基于Multisim的Boost变换器仿真

为简化Boost变换器的电路设计,应用Multisim 10对Boost变换器进行建模,并对全部工作过程进行仿真和分析. 根据电流采样电阻、电感和负载的不同,给出仿真波形和数据. 电路测试显示,电路性能能够很好地满足输出电压的设计要求,表明仿真结果正确.     

Boost变换器和Boost-ZVT变换器的比较研究

介绍普通Boost 变换器和Boost-ZVT变换器的工作原理,指出Boost 变换器的开关管工作在硬开关状态,而Boost-ZVT变换器的主开关管工作在软开关状态。通过理论分析可以知道Boost-ZVT变换器的效率更高,然后将两种电路应用于单相功率因数校正电路中。最后在Pspice软件环境下搭建功率因数校正电路Boost变换器与Boost-ZVT变换器的仿真模型并进行仿真,并对仿真结果进行分析和比较,指出了它们各自的优点与缺点。     

PFC Boost变换器中的斜坡补偿设计原理

在Power-Factor-Correction(PFC)Boost变换器中,由于输入电压以工频50Hz大范围波动,使得电路很容易产生时间域上的快标不稳定现象,通常采取的方法是引入斜坡补偿来削弱不稳定现象,然而斜坡信号的设计缺乏理论依据,过度补偿时有发生,带来的后果是输入功率因数的大幅度下降。针对这种情况,可以从非线性系统的分叉控制理论出发,构造变换器的离散迭代方程,从而得到电路的稳定性判断依据,以此获得斜坡信号的恰当设计。研究表明,变换器中的3个主要电路参数(开关周期,输出参考电压和电感)决定了斜坡信号的设计。分析计算的结果与大量仿真实验的结论是一致的,恰当的斜坡补偿在削弱(控制)快标分叉的同时,也维持了较高的输入功率因数。     

DC-DC功率变换器中非线性现象的仿真研究

DC-DC开关变换器中蕴涵着丰富的非线性现象,混沌与分岔在变换器中存在着一定的产生机理和表现形式.对两种基本拓扑结构DC-DC变换器Boost、Buck的非线性现象进行了仿真研究,建立了两种变换器的离散迭代映射模型和精确开关模型,经过数字仿真,验证了存在于DC-DC变换器中的分岔和混沌现象.对闭环控制Boost变换器,深入分析了采用离散迭代模型和精确开关模型后仿真结果的差异及原因.所采用的数值仿真方法为DC-DC变换器的电路参数优化提供了理论工具.     

卡尔曼滤波器在Boost变换器系统中的应用研究

以实现Boost变换器良好的动静态控制特性为目的,研究了变换器的基于卡尔曼滤波PID控制策略。给出了Boost变换器的数学模型,并建立了其离散状态方程,计算出滤波增益、滤波误差协方差、滤波均方差、观测值等数据,实现系统的卡尔曼滤波。在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型,结果表明,采用卡尔曼滤波的PID控制具有良好的动态响应调节和稳态误差调节特性,克服了传统PID控制谐波较多的缺点,表现出更强的鲁棒性,从而具有一般性理论和实际意义。     

宽输入DC-DC Boost变换器电感参数设计

根据DC-DC Boost变换器的工作原理,给出电流连续模式时电感临界参数的计算表达式。分析负载和开关频率恒定时,临界电感量与占空比的变化关系。重点研究宽范围输入时,电流连续模式下电感量的选取方法。通过仿真进行分析,结果与理论分析一致,验证了电感参数选取的合理性。     

基于网络控制的Boost变换器建模及时延分析

为适应电力电子系统集成化的要求,将网络控制引入电力电子领域,采用网络控制方式不仅能有利于电力电子模块化,还能提高系统性能。以电力电子领域常用的Boost升压变换器为例,基于状态空间平均法建立了其网络控制模型,分析了为保证系统控制要求的系统最大时间延迟,并给出了最大延迟计算方法,最后通过仿真验证了延时对系统稳定性的影响。     

基于分叉控制理论的Boost变换器中的复杂间歇现象分析

由于存在内部或外部耦合电路引起的非正常传导和辐射干扰,使得功率变换器中有可能产生复杂的间歇现象,这是一种以较长的周期按顺序交替历经规则、分谐波和混沌状态的时间分叉现象,在功率变换器中是一种非正常的工作状态,一般需要加以避免.文章针对电流模式控制Boost变换器,对这种现象的产生进行了机理性探索.研究表明当干扰信号的频率接近开关频率、或开关频率的有理数倍时,间歇现象就可能会产生,此外,干扰信号的频率及强度将决定间歇现象的间歇周期和表现形式.间歇现象作为一种时间分叉现象,可以首先将其转换为传统的参数分叉,然后利用分叉控制理论来进行理论上的分析,由此可得到间歇现象产生的临界参数条件,同时,文中提供了相应的仿真结果作为对比验证.     

