基于等效铁芯电感的磁通门HSPICE分析模型

提出了一种基于随电流变化的铁芯电感的磁通门HSPICE（High Simulation Program with IC Emphasis）模型,该磁通门模型铁芯的磁滞回线使用反正切函数来描述,其激励与测量线圈等效为一种随电流变化的电感电路模型。本文给出了全电路元件的磁通门模型的参数及提取方法,此模型可以在任意形状的电压激励波形下仿真,与已有的磁通门模型相比,具有仿真精度高、需要参数少且计算容易和可以方便进行输出信号处理的特点。实验和仿真结果对比表明,双铁芯磁通门HSPICE模型仿真的输入电流和输出电压的幅值分别为146 mA和1.03 V,与实际测试的146.6 mA和1.177 V相比,输入电流有0.6 mA的误差,输出电压有0.147 V的误差。     

连续导电模式下的单电感多输出DC—DC变换器

本文系统地分析了采用分时复用原理的单电感多输出DC—DC变换器的结构。由于电感共享,各输出支路之间存在着严重的交叉影响,当所有输出支路严格地工作在不连续导电模式（DCM）或伪连续导电模式（PCCM）下时,可有效地抑制这种交叉影响。文中采用一种新的控制方式,利用各支路输出电压的共模电压、差模电压来分别控制输入半桥和输出半桥的占空比,在连续导电模式（CCM）下实现了几乎没有交叉影响的多路输出。     

充电电流对测量电感值的影响

本文介绍采用向被测电感充放电来测量电感值的方法,并分析不同的充电电流对测量值的影响。用示波器看电压电流波形,并分析各部分波形的产生原因及其所代表的信息。用这种测量方法设计试验电路找出电压波形中反映电感值的信号送到单片机测量出电感值,证明可以测量小电感值的空心电感。通过分析电压电流波形及不同充电电流条件下的数据,证明充电电流大有利于测量电感值。     

一种用于光伏最大功率点跟踪的Boost电路

光伏发电系统中利用Boost电路进行最大功率跟踪的过程存在电路升压能力不足、输入纹波较大等问题,利用开关电感结构替代并联交错Boost电路中电感,构成一种高升压比且低纹波的改进型Boost电路。该电路在同一开关周期中拥有四种开关模式,存在三种不同工作状态,利用平均周期建模法讨论其不同占空比情况下输出电压增益及输入电流纹波情况。MATLAB仿真结果表明,改进型Boost相比于传统Boost电路具有更高的升压能力;且在动态输入条件下,具有较快的跟踪速度,输入电流纹波小,输出功率控制效果稳定,适用于光伏发电最大功率点跟踪。     

DC/DC升压变换器自抗扰控制

本文设计了一种线性自抗扰控制器,直接对DC/DC升压变换器的电感电流实施控制,以抑制系统非最小相位特性时控制性能的影响.在此基础上,外环采用一个PI控制器对输出电压进行控制,并把电压控制器的输出作为内环电感电流控制的参考输入.由于自抗扰控制器则是一种不依赖丁系统模型的控制方法,因此被控系统不但具有良好的动态特性,而且对...     

基于全桥变换器滞后臂零电压开关的研究

全桥零电压变换器性能优异,相对突出的是滞后臂轻载时零电压开关问题,同时发生占空比丢失。究其原因是滞后臂开关过程中只有原边电感参与谐振。本文通过探索在滞后臂并联谐振电感及加入输出电感和续流二极管两种方法解决全桥零电压变换器滞后臂轻载时零电压开关问题。     

一种新的基于DSP的数字功率因数校正控制策略

提出一种新的数字功率因数校正控制策略。其采用两环控制模式,电流环采用预测的无差拍控制(PDB)技术,可提高输出带宽;电压前馈及电压反馈环则通过隔周期采样电感电流,从功率变换中电感电流与电压的转换关系,得到需要的输入、输出信息来实现前馈及反馈补偿的功能。     

航电系统中单相PFC变换器输入电流过零畸变的改善技术

在航空交流电网系统中,PFC(power factor correction)变换器输入电流在输入电压过零点附近会发生畸变现象.详细分析了输入电流过零畸变的原因,指出电感大小、输入电流与电压相位差是其主要因素,并通过仿真验证该理论分析的正确性.通过引入交错并联技术,可以减小电感量并等效提高开关频率,从而可以有效改善过零畸变.为此,设计实验验证该方法的有效性.实验结果表明过零畸变得到明显改善,电流谐波达到相关标准,可适用于航电系统.     

