开关DC/DC变换器多级脉冲调节控制方法

提出了一种新型的开关DC/DC变换器控制方法——多级脉冲调节(MPA)控制方法。MPA控制器在每个开关周期起始时刻根据变换器的输出电压误差,在强弱等级不同的多级脉冲中选取一个作为该周期的有效控制信号。文中分析和讨论了MPA控制原理,研究了工作于电流断续模式的MPA控制Buck变换器的工作过程和小信号模型。分析结果表明,MPA控制具有优异的鲁棒性、瞬态特性和稳态特性。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

神经网络控制在AC/DC变换器中的性能研究

由于AC/DC开关变换器非线性程度很高,输入电流为非正弦形式,功率因数极低。为改善功率因数,对神经网络控制器(NNC)与电流模式控制器(CMC)的控制效果进行了仿真比较研究。结果表明,使用神经网络控制器可以获得很高的功率因数。在参数变化时神经网络控制器比电流模式控制器的性能更佳,容错能力异常突出。故相比之下神经网络控制器的性能优于电流模式控制器。

开关DC-DC变换器双频率脉冲序列调制技术

提出一种新颖的开关DC-DC变换器调制方法:双频率脉冲序列调制(bi-frequency pulse train modulation,BF-PTM)方法。BF-PTM通过对两组频率不同、但导通时间相同的控制脉冲进行调制,实现开关变换器输出电压的调节。BF-PTM适用于各种开关变换器拓扑。以电感电流断续模式(discontinuous conduction mode,DCM)Buck变换器为例,分析BF-PTM开关变换器的工作原理及控制特性,并进行相应的仿真及实验研究。研究结果表明,BF-PTM控制开关变换器具有优于PWM开关变换器的瞬态响应和电磁干扰特性。

用于电动汽车的多重化软开关双向DC/DC变换器的研究

针对典型的半桥式双向DC/DC变换器拓扑结构特点,利用DCM模式下电感电流反向的特征,采用一种不额外添加半导体器件的软开关技术,减小开关损耗;采用多重化拓扑结构弥补DCM模式下电压、电流纹波大的缺陷;在控制方式上采用电压电流双闭环形式,将共用电压环的输出作为每个基本单元的给定电流,解决了并联结构的均流问题。

开关电容DC－DC变换器的分析

本文提出等效电量关系法，并采用这一新的方法对众多的开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器进行了统一分析，避免了求解复杂的状态方程的繁琐过程，且简化了分析．

基于开关电容的双向DC-DC变换器及其单周期控制

基于开关电容网络串联放电、并联充电工作特点,提出一种实现输入输出电压大变比的双向开关电容网络DC-DC变换器。针对变换器抗输入扰动抑制能力差和动态响应速度慢等问题,提出采用单周期控制结合输出电压反馈补偿控制方法,实现在一个周期内有效抑制输入电压扰动并提高变换器抗负载扰动能力。分析了双向开关电容网络DC-DC变换器的工作原理和控制特性,并对所提电路及其在输入电压、负载以及给定等参数变化时的状态进行实验和仿真研究。结果表明:变换器具有较强的升降压能力;改进单周期控制变换器具有良好的抗扰动能力和更强的鲁棒性。

开关电容DC-DC变换器的设计方法

在对开关电容ＤＣＤＣ变换器进行稳态分析的基础上，研究了面向设计的几个关键技术问题，提出了开关电容ＤＣＤＣ变换器的设计方法，并通过了实验和仿真的手段加以验证．

开关电容DC-DC变换器的最佳控制方法

在采用等效电量关系法对开关电容DC-DC变换器进行分析的基础上，研究了脉冲宽度调制（PWM）和频率调制（FM）的关系．得出开关电容DC-DC变换器的统一等效电路并指出：对开关电容DC-DC变换器，无论采取什么控制方法，都是能耗控制，因此级联低压差线性稳压器是一种最佳的控制方式．

非耦合 SC Cuk DC-DC 变换器的临界条件

非耦合开关电容ＣｕｋＤＣ－ＤＣ变换器（ＳＣＣｕｋＤＣ－ＤＣ变换器）和普通ＣｕｋＤＣ－ＤＣ变换器相比，其输入输出电感可工作在独立的导电模式。由于它的导电模式不同于任何现有的变换器，因此本文对这种变换器的临界条件进行了详细分析。实验结果证实了理论分析。

一种低输出纹波的开关电容DC-DC变换器

论述一种新的开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器的拓扑结构。在设计中采用两个附加的对称电容器以及相应的开关，以减少由于输出电容的等效串联阻抗造成的输出电压纹波电平。文中以一个１２Ｖ／５Ｖ的变换器为例讨论了这种方法。ＰＳＰＩＣＥ仿真和实验结果表明该方法是可行的。

基于断续导通模式下的PCS中双向DC/DC变换器的研究

为获得较高的功率密度和减小开关损耗,将PCS中双向DC/DC变换器设计在断续导通模式(DCM)下,并采用交错并联结构弥补DCM下电压电流纹波较大的缺陷。分析研究变换器采用不添加额外半导体器件的控制型软开关技术,实现开关软通断,减小开关损耗。最后推导了实现软开关的死区时间、电容、电感等设计公式。通过实验,验证了理论分析的正确性。