Boost变换器的鲁棒反步滑模控制

针对Boost变换器中负载的不确定性或干扰不满足匹配条件的情况,设计了鲁棒反步滑模控制器,可使Boost电路的输出电压快速达到期望值,且稳态误差很小。最后用仿真结果验证了本文所提方法的可行性。     

基于单周期控制的Boost变换器功率因数校正技术的研究

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略。文章介绍了一种基于单周期控制的Boost变换器功率因数校正电路的设计,分析了单周期控制的控制原理,详细介绍了该功率因数校正电路的具体实现。仿真结果表明,单周期控制适用于Boost变换器的功率因数校正,控制效果良好。     

Principle of designing slope compensation in PFC Boost converter

Due to wide input fluctuation with line frequency of 50 Hz, power-factor-correction (PFC) Boost converters tend to exhibit fast-scale instability over time domain. The traditional remedy is to impose slope compensation so as to weaken or eliminate this instability. A theoretical principle on the implementation of slope compensation signal is still lacking. Empirical design will induce over compensation frequently, resulting in a large decrease of power factor. In order to tackle this issue, by constructing the discrete-time iterative map of the PFC Boost converter from the viewpoint of bifurcation control theory of nonlinear systems, consequently, the criterion of critical stability for the PFC circuit can be established. Based on this stability criterion, appropriate design of slope compensation can be achieved. Our work indicates that 3 main circuit parameters (i.e. switching cycle, output reference voltage and inductor) determine the effective amplitude design of the slope compensation signal. The results, validated by a large quantity of analytical and numerical studies, show that appropriate slope compensation can be effective in weakening (or controlling) fast-scale bifurcation while maintaining a rather high input power factor.     

Analysis of complex intermittency in Boost converter from a bifurcation control viewpoint

Due to undesirable interference via unintended coupling paths, switching converters may exhibit complex intermittency, which appears as a form of bifurcation undergoing regular operation, subharmonics, and chaos orderly and repeatedly for a long period of time. Such intermittent operation, being an unwanted operating state, should normally be avoided in power converters. This paper expounds the mechanism and conditions for the emergence of intermittency in a common current-mode controlled Boost converter. It is found that interference at frequencies near the switching frequency or its rational multiples may induce intermittent operation. The strengths and frequencies of the interfering signals determine the type and period of intermittency. The problem is analyzed by transforming the time-bifurcation analysis to a conventional parameter-bifurcation analysis. Based on this transformation, intermittency can be investigated from the bifurcation control viewpoint. Furthermore, the critical circuit parameter conditions for the emergence of intermittency can be predicted and compared with those from circuit simulation.     

一款可同时用于Sepic和Boost型转换器的抗振铃电路

分析Sepic/Boost型DC-DC转换器产生振铃的原理的基础上,设计一种可以同时使用在Sepic和Boost型DC-DC转换器的抗振铃电路.该电路具有一定的通用性,可以作为模拟IP使用.此电路已经成功的应用于DC-DC转换器芯片中,具有很大的应用前景.     

一种准Z-源DC-DC变流器的研究

准Z-源变流器可以利用开关管导通与关断的状态在单一的拓扑结构中实现Buck与Boost的性能。理论上这种准Z-源变流器的输出电压可以为任意值,而实际中由于电路器件非理想特性和控制方法的限制,使得输出电压并不能达到任意值。详细分析了准Z-源变流器结构及相应的工作原理。首先使用Saber软件对准Z-源拓扑结构建立相应的模型并进行了电路开环仿真,然后通过具体的电路实现了这一新型拓扑。该电路具有良好的稳态和动态响应,且电路简单、调试方便。     

一种基于矩阵变换器的充电机的研究

提出了一种基于矩阵变换器结构的充电机拓扑电路,并对其调制策略和换流策略进行了研究,然后用Matlab/Simulink和M函数进行了仿真。最后研制了一个1kW的样机,并给出了试验波形,证明了方案的可行性。     

基于时间尺度的Boost变换器自抗扰控制

以Boost变换器的控制策略为研究对象,将自抗扰控制技术应用到Boost变换器的控制策略中,使被控系统不但具有良好的动态特性,而且对参数变化具有较强的鲁棒性.同时针对自抗扰控制参数难以整定的特点,介绍了自抗扰控制的参数整定基本原则,对Boost变换器进行自抗扰控制仿真,并和PID控制进行对比.最后,用时间尺度概念对Boost变换器的自抗扰控制进行参数整定.仿真结果验证了该方法确实可行.     

基于nRF2401软件跳频协议的设计与实现

为解决射频收发器NRF2401在ISM频段内同频干扰,提高无线通信系统的通信质量和可靠性,提出了一种软件自适应跳频扩频协议。该协议充分利用nRF2401射频芯片多频点特性,使用软件程序设计将125个间隔为1 MHz的频道分成低、中、高三个频段,在无线信道受阻或同频干扰时,依据"低频-中频-高频"的循环顺序进行频道跳变。实验结果表明,工程机械仪表无线显示系统采用这种软件扩频协议设计,可以有效避免同频干扰和多点传输干扰,提高系统传输可靠性。     

基于Boost消息机制研究与实现

消息通信机制可以有效的简化系统设计,增强系统的可扩展性。Boost Signal/Slot机制,为在进行消息机制开发提供了有力的工具。以Boost为基础,分析了Boost消息机制的实现方式,通过引入一个简单实例,演示了利用Boost构造消息机制的基本方法。