基于UCC28019的AC-DC变换电路的设计

本系统是一种高功率因数AC-DC开关稳压电源,以功率因数校正控制芯片UCC28019输出的PWM波形来控制核心电路Boost升压斩波电路,使电感交替的储存和释放能量,电容交替的充放电,使输入的24V交流电压能稳定输出36V的直流电压。同时该电路输入的交流电压和输出的直流电流在较宽的范围内变换时,也能输出稳定的直流电压,当输出的直流电流或输入的交流电压在一定范围内变换时有较好的负载调整率或电压调整率,输入侧的功率因数达到0.99,具有输出过流保护、输入欠压保护功能。     

新型脉冲电源等效电路动态特性研究

研究电感储能的新型脉冲电源提高效能问题,采用脉冲电容储能型电源,制造复杂。采用开关控制,限制了发展,同时由于给出了脉冲电源的等效电路并导出电路对应的变系数微分方程,方程的解析求解较为复杂。为解决上述问题,建立了电感储能型等效电路的模型,进行仿真,结果明确了电路各元件参数对输出脉冲特性的影响,验证了计算结果的可靠性。研究电感储能型脉冲电源电路参数的取值对输出脉冲电压的特性有着较明显的控制效果,通过适当选择各元件参数的取值,可以获得较小脉冲电压脉宽的同时又有较高的电压幅度。仿真结果为新型脉冲电源系统设计过程中参数的选择提供了可靠的依据。     

Galerkin‐based sliding mode tracking control of non‐minimum phase DC‐to‐DC power converters

Output voltage control of nonlinear DC‐to‐DC power converters is handicapped by the non‐minimum phase character exhibited by these systems. The problem has been usually solved with indirect control strategies that work through the input current. In this article, we report a robust control methodology that uses Galerkin‐based sliding manifolds, which use full state reference profiles and an estimate of the disturbed load parameter. The sliding surface incorporates a first‐order Galerkin approximation of the input current that provides robustness to piecewise constant load perturbations by dynamic compensation: it allows on‐line accommodation to the action of the load estimator. This results in high‐accuracy tracking of periodic references at the output resistance of boost and buck‐boost converters. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Robust digital control of a DC–DC buck converter with low frequency samplings

A robust DC?CDC converter which can covers extensive load change and also input voltage changes with one controller is needed. Then the demand to suppress output voltage change becomes still severer. We propose an approximate 2-degree-of-freedom (2DOF) digital controller which realized start-up response and dynamic load response independently. The controller makes a control bandwidth wider, and at the same time makes variations of the output voltage small at sudden changes of a load and an input voltage. In this paper, a new approximate 2DOF digital control system with additional zeros is proposed. Using the additional zeros, the second-order differential transfer characteristics between equivalent disturbances and a output voltage are realized. Therefore, the new controller makes variations of the output voltage smaller and the sudden changes of the load and the input voltage. This controller is actually implement on a DSP and is connected to the DC?CDC converter. Experimental results demonstrate that this type of digital controller can satisfy given severe specifications with low frequency sampling.     

基于最小输入功率法的电机节能控制系统的设计

针对负载经常变化的中小型电机电能浪费严重的现象,采用最小功率法,以STC12C5A60S2单片机为控制核心,在电机工作的任一负载点上,通过单片机自动寻优,让铁耗和铜耗都维持在最低的水平,同时通过单片机输出占空比可调的PWM调制信号控制可控硅调压模块,对可控硅的导通角进行调节,最终将电机的端电压调节至与实际负载刚好匹配的最佳电压值,从而实现最佳的节电效果。     

混合式双级矩阵变换器闭环控制

混合式双级矩阵变换器(混合式TSMC)是一种非常有发展潜力的矩阵变换器,在实际应用中,混合式双级矩阵变换器常会遇到输入电压不平衡和输出负载变化等扰动,其输出电压会在扰动下产生不平衡。为了提高混合式双级矩阵变换器在输入电压不平衡及负载扰动情况下的输出电压的稳定,提出了基于由坐标系混合式双级矩阵变换器输出电的闭环控制方法,通过前馈闭环控制,H桥变换器控制和逆变级的闭环控制三个环节,能有效地抑制了输入电压不平衡和输出负载不平衡,保证了混合式效级矩阵变换器有效的、稳定的输出。仿真结果验证了所提方法的合理性和有效性。     

