低噪声混合全波电流传感器电路设计

提出了一种结合了SenseFET和滤波器的低噪声混合全波电流传感器。它可以分别在降压、升降压和升压模式下工作,只需要一组控制逻辑来控制系统,可以处理更宽的输入电压范围。通过电流传感器和DC-DC变换器的仿真结果和分析,验证所提出的设计方案。     

一种新型倍流整流方式ZVS三管推挽直流变换器

提出了一种新型倍流整流方式ZVS三管推挽直流变换器,其拓扑结构是在传统推挽变换器变压器一次侧与输入电源之间增加一个辅助开关管;二次侧采用倍流整流电路。分析了电路的工作原理和开关管ZVS实现情况,通过样机对变换器原理进行了验证。该变换器具有结构简单,能够适用于大电流输入输出应用的特点,变换器主管可在宽负载范围下实现ZVS,辅助管也可以在较宽负载内实现ZVS。     

宽范围输出电压电池充电调节器的研究

旨在设计一款单向、非隔离、降压型的宽范围输出电压电池充电调节器(Battery Charge Regulator,BCR),作为卫星电源系统母线至蓄电池的充电通路。选择耦合电感Superbuck变换器作为电池充电调节器的主拓扑。分析变换器工作原理后,得到耦合电感的零输入电流纹波条件,推导出系统开环传递函数;得到避免右半平面零点出现的阻尼参数限制条件。根据先恒流后恒压的充电控制策略,选择平均电流控制模式作为变换器控制方式,在恒流充电阶段,仅电流内环工作,变换器工作在电流源状态;恒压充电阶段,利用平均电流模式的双环控制特点,变换器工作在电压源状态。通过仿真和实验结果验证了设计的正确性。     

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。     

基于DSP控制的锂电池快充电路研究

针对锂电池充电速度需要不断提升,而不同种类锂电池最佳充电策略不同的问题,对锂电池充电电路、充电方法等方面进行了研究,对不同充电电路的优缺点进行了归纳,提出了一种基于DSP28035控制的锂电池快充电路,可用于单体锂电池快速充电方法研究。用DSP28035采集电池电压电流对其进行了数字闭环控制,电路具有6 V~30 V的宽范围输入,Buck降压变换器用于电池充电,Boost升压变换器用于脉冲放电去极化,电池充放电电流均精确可调。改变DSP的程序可实现CC、CV、CCCV以及阶梯恒流充电、脉冲充电等多种形式的充电。利用Matlab/Simulink进行了仿真,并制作了充电样机,进行了锂电池充电测试。研究结果表明,该电路结构简单、控制方便,能够进行各种充电策略测试,能够实现过流、过压、过温保护,电路稳定性好、可靠性高。     

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LLC拓扑的宽电压输出车载电源研究

针对电动汽车车载DC-DC变换器的设计问题,对车载DC-DC变换器的宽范围应用需求进行了分析,总结了使用LLC拓扑设计宽范围DC-DC变换器的面临的问题,传统的基波分析法设计理论在宽范围DC-DC变换器中引起的误差很大,通过空载的LLC增益分析对其进行了验证。提出了一种结合基波分析法的限制条件与仿真的新设计方法,使得增益分析的误差大大减小,且对效率优化十分有效。最后搭建了一台2 k W的实验样机对理论分析进行了验证,并根据所提出的设计方法给出了电路关键参数的设计流程。研究结果表明:所设计的样机在10%~100%负载下均能实现软开关,且最高效率达到97.1%。     

大功率交错式燃料电池直流-直流变换器研究

直流-直流变换器是燃料电池汽车动力系统的核心部件,对整车性能产生重要影响.基于整车动力系统的需求,研发了一种基于SiC功率器件的大功率交错式燃料电池直流-直流变换器,首先对其主拓扑结构和硬件电路进行设计,并对其主电路的主要电路元件进行选型;其次分析选取了控制模式以及控制方法,基于输出电压外环、输入电流内环的双闭环PID控制对直流-直流变换器进行软件设计;然后搭建了测试平台并进行了上位机设计,对直流-直流变换器进行实验研究.研究结果表明:四相交错式燃料电池直流-直流变换器能够满足整车动力系统要求的80kW额定功率值,功率密度约为5.5kW/L;四相交错式Boost电路拓扑结构在抑制电流纹波方面性能优异,其输入电流纹波约为1.06％;在正常的输出功率范围内,直流-直流变换器具有较高的效率,其效率均在98.5％以上.     

直流充电桩半桥LLC谐振电路设计

针对现行充电桩存在充电时间长、充电桩体积大以及开关损耗大等问题,提出一种基于软开关的半桥LLC谐振电路,作为直流充电桩DC-DC变换器的主电路,为车载电池充电。根据电路拓扑结构及理论分析,在Matlab/Simulink中搭建了DC-DC变换器的主电路仿真模型,通过分析输出的电压和电流波形可知,设计的变换器电路能够输出稳定且优质的电能。结果表明设计的半桥LLC谐振电路,可以大幅度降低直流充电桩DC-DC变换器的开关损耗,可减小充电桩体积,满足电动汽车充电桩在高频率应用场合下开关损耗小且充电效率高的要求,可在电动汽车变换器中推广应用。     

