新型LED驱动电源设计

以SEPIC拓扑电路为主电路,采用L6562和TSM101,进行了功率因数校正和LED恒压恒流控制。实验结果证明,设计的电源实现了临界连续模式下,SEPIC电路的高功率因数和较宽范围的恒压恒流输出,成功驱动了LED灯源。     

直流微电网中双向LLC谐振型变换器的研究

直流微电网中的DC-DC变换器可以实现直流侧到直流侧的能量转换,而作为隔离型DC-DC变换器中最典型的一种,LLC谐振型变换器在实现能量传递的前提下,同时也可以实现软开关,提高变换器的效率.针对一种双向LLC谐振型变换器进行研究.变换器的整流侧和交流侧均采用全桥结构,通过谐振网络连接.同时对变换器的工作原理、增益特性进行分析,提出一种移相控制策略来调节增益大小,使变换器正向、反向工作状态下都能实现输入电压的宽范围调节.最后采用PSIM软件搭建仿真.仿真结果显示,该电路可以在实现软开关的同时也可以保持输出电压的稳定,并且正向、反向满载空载工作时都可以实现输入电压的宽范围调节.证明了设计结构及方法的可行性.     

基于Wiener过程的功率变换器剩余寿命评估方法

针对功率变换器难以准确建立表征其性能退化过程物理模型的问题,提出一种基于Wiener随机过程的剩余寿命评估方法实现其剩余寿命预测。通过分析电路关键元器件退化对电路性能的影响,选用输出电压均值为DC-DC变换电路失效特征参数,利用Wiener过程建立电路性能退化模型,通过逐步递推预测寿命特征参数值并结合电路失效阈值从而实现功率变换器剩余寿命预测。以闭环SEPIC电路为例,分析了建模数据与建模尺度对剩余寿命预测结果的影响,实验验证了该方法的有效性。     

一种高频高效的四开关Buck-Boost变换器控制策略

针对四开关Buck-Boost变换器在整个输入电压范围内很难实现高效率、高功率密度和良好的动态响应等问题,对四开关Buck-Boost变换器传统控制策略进行了归纳。对传统控制策略存在的多模式切换、控制设计难度大、实现软开关复杂程度高等问题,提出了一种四开关Buck-Boost变换器混合单模式ZVS恒频控制策略,并对该变换器各个关键参数进行了优化设计,搭建了一台300 W实验样机并进行了测试。实验结果表明:四开关Buck-Boost变换器在该控制策略下不管升压还是降压电路都只工作在一种模式,并能在全电压范围内都能实现4个开关管的零电压ZVS开通,在高频工作时开关损耗低、效率高、动态性能好。     

集成化的同步整流半桥LLC软开关变换器

为提高电源的功率密度,减小电磁干扰和传导损耗,提出一种集成化的同步整流半桥LLC软开关变换器,该变换器原边谐振槽由谐振电容、谐振电感和励磁电感组成,实现功率开关管零电压开通(ZVS),副边采用集成控制芯片的同步整流技术(SR),实现自然换流,使得同步整流管在电流连续和断续模式下实现零电流关断(ZCS),减小整流电路的传导损耗和输出电流纹波,简化了电路结构,提高电源效率。文中分析了其工作原理,最后制作了一台240W实验样机,并给出实验结果。     

基于数字单周期控制Boost PFC变换器的设计与仿真

单周期控制技术(One-Cycle-Control,OCC)是当前一种比较新型非线性大信号PWM控制技术,单周期就可以实现控制目标,广泛运用于功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)。在论述单周期控制原理的基础上,设计了一种基于单周期控制的Boost变换器并进行实验论证。实验结果证明,单周期Boost PFC变换器可以实现PFC所控制的目标。     

宽增益多模式的三相LLC谐振变换器

为了使充电桩满足不同型号汽车的充电需要，针对充电桩的DC-DC部分，提出一种宽增益多模式的三相LLC谐振变换器拓扑。在传统三相LLC谐振变换器的逆变部分加入一个开关管，增加电路的自由度，使电路可以工作在低增益、中增益、高增益三种模式下，实现0.8～2.1倍增益。首先，对变换器的工作模式的工作原理进行分析。然后，推导等效电阻，基于基波分析法建立等效模型，推导增益公式并进行分析。最后搭建一台输入电压为400V，输出电压为160V～420V，功率为1.4kW的实验样机。实验结果表明变换器达到了预期增益，验证了理论分析的正确性和拓扑的可行性。     

新型低成本CCM PFC控制器及其应用电路设计

介绍了一种新型的连续导通模式(CCM)的功率因数校正(PFC)控制器ICE1PSC01的主要特点,并重点讨论了其应用电路的设计过程。其8个管脚的简单封装和较少的外围器件,大大降低了PFC变换器电路的设计成本。     

开关电感Boost变换器的研究与分析

在电力终端表中,开关电源变换器升压能力不足,且开关器件应力大。将开关电感结构嵌入传统Boost变换器中,构成开关电感Boost变换器(SIBC)。通过研究分析该变换器在连续导通模式下的工作特性,对其进行了稳定性分析。结果表明,开关电感Boost变换器较大地提高了升压能力,且输入电压利用率高、开关器件应力低。     

基于Matlab的开关变换器混沌研究数值方法

基于Matlab软件平台,为电压模式控制Buck开关功率变换器建立了Simulink仿真模型,给出了几种混沌研究数值方法的实现算法,并通过编程计算绘出了变换器的时域波形、相轨、庞加莱截面、分岔图、最大 Lyapunov 指数谱、功率谱等,从而有效地显示了该系统丰富的动力学行为.其研究结果可以对开关功率变换器可靠性设计提供理论指导,其研究方法还可以运用于其他非线性系统的混沌分析.     