采用ESO的Boost变换器改进滑模控制

本文针对Boost变换器的负载电阻扰动和输入电压变化等系统不确定因素对输出电压的影响,提出了一种基于扩张状态观测器的改进滑模控制算法.首先,设计扩张状态观测器对系统状态、负载电阻和输入电压值进行估计,然后基于得到的估计值采用改进滑模控制算法设计系统控制器.通过理论分析,证明了Boost变换器闭环控制系统的稳定性.仿真和实验结果表明,与传统的滑模控制算法相比,本文所提出的控制算法更好地改善了系统的跟踪性能,提升了系统的鲁棒性.     

Design of Second Order Sliding Mode and Sliding Mode Algorithms: A Practical Insight to DC-DC Buck Converter

This paper presents a simple and systematic approach to design second order sliding mode controller for buck converters. The second order sliding mode control (SOSMC) based on twisting algorithm has been implemented to control buck switch mode converter. The idea behind this strategy is to suppress chattering and maintain robustness and finite time convergence properties of the output voltage error to the equilibrium point under the load variations and parametric uncertainties. In addition, the influence of the twisting algorithm on the performance of closed-loop system is investigated and compared with other algorithms of first order sliding mode control such as adaptive sliding mode control (ASMC), nonsingular terminal sliding mode control (NTSMC).In comparative evaluation, the transient response of the output voltage with the step change in the load and the start-up response of the output voltage with the step change in the input voltage of buck converter were compared. Experimental results were obtained from a hardware setup constructed in laboratory. Finally, for all of the surveyed control methods, the theoretical considerations, numerical simulations, and experimental measurements from a laboratory prototype are compared for different operating points. It is shown that the proposed twisting method presents an improvement in steady state error and settling time of output voltage during load changes.      

基于滑模控制的独立光伏发电系统控制策略

针对独立运行的光伏发电系统,提出了基于滑模控制的最大功率跟踪(MPPT)策略;针对光伏微源输出功率随机性引起的逆变器输入侧直流母线电压波动,通过储能控制实现电压稳定;针对负载变化引起的系统输出电压波动,设计了系统输出电压电流双闭环控制器。通过MatLab/Simulink对提出控制策略进行了仿真验证。分析结果表明,所提出滑模控制策略可实现光伏电池的MPPT;储能控制策略可有效抑制光伏微源输出功率波动引起的直流母线电压波动;输出电压控制策略能稳定系统电压,确保安全可靠运行。     

DC‐to‐AC power conversion on a ‘boost’ converter

In this article, we provide an approximate sliding mode control‐based solution to the DC–AC power conversion problem on a ‘boost’ converter. The approach uses the flatness property of the system as a pivot for generating a sequence of minimum phase output reference trajectory candidates. The generated candidates are obtained as differential parameterizations of the minimum phase inductor current variable in terms of the non‐minimum phase desired output capacitor voltage. The associated residual dynamics of the ideal sliding motions is shown to reasonably approximate the desired biased sinusoidal output capacitor voltage signal. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

统一的自校正控制器

本文提出两种统一的广义最小方差自校正控制器,以控制具有任意维数输入/输出的 (ADIADO)系统.这两种新的控制器解决了以前无法处理的输入/输出维数不等、Bo奇异系 统的自校正控制问题.几个典型的仿真例子证明了这两种控制器的统一性和有效性.     

新型的低电压高精度电流镜设计

电流镜是模拟电路当中的基本单元,其性能对整体电路的性能起着关键作用.基本电流镜不能理想复制参考源的电流,其输出电流随外界输入电压的变化而变化,且基本电流镜对输入电压存在着最小值的要求.传统的cascode电流镜虽然能够较精确的复制参考源电流,但是仍然存在着对输入电压最小值的要求,该值大约为2V<,on>.为了对基本电流镜的两个缺陷进行改进,提出了一种新型的低电压高精度电流镜结构,该电流镜能够理想的复制参考源电流,其输出电流对外界输入电压不敏感.通过仿真得出,opl和op2的低频增益为83dB,带宽为7.9MHz,最小输入电压大约可以减小到大约25mV,其输出电流对电压的斜率slope=0.