數(shù)字峰值電壓控制開關(guān)變換器瞬態(tài)特性

電流型控制是開關(guān)變換器控制方式的主要發(fā)展方向。論述峰值電流控制和平均電流型控制的工作原理及電路的主要特點(diǎn)。針對(duì)平均電流型控制電路,給出了系統(tǒng)穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)方法。

峰值電流和谷值電流控制開關(guān)dc-dc變換器在較寬的電路參數(shù)范圍內(nèi)具有對(duì)稱動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象.文中建立了峰值電流和谷值電流控制buck,boost,及buck-boost變換器的統(tǒng)一離散迭代映射模型,并導(dǎo)出了統(tǒng)一的分段光滑迭代映射方程及特征值方程,通過(guò)數(shù)值仿真得到了占空比變化時(shí)的正、逆分岔圖和lyapunov指數(shù)譜.研究結(jié)果表明,峰值/谷值電流型控制開關(guān)變換器的分岔圖和lyapunov指數(shù)具有關(guān)于點(diǎn)或軸對(duì)稱的現(xiàn)象.時(shí)域仿真結(jié)果驗(yàn)證了數(shù)值仿真結(jié)果,并進(jìn)一步表明,隨著占空比的變化,峰值/谷值電流型控制開關(guān)變換器具有對(duì)稱動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象、對(duì)稱動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象和非對(duì)稱動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象共存、非對(duì)稱動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象.

開關(guān)變換器建模、控制及其控制器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)

從電路耦合濾波的角度考慮,以boost變換器為例揭示了在電流模式控制開關(guān)變換器中,由于存在耦合電路引起的傳導(dǎo)和輻射干擾,使得有可能產(chǎn)生呼吸現(xiàn)象,這在功率變換電路中是一種非正常的工作狀態(tài).可以通過(guò)建立具有固定初相位的模擬干擾信號(hào),并使其頻率與變換器的開關(guān)頻率相同,以便將呼吸現(xiàn)象(時(shí)間分叉)轉(zhuǎn)換為參數(shù)分叉,分析結(jié)果與數(shù)值仿真是完全一致的,并在電路實(shí)驗(yàn)中得到了印證.

零電壓開關(guān)(zero-voltage-switching,zvs)pwm組合式三電平變換器利用變壓器的漏感(或外加諧振電感)和開關(guān)管的結(jié)電容可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的zvs,但在副邊整流二極管存在反向恢復(fù)引起的電壓振蕩和尖峰。為了解決該問(wèn)題,該文將2種基本箝位網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于該變換器中,提出一族箝位策略;在這些箝位策略中選擇出2種可行的方案,不僅有效地消除在三電平模式和兩電平模式下副邊整流管的電壓尖峰,同時(shí)保留原有變換器的所有優(yōu)點(diǎn)。該文分析了引入箝位網(wǎng)絡(luò)后變換器的工作原理和特點(diǎn),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

動(dòng)態(tài)控制開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出電壓

模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)(論文) 電壓/頻率變換器 院（系）名稱電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)電子131班 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起止時(shí)間：2015.7.6—2015.7.19 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ) 院（系）：電子與信息工程學(xué)院教研室：電子信息工程 學(xué)號(hào)130404006學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)電子131班 課程設(shè) 計(jì)（論 文）題目 電壓/頻率變換器 課 程 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 任 務(wù) 任務(wù)要求： 電壓/頻率變換器是一種振蕩頻率隨外加控制電壓變化的振蕩器，其 輸出信號(hào)頻率與輸出電壓的大小成正比。由振蕩電路、電壓比較器等部 分電路組成。 技術(shù)要求： 1、設(shè)計(jì)放大器所需的直流穩(wěn)壓電源。 2、電壓/頻率變換器輸入vi為直流電壓（控制信號(hào)），輸出頻率為fo 的矩形脈沖，且fo∝vi。 3

研究了單周期控制技術(shù)用于功率變換器的pwm控制,對(duì)單管功率變換器設(shè)計(jì)了單周期控制器,該控制器可使系統(tǒng)輸出嚴(yán)格跟蹤參考信號(hào),并利用仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行了仿真試驗(yàn),證明單周期控制具有較強(qiáng)的抗電源干擾能力.

