船用电子设备中开关电源的电磁辐射

为研究RC缓冲电路对开关电源电磁辐射的影响,对buck型开关电源基本电路进行仿真,对比加入RC缓冲电路前后开关节点处的谐振波形,通过傅里叶变换分析RC缓冲电路对电磁辐射的影响规律。通过分析得到以下结论:RC缓冲电路在低频段可有效降低buck型开关电源的电磁辐射水平,在高频段反而会使电磁辐射增强;减小RC缓冲电路与二极管构成的回路面积可降低buck型开关电源的电磁辐射水平。通过试验验证结论的正确性,可为开关电源中RC缓冲电路的使用提供参考。

基于模糊PID算法控制开关电源研究

提出了一种应用于BUCK型开关电源的模糊自适应PID算法。根据状态空间平均法对系统的每个环节建立数学模型,在控制环节建立具有三角形函数特征的隶属度函数,制定具有专家经验的模糊规则。利用MATLAB/Simulink对主电路进行仿真验证,对系统的指标和性能进行分析,并与传统PID算法比较。结果表明:模糊自适应PID控制系统的动态响应时间提高0.03s、超调量降低10%。

应用于CPU板载开关电源输入端电容的快速选取方法

介绍了应用于CPU的板载DC/DC BUCK降压型连续电感电流模式开关电源电路(VRD)输入端输入电容的一种快速选取方法。文中阐明了输入端电容的重要作用,详细分析了其参数,工作原理等,并进一步推导出了具体的输入电容选择的工程计算应用公式,可以帮助工程技术人员根据不同的设计要求快速选取满足要求的输入电容设计方案,大大简化了整个设计过程。

一种Buck型DC-DC变换器的快速响应设计

通过对Buck型DC-DC开关电源的控制算法的研究,在比例积分微分(PID)控制算法基础上,提出了自适应PID、融入非线性思想的PID控制算法,并分别运用3种算法对系统的动态性能加以改进。基于Matlab平台进行仿真比较,经验证,结合了非线性思想的PID控制算法可实现快速响应指标。基于现场可编程门阵列(FPGA)平台将该设计加以实现,得到该变换器在负载电流由100 mA至300 mA突变时的响应时间为150μs,负载调整率为40μV/mA。

基于GaN器件Buck电路死区功耗分析与优化

氮化镓功率器件以其优异的高速、高效特性而有望在电源转换领域取得广泛应用。在Buck开关电源应用中,系统采用GaN HEMT替换传统Si功率器件后,系统死区损耗成为阻碍系统效率提升的一个重要因素。针对GaN器件的电源转换系统死区功耗展开理论及仿真讨论,详细分析Si功率器件与GaN HEMT在buck型开关电源系统中不同的工作机制以及死区时间对系统功耗的影响。优化结果表明,输入电压为12 V、输出电压为1.2 V、开关频率为700 k Hz的GaN基电源转换系统,在死区时间Td1=20 ns、Td2=0 ns、负载电流为20 A的情况下系统转换效率可达到92%。