带buck缓冲的直流升压变换器

常规的大功率有源功率因数修正(Active power factor correction,APFC)升压变换中对输出电容需要进行预充电来避免过流现象,因此主电路和控制电路的电源开关需按固定顺序分别闭合和断开,在闭合主电路开关后需要等待预充电,最后才闭合控制电路电源开关,一旦操作过程中出现误操作,输出电容就会产生过流现象.本文采用buck电路作为前级缓冲电路,无需对输出电容进行预充电就可以直接对电路供电,从而避免电容与充电误操作带来的启动阶段电路过流引起的安全隐患.对带buck缓冲的直流升压变换器模型进行理论分析和仿真实验可知,带buck缓冲的直流升压变换器在不对输出电容预充电的情况下,可以使设备启动时主电路电流峰值不超出安全范围,从而确保直流升压变换器安全稳定的工作.     

一种新的混合动力车双向DC-DC拓扑

混合动力电动汽车(HEV)启动时,如果电动机可以负担启动的绝大多数能量,将减少内燃机在非最高效率点的工作时间,提高燃油利用率并且减少尾气排放。为了实现宽广的输出电压下的能量输出,提出了一种新的HEV用双向DC-DC拓扑,实现双向升降压的功能。针对具体的工作条件,设计了双向DC-DC拓扑参数,并且对所得的变流器进行了损耗分析。实验结果表明,此拓扑适合用于混合动力车的应用。     

电动汽车用DC/DC变换器模糊控制的研究

以提高电动汽车控制性能为目标，主要针对电动汽车控制系统的双向DC／DC变换器和电机驱动器的基本组成电路——降压斩波电路和升压斩波电路进行研究，搭建了系统软硬件平台，设计了模糊自整定PI控制器，通过实验验证了该控制器的良好控制效果。     

一种新型高升压比DC-DC变换器

针对传统DC-DC变换器存在的输出电压增益不高、能量转换效率较低等问题,提出一种新型高升压比直流变换器。该变换器主电路拓扑结构由Boost电路和电荷泵倍压电路组成,具有相互独立的控制环节,与现有典型的高增益阻抗源DC-DC变换器相比,所提出的变换器可以在较低的输入电压下实现更高的升压增益,同时具有更高的转换效率。详细分析了变换器的工作原理,使用Simulink工具对升压方案进行仿真,验证了方案的可行性。实验结果表明:在5 V输入下,输出电压为380 V,输出纹波为0.82%,转换效率最高为80.6%,可用于驱动高工作电压传感器。     

高效同相的降压-升压DC/DC转换器的控制方法

采用一种四开关拓扑结构的降压-升压DC／DC转换器控制方法，能使转换器在输入电压高于、低于或等于输出电压的情况下操作，实现降压、降压-升压、升压3种模式自动并且平稳地转换，提供一种可在所有操作模式进行连续转换的功能。具有效率高、外围器件少、同相输出的优点。经HSPICE仿真，采用Hynix0．5μm 5V CMOS工艺，在输入电压2．5-5．5V、输出电压3．3V、频率1MHz时，效率高达95％以上。是输出电压处于电池电压范围内的单节锂离子电池、多节碱性电池或NiMH电池应用的理想选择，解决了在便携式电子设备电源设计过程中所遇到的问题。     

智能电能收集充电装置设计和制作

智能电能收集充电装置采用MC9S12XS128作为主控芯片开发,通过对单片机脉宽调制(PWM)的占空比调整实现充电过程,控制充电电流,通过升降压转换电路,改变MOS管的开关实现对于直流电源的升压和降压,维持电池充电过程,达到充电目的。文章阐述了充电器设计思路、系统组成;重点分析了单片机控制部分的功能及实现方法,完成了硬件电路设计,以及单片机控制软件设计编程。该设计能提高充电器智能化水平,结合节能减排,更精确地实现充电过程控制,保护电池,延长电池寿命。     

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。     

小型足球机器人击球子系统设计

介绍了在空间紧凑的小型足球机器人上,利用小型直流电磁铁驱动的击球机构实现小型足球机器人击球子系统的机电一体化设计方案.首先介绍了击球子系统的机械结构,然后分析了红外传感器的球检测原理,其次讨论了直流电源升压电路和电磁铁驱动控制电路.最后,对电磁铁击球子系统的击球效果进行了实验,结果表明:小型直流电磁铁击球机构在电压可控的升压电路驱动下,能获得多种击球速度.升压电路和驱动方法可为应用提供借鉴.     

三电平降压变换器在RF功率放大器轨迹跟踪中的应用

提出了将三电平降压变换器应用于 RF功率放大器中,用来有效地提高宽信号跟踪.其主要用于低功率的电池控制系统,以实现轨迹消除和还原技术,理论上,它需要实现高容量、高效率的RFPA的不恒定的信号调制.关于纹波、开关频率、带宽之间的协调,当在电源端只有一个导体时, 三电平降压变换器与两相结构很相似.除此之外,在闪速电容电压中...     

Regenerative braking strategy for motor hoist by ultracapacitor

Rising concern in environmental issues on global scale has made energy saving in powered equipment a very important subject.In order to improve the energy efficiency and driving range of a motor hoist,...