針對(duì)如何更好地提高boost變換器的電壓增益以及提高其變換效率問(wèn)題,提出一種低開關(guān)電壓應(yīng)力zvtboost變換器,并對(duì)其工作原理、工作過(guò)程和性能特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。由于該變換器中兩boost變換單元采用交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù),所以使得其輸入電流紋波減小,頻率加倍,有源開關(guān)的電壓應(yīng)力為輸出電壓的一半,并且實(shí)現(xiàn)了輸出電壓的高增益。通過(guò)對(duì)該變換器采用交錯(cuò)控制,使得其所有有源開關(guān)、二極管實(shí)現(xiàn)或近似實(shí)現(xiàn)了零電壓或零電流開通和關(guān)斷,進(jìn)而可以增大其工作頻率,提高功率處理能力。搭建一臺(tái)20w實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了理論分析的正確性。

采用電流模式控制是移相控制零電壓開關(guān)pwm變換器(ps-zvs-pwm變換器)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓源控制的模式之一。對(duì)該控制模式進(jìn)行分析研究,并提出克服電流型控制模式主要缺點(diǎn)的方法。

矩陣變換器是采用高頻pwm調(diào)制技術(shù)的交-交型電源變換器,其輸出電壓中包含的諧波分量會(huì)影響輸出波形的質(zhì)量。為此需要從理論上預(yù)估它的輸出電壓頻譜特性并通過(guò)仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證理論分析,同時(shí)也為采取合適的pwm方法提高矩陣變換器輸出電壓諧波特性提供了依據(jù)。

多原邊繞組多輸入推挽變換器適用于中小功率場(chǎng)合,但隨著輸入源數(shù)量的增加,原邊繞組和開關(guān)管的數(shù)量均增多。論文根據(jù)脈沖電壓源組合原則,將非隔離型脈沖電壓源串聯(lián)或并聯(lián)的組合直接替代單輸入推挽變換器的輸入源,從而獲得一族單原邊繞組電壓源型多輸入推挽變換器。相對(duì)于傳統(tǒng)的多原邊繞組多輸入推挽變換器,它具有單個(gè)原邊繞組,因此體積和成本將大為減小。文中以buck型脈沖電壓源串聯(lián)組合構(gòu)成的單元邊繞組雙輸入推挽變換器為例,詳細(xì)分析其工作原理、模態(tài)和性能,并闡述控制原則,最后給出仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果以驗(yàn)證理論分析的正確性。

摘要：為了改進(jìn)ac／dc變換器的性能，本文提出一種基于漢密爾頓消散模型的ac／dc控制算法。介紹了一種基于漢密爾頓消散模型的ac／dc控制器設(shè)計(jì)方法，并對(duì)這種控制算法進(jìn)行了分析。

提出并研究一種開關(guān)變換器非線性控制策略,雙頻率控制技術(shù)。研究電壓型和電流型雙頻率控制開關(guān)變換器的實(shí)現(xiàn)方式及特點(diǎn),對(duì)比分析電壓型和電流型雙頻率控制開關(guān)變換器的工作特性和控制規(guī)律。理論分析、仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:電壓型和電流型雙頻率控制具有相同的穩(wěn)態(tài)工作特性;而在動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面,電流型雙頻率控制具有比電壓型雙頻率控制更為優(yōu)越的性能。此外,與電壓型雙頻率控制相比,電流型雙頻率控制具有自動(dòng)限流功能和更為平穩(wěn)的啟動(dòng)特性。

諧振開關(guān)型變換器

開關(guān)電源(3)變換器

降壓型、升壓型和升壓-降壓型dc-dc變換器是應(yīng)用廣泛的基本開關(guān)dc-dc變換器.電流模式控制開關(guān)dc-dc變換器在較寬的電路參數(shù)范圍內(nèi)具有兩個(gè)邊界,基于開關(guān)切換前后電感電流的上升和下降斜率,建立了斜坡補(bǔ)償電流模式控制開關(guān)dc-dc變換器的統(tǒng)一模型.該模型進(jìn)行無(wú)量綱歸一化處理后只有三個(gè)參數(shù),可有效展示開關(guān)dc-dc變換器在電感電流連續(xù)傳導(dǎo)模式(ccm)和電感電流不連續(xù)傳導(dǎo)模式(dcm)時(shí)的動(dòng)力學(xué)特性.利用此模型,導(dǎo)出了軌道狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)的兩個(gè)分界線方程,由此確定了開關(guān)dc-dc變換器的穩(wěn)定周期1域、ccm魯棒混沌域和dcm弱混沌強(qiáng)陣發(fā)域三個(gè)工作狀態(tài)區(qū)域.開關(guān)dc-dc變換器二維參數(shù)映射圖和電流模式控制降壓型dc-dc變換器的電路實(shí)驗(yàn)觀察驗(yàn)證了由兩條分界線劃分工作狀態(tài)域的正確性.