Buck变换器DCM模式下的动态建模分析

为了解决断续电流模式下的Buck直流变换器建模困难的问题,针对这个离散的、时变的、非线性系统,提出引入虚拟开关数将一个开关周期中的三种电路拓扑统一到一组状态空间方程中。在应用动态相量法时,为保证模型的合理性,动态相量模型中保留傅里叶级数中的直流量、基频分量和二次分量,讨论虚拟开关占空比的取值,建立其非线性、大信号、时不变模型。仿真结果表明,动态相量模型接近于时域模型,验证了动态相量模型的合理性。

几种开关电容网络及其对DC-DC变换器的改善

提出三种开关电容网络 ,包括串并电容组合结构、极性反转开关电容网络和推挽开关电容网络 ,并讨论了它们的性质。将这三种开关电容网络和传统DC DC变换器相结合 ,提出了一系列新的变换器拓扑结构。理论分析和实验结果表明 ,上述措施有助于提高具有悬殊电压变比的DC

一种改进的电压跟随PFC Cuk AC/DC变换器

提出了一种改进的电压跟随PFCCukAC/DC变换器,其输入电感工作在不连续导电模式(DCM),从而实现功率因数校正(PFC)功能。在本电路中,采用由两个储能电容组成的开关电容网,从而使电容的电压应力减小,并且提高了变换器的功率因数校正能力。其输出电感工作在连续导电模式(CCM),从而降低了器件的应力,同时减小了开关损耗和输出电流纹波。论述了输入电感工作在DCM模式的Cuk变换器的功率因数校正能力及所提出的电路的工作原理;推导出了其输入与输出电感工作的临界条件。MATLAB仿真与实验结果证实了理论分析的正确性。

开关电容DC－DC变换器的效率及其改善

将开关电容网络应用于ＤＣ－ＤＣ变换器，并从能量的角度研究了其效率，得出一个对各种开关电容变换器均适用的公式。提出几种能改善效率的开关电容ＤＣ－ＤＣ变换器新拓扑结构。计算机仿真和实验结果均与理论分析一致。

三相交错并联三电平DC-DC变换器的ZVS控制

非隔离DC-DC变换器具有高效率、低成本、小体积的优势,广泛应用于大功率储能系统。文中研究一个通过近似临界导通模式(near critical conduction mode,near-CRM)实现零电压软开关(zero-voltage switching,ZVS)的三相交错并联三电平DC-DC变换器,以减小开关损耗和电感体积。首先,详细地分析该变换器区别于传统两电平交错并联DC-DC的电感电流纹波特性,并成功推导出纹波峰峰值解析表达式。然后,提出通过变开关频率控制纹波峰峰值和纹波反向电流的方法,以实现全负载范围的near-CRM和ZVS模式。最后,搭建一台基于IGBT器件的15kW实验样机,验证了电感电流纹波分析和提出的控制方法,其最大效率98.02%。

推挽开关电容 DC-DC 升压变换器

采用推挽与开关电容网络相结合的拓扑结构，实现升压ＤＣ－ＤＣ变换器。研究了这种新型变换器的效率与拓扑结构间的关系。还采用等效电量关系法（ＥＥＱＲ）对变换器进行了稳态分析，并讨论了变换器的控制问题。实验与理论分析结果一致。

用开关电容网络改善DC-DC变换器性能的研究

将串并电容组合结构、极性反转开关电容网络和推挽开关电容网络和buck、boost、Cuk及buck-boost等传统DC-DC变换器相结合,构成一系列新的变换器拓扑结构。理论分析和实验结果表明,上述措施有助于提高具有悬殊电压变化比的DC-DC变换器的工作频率和动态响应。

基于CMOS的开关电容DC-DC降压变换器

在标准CMOS工艺的基础上,分析了基本串并电容组合开关电容DC-DC降压变换器的工作原理和集成方法。采用两个单端开关电容变换器反相并联联结,降低了输出电压波纹。利用电路内部节点电压驱动MOS开关管,避免了每个开关管都必须单独驱动。用SPICE软件对电路进行了瞬态分析,给出了分析结果。

一族开关电容DC-DC变换器及其控制方法

提出一种不使用任何感性元件、仅由开关和电容组成的新型ＤＣ－ＤＣ变换器。该变换器采用适当的多级高阶串并电容组合结构取代传统的单级单电容，因而使各种电压变换比的ＤＣ－ＤＣ变换器都能获得较高效率，并可使升压变换与反极性变换同降压变换一样能方便实现。针对该变换器的控制问题，除ＰＷＭ调节外，还就逐压反馈控制（ＶＴＣ）、频率调节（ＦＭ）、以及针对数字系统的固定频率开环控制和级联低压差线性稳压器的方法等展开讨论；并就理论分析提出了一种比传统的状态变量平均法及其他方法更加简单的等效电量关系法。