变拓扑LLC变换器的均流均压控制研究

隔离型变换器在新能源汽车充电和服务器电源得到广泛应用，传统LLC谐振变换器虽然具有高效率和高功率密度等优点，但传统LLC变换器在重载区的升压增益能力有限。提出一种变结构LLC变换器拓扑，通过分析变频控制加辅助移相补偿的工作原理来了解变换器的工作特性。并以此为基础进行参数和控制设计，使其能达到LLC谐振变换器的软开关特性和宽输出电压范围内连续调节的能力。最后设计了一台实验样机，验证了LLC变换器具有良好的宽输出电压范围能力，且串并联切换能实现均流均压控制目的。     

燃料电池汽车动力系统功率平衡控制策略

燃料电池汽车动力总成控制的主要目的是平衡各个动力总成部件如燃料电池发动机、动力蓄电池和电动机之间的功率流向和能量平衡,使车辆保持较好的动力性和经济性。依据燃料电池汽车动力系统基本拓扑结构,提出了基于DC/DC变换器电流控制方式和基于模糊决策的蓄电池恒荷电状态控制的动力系统功率平衡控制算法,在MATLAB环境中进行了离线仿真,并用快速控制原型方法进行了实车试验验证。     

基于Atmega16的直流稳压及漏电保护装置设计

针对2013年全国大学生电子设计竞赛中的L题——直流稳压电源及漏电保护装置的设计要求,提出利用Boost电路对输入电源进行升压,然后利用LM2596进行降压设计,以达到宽电压输入范围、输出电压恒定的目的。同时提出利用贴片Atmega16内部自身自带的差压放大功能AD分别对电路中高电位点、低电位点进行电流的测量,从而得到漏电电流。实验结果表明,本设计电压输入范围可达到4到40V,输入可低于输出电压,漏电电流精确度小于0.3mA。     

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。     

DC-DC升降压(Buck-Boost)变换器设计与仿真分析

为设计出输出电压性能良好的DC-DC升降压(Buck-Boost)变换器,在一个输入电压为20 V的直流电源变换器系统中,筛选了18%、33%、61%、66%4个占空比参数,并分别对其进行输出电压特性仿真。从数值计算结果来看,这4个占空比条件下,输出电压基本能够达到预期的调压等级,且输出电压的分布特性良好。针对纹波电压偏大的问题,提出了后续改造措施。为该变换器后续的制作和应用提供了参考依据。     

直流电动机变结构控制降压调速

以一种直流电动机降压调速新方法,即用双滑模面变结构控制[1,2]DC-DC变换器进行直流电动机降压调速,双滑模面分别实现直流电动机内外环控制,内环滑模面用于电流控制环,外环滑模面用于转速控制环.通过仿真和比较表明这种变结构控制降压调速,可得到平滑无级调速;上升时间、调整时间均很小;有很强的鲁棒性;电枢电流和电磁转矩冲击可控制在允许值内.     

基于移相全桥的车载辅助充电DC-DC变换器设计

针对纯电动汽车辅助充电DC-DC变换器的设计问题,对纯电动汽车电气系统结构及DC-DC变换器的应用需求进行了分析。并根据实际需求设计了一款基于移相全桥拓扑的DC-DC变换器。该变换器通过在电路原边外加电感拓宽了电路的ZVS范围,通过在原边变压器及外加电感间增加两个箝位二极管抑制了电路的电压尖峰;同时副边采用同步整流技术进一步提升了电路效率。最后给出了电路关键参数的设计过程和控制的实现方法,并搭建了一台实验样机对理论分析进行了验证。研究结果表明,所设计的样机能够输出160 A电流并实现了轻载96%以上的效率。     

CN3717充电管理芯片在电子衡器中的应用

CN3717芯片由于采用了单芯片技术,属于PWM降压模式铅酸电池充电管理集成电路,可独立对铅酸电池充电并进行自动管理,具有封装外形小,外围分立元件极少和使用简单等优点。宽的输入电压范围,对铅酸电池进行完整的充电管理,过充电和浮充电电压由外部电阻分压网络设置,充电电流可达5A,恒流充电电流由外部电阻设置,对深度放电的电池进行涓流充电。过充点结束电流由外部电阻设置,电池温度监测功能、自动再充电功能、双状态指示及软启动功能、电池端过压保护等,芯片采用TSSOP封装,产品无铅,无卤素元素,满足RoHS要求。自身功耗极低和性价比高的特点,使得该芯片在衡器产品中的应用将会越来越广泛。     

超小型1APWM开关模式降压变换器特性及应用

ＭＡＸ８３０／８３１／８３２／８３３是一种超小型高效率开关型降压ＤＣＤＣ变换器，它们采用１６脚宽ＳＯ封装，外部仅需电感、二极管和滤波电容等少量元件，要将输入范围从８Ｖ～３０Ｖ的电压降压调节到５Ｖ／３３Ｖ／３Ｖ输出，ＭＡＸ８０３输出电压可通过分压电阻在２５Ｖ～２５Ｖ范围内调整。它们内置的功率开关可提供高达１Ａ的输出电流，实测效率在７５％以上。     

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...     

一种DC-DC直流稳压电源及漏电保护装置的设计

利用稳压块TL430、TIP127大功率三极管等分离元件构成一种输入电压范围宽、输出电压为+5 V的DC-DC直流稳压电源。通过MSP430F149单片机实现输出电流、漏电流、输出电压和功率的测量,并根据漏电流大小能自动切断电压输出实现保护,具有测量精度高、漏电保护灵敏的特点。