路,选择电池组中能量最高的单体电池作为Sepic斩波电路的输入端进行均衡放电,均衡放电电流连续;电池组放电状态下,均衡电路等效为Zeta斩波电路,选择电池组中能量最低的单体电池作为Zeta斩波电路的输出端进行均衡充电,均衡充电电流连续;电池组静置状态下,选择电池组中能量差异性最大的单体电池进行均衡放电或均衡充电,其对应的等效电路为Sepic或Zeta斩波电路。该均衡器拓扑电路原理简单,均衡电路容易实现,均衡能量易控制,均衡电流连续、可控,因此均衡速度快、均衡效率高。最后,搭建锂离子电池实验平台进行电池组3种工作状态下的均衡实验,验证了该方案的可行性。

基于SEPIC变换器的无位置传感器无刷直流电机换相误差校正

传统反电势法的滤波器硬件结构设计将导致无位置传感器无刷直流电机的换相误差,当换相误差较大时将大大降低系统的性能指标。针对换相误差造成系统换相转矩脉动、失步等问题,通过分析理想反电势过零点与实际反电势过零点间相位差值的关系,提出在增加单端初级电感变换器(SEPIC)前级驱动电路的基础上,采取PWM-0N-PWM调制方式,通过检测非导通相(即悬空相)电压与校准后的电压大小进行比较,获取换相信号,实现对换相误差的校正。相比于传统反电势法,只需检测一路相电压,在降低系统转矩脉动的同时,对换相误差进行精准校正。仿真与实验结果验证了所提出的换相误差校正策略在全速范围内的有效性。

基于IGBT的逆变器电源的研究与设计

为了解决传统电动汽车车用逆变器IGBT驱动供电电源存在的电源过于集中,爬电距离和电气间隙难以保证,板上电源供电距离过长等问题,首先研究目前车用IGBT驱动电源的主要电路形式以及存在的问题;然后分析前后级驱动电源电路的特点和车用前后级电源电路的优点;最后提出利用汽车级通用分立器件设计一种前后级的车用驱动供电电源电路的技术方案。电路的前级SEPIC电路采用闭环策略保证实现宽压输入,定压输出的目的;电路的后级为半桥电路,采用开环策略实现隔离避免信号反馈。通过对最终的仿真测试结果分析,该驱动电源不仅能有效的解决传统电动汽车车用IGBT驱动电源电路存在的弊端,而且还具有较好的灵活性、高可靠性和快速的瞬态响应能力。

一种应用于独立光伏发电系统的复合式DC/DC变换器

一般光伏发电系统通常采用多级变换模式,其直流变换环节采用Boost或Buck电路.然而这2种变换器只能工作在升压或降压条件下,限制了光伏电池组件的串联电压范围,不利于发电系统灵活设计.为解决该问题,设计了一种Cuk和Sepic复合式变换器,将其应用于独立式光伏发电系统.该变换器能够升降压工作,具有更宽地电压输入范围.特别当电路工作在断续模式下(DCM)时,变换器具有输出纹波小、谐波含量少的优点.在仿真结果的基础上,研制了1台200 W光伏发电系统的实验样机进行验证.

无极性输入宽电压范围工作的多层式信号灯

针对现有的多层式信号灯工作电压范围小、电路复杂等问题,设计了一种无极性输入宽电压范围(10~60 V)工作的多层式信号灯.该多层式信号灯使用半桥电路与双向光耦的组合代替现有多层式信号灯使用全桥电路与单向光耦的组合,采用MK6A12P单片机控制灯组的工作状态,利用HV9910搭建的SEPIC电路为负载提供工作电压.实验证明,该多层式信号灯可在宽电压范围内稳定工作,且具有结构简单、成本低廉的优点,具有良好的开发利用价值.

谐振式无线电能传输系统恒功率输出特性研究

在无线充电过程中,电池阻值的变化会引起输出功率的波动,从而减短电池寿命,影响充电安全。针对磁耦合谐振式无线电能传输变负载系统,通常是在接收端加入控制电路使输出功率稳定,但这增加了用电设备的体积。因此,文中提出了基于反射阻抗原理的2种恒功率控制策略:Sepic电路恒功率输出控制策略和移相控制恒功率输出控制策略。首先分析了负载电阻对输出功率的影响;然后分别推导了Sepic电路驱动信号的占空比、移相控制中驱动信号的移相角与输出功率的关系,给出了恒功率控制策略的原理;最后通过Matlab/Simulink搭建仿真模型,验证了文中理论分析及所提控制策略的正确性。仿真结果表明,2种控制策略均能有效实现恒功率输出。

基于STM32可调压DC-DC电源设计

相对于传统的线性稳压电源,开关电源具有效率高、输出功率大、体积小、重量轻、成本低等优点。随着电子元器件工艺的进步和新型元件的出现,开关电源的优势在不断的放大。DC-DC(直流转直流)是开关电源中一个重要的研究方向,本文以Sepic变换电路为基础,以目前ARM新型高速单片机STM32为控制核心,设计了一种智能DC-DC可调压电源设计。可以广泛用于智能手机,平板,智能机器人等集成度较高的电子设备。

USB外设的电源设计

本文首先浅析USB接口的相关技术规范以及电源结构性能,后进一步通过电路实例介绍了USB外设的电源设计。

Sepic斩波电路在Simulink中的建模与仿真

阐述了Sepic斩波电路的工作原理,给出了Sepic斩波电路输出电压的计算公式,并且给出了在MATLAB/Simulink中的Sepic斩波电路的仿真模型和仿真结果;仿真结果和理论分析一致,验证了Sepic斩波电路既可以升压也可以降压,应用范围非常广。

太阳能水体净化装置的最大功率点跟踪器设计

简要介绍了采用太阳能作为能源的水体净化装置和光伏电源系统的特性及最大功率点跟踪的基本原理。提出了一种采用干扰观测法配合Sepic拓扑的斩波电路实现太阳能电池最大功率点跟踪控制方法,即将太阳能电池和Sepic斩波电路作为一个整体,直接根据检测到的电池功率变化来控制Sepic电路的占空比来跟踪最大功率点,这些改进使得系统简化。