提出一種低電壓應(yīng)力的buck變換器。該變換器能在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)所有開關(guān)管的零電流開關(guān)(zerocurrentswitching,zcs)和所有無(wú)源開關(guān)管的零電壓開關(guān)(zerovoltageswitching,zvs),而且通過(guò)無(wú)源箝位電路徹底地消除了所有開關(guān)管的電壓尖峰;此外,所有開關(guān)管的電流應(yīng)力都很小。該文詳細(xì)分析了該變換器的工作原理以及箝位支路的作用機(jī)理,并通過(guò)狀態(tài)空間平均法分析了該變換器的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性,最后在一臺(tái)1200w的原理樣機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

提出了一種新型的全橋移相零電壓零電流變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。新的變換器通過(guò)導(dǎo)通副邊輔助電路中的鉗位mosfet,使得濾波電感兩端電壓被鉗位為零,輸出濾波電容的電壓全部作用在原邊漏感上,實(shí)現(xiàn)原邊電流的迅速?gòu)?fù)位,從而創(chuàng)造出良好的滯后臂零電流開關(guān)(zerocurrentswitching,zcs)條件。新拓?fù)湓谟行Я汶妷毫汶娏鏖_關(guān)(zerovoltagezerocurrentswitching,zvzcs)范圍,最大占空比等方面都優(yōu)于其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該文詳細(xì)分析了新拓?fù)涞墓ぷ鬟^(guò)程和各項(xiàng)特性,并試制樣機(jī),驗(yàn)證了理論分析的正確性和新拓?fù)涞挠行?。理論分析和?shí)驗(yàn)結(jié)果都證實(shí)了新拓?fù)浞浅＿m合中大功率場(chǎng)合應(yīng)用。

介紹了交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器的優(yōu)點(diǎn),分析了帶lcd無(wú)損吸收網(wǎng)絡(luò)的交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器電路拓?fù)涞墓ぷ髟?變換器實(shí)現(xiàn)了開關(guān)的zcs開通,zvs關(guān)斷,最后,在2kw的交錯(cuò)并聯(lián)雙管正激變換器中得到了驗(yàn)證

inthree-phasepfcconverter,thereexistsevereswitchanti-paralleldiodereverserecoveryproblems.theeffectivemeasuresofcompoundactive-clampingandminimumvoltageactive-clampingtechniquesinsinglephasepfcareextendedtothree-phasepfc.afamilyofactive-clampingzvssoftswitchingpfcconverterisgot.theycaneffectivelysuppressthediodereverserecovery,andrealizezvsforalltheswitches.inordertoreducethenumberoftheauxiliaryswitches,azvsspacevectormodulation(zvs-svm)isproposed.itusesonlyoneauxiliaryswitchandcanrealizezvsforalltheswitches.theswitchingfrequencyofthemainswitchandtheauxiliaryswitchisfixed,thustheinputcurrentwaveformisgood.thetheoryhasbeenillustratedbythecompoundactive-clamp(cac)threephasepfc.onedspcontrolled4kwpfcconverterprototypewithcacisimplemented.

分析矩陣變換器電壓型兩步換流過(guò)程導(dǎo)致的輸出電壓誤差,著重分析開關(guān)管寄生電容對(duì)換流過(guò)程電壓誤差的影響,并提出一種補(bǔ)償方法。指出開關(guān)管寄生電容的充放電過(guò)程會(huì)導(dǎo)致開關(guān)管在關(guān)斷時(shí)管壓降上升時(shí)間延長(zhǎng),在負(fù)載電流較小的情況下導(dǎo)致實(shí)際輸出電壓誤差小于理論輸出電壓誤差。給出考慮開關(guān)管寄生電容后電壓型兩步換流過(guò)程導(dǎo)致的輸出電壓誤差的通用表達(dá)式。在考慮開關(guān)管的通態(tài)壓降后給出一種對(duì)輸出電壓的補(bǔ)償方法,該方法不僅可消除矩陣變換器各種非線性因素導(dǎo)致的輸出電壓波形畸變,并且可使期望輸出電壓與實(shí)際輸出電壓相符。開環(huán)阻感負(fù)載實(shí)驗(yàn)及感應(yīng)電機(jī)低速運(yùn)行矢量控制實(shí)驗(yàn)證明了補(bǔ)償方法的正確性。