开关变换器

摘要： 提出一种基于不连续控制的开关变换器指数稳定性分析方法,该方法不需对开关变换器的模型做近似处理就可判定开关变换器的指数稳定性。加入开关变换器的寄生参数后对其进行稳定性分析,使结果更加接近于系统实际工作情况,可以提高稳定性分析的可靠性。在判定开关变换器的指数稳定性基础上设计了一种电流连续导通模式CCM(continuous conduction mode)Buck变换器的不连续控制器。该控制器采用不连续反馈控制方式,该控制方法相比连续反馈控制方法更符合变换器的切换不连续特性。数值仿真表明了该控制方法的优越性能,电路实验验证了该控制方法的有效性。

摘要： 开关变换器广泛应用于可再生能源并网、电机驱动系统、消费电子供电等领域,其电磁干扰问题日益突出,因此该问题的解决非常重要。该文总结开关变换器传导干扰抑制策略及其最新进展,重点说明这些策略的基本原理、研究现状和作用特点。总结的策略主要包括滤波、电桥平衡、反相补偿、改进脉宽调制、改进功率器件/模块封装、优化电路板设计、改善开关过程等,这些策略可分为阻断传导干扰的耦合路径和削减干扰源的传导发射两大类。最后对开关变换器传导干扰抑制技术的关键问题和发展前景进行了讨论和总结。

摘要： 为减小开关变换器的输出电流及电压的突变,提高控制精度及其性能,本文以基本型转换器为研究基础,详细介绍了各式基本升压降压变换器的设计方法,并深对现使用广泛的boost转换器进行建模.通过MATLAB进行仿真,分析了boost转换器的工作特性,通过参数调节使其达到预期值.

摘要： 研究了电感电流检测电阻对电流模式控制开关变换器稳定性的改善作用.以I2控制Buck变换器为例,建立了含有输出电容等效串联电阻ESR(equivalent series resistance)的二阶离散迭代映射模型.在此基础上,通过分析输出电容时间常数和电感电流检测电阻变化时的分岔图、特征根轨迹、最大Lyapunov指数、稳定边界,深入研究了电感电流检测电阻对变换器动力学特征的影响.研究结果表明,增大电感电流检测电阻,可以使变换器在较小输出电容时间常数时稳定工作,拓宽稳定工作范围.最后,通过仿真和实验,验证了理论分析的正确性.研究结果可以推广到其他开关变换器,对开关变换器的设计和优化具有指导意义.

摘要： 移相全桥DC/DC变换器以其电路结构简单、开关损耗小、控制方便等优点在许多中大功率场合中得到了普遍的应用,但该变换器存在滞后桥臂换流困难、占空比丢失等问题,导致电路环流损耗增加,降低了变换器效率.针对以上问题,设计了一种基于饱和电感的DC/DC开关变换器.在分析变换器电路工作过程的基础上,讨论了饱和电感对电路局部谐振的影响,给出了饱和电抗器设计方法.最后通过实验验证了理论分析的正确性和可行性,实现了滞后桥臂的零电流开关,降低了环流能量,提高了DC/DC变换电路的效率.

摘要： 全面认识和客观评价磁集成技术对开关变换器稳态和动态性能的影响,需要建立磁集成开关变换器的小信号模型.论文以集成磁件分析方法为基础,结合状态空间平均法,分别提出三种磁集成开关变换器小信号建模方法,为这类变换器的动态特性研究和控制设计建立理论基础.以磁集成有源箝位正激变换器为研究对象,分别对这三种建模方法做详细阐述.

摘要： Buck开关变换器采用交错并联磁集成技术不仅可以减小输出电流纹波,还可以提高系统的动态响应速度.该文采用状态空间平均法和欧拉公式的结合,建立了多通道磁集成Buck开关变换器中对称耦合电感在CCM模式下的小信号模型,确定了系统开环传递函数,分析了四通道磁集成Buck开关变换器开环幅频和相频特性,设计了控制器的补偿网络,总结了多通道磁集成Buck开关变换器的开环特性,最后通过仿真和实验验证了理论的正确性.

摘要： 将系统辨识的理念引入到开关变换器建模领域,介绍一种适用于复杂开关型谐振变换器小信号建模的新思路.介绍两种参数拟合建模方法——差分方程参数拟合法和最小二乘参数拟合法,并对四种基本变换器建模,将所建模型与状态空间平均法所建模型进行比较,最后将该方法应用到一种复杂开关型谐振变换器的建模中,证实了方法的有效性.

摘要： 被控对象采用简单的开关变换器，并且设计了该变换器的神经网络控制器，基于FPGA方法探讨该控制器的硬件实现问题。分析了神经网络控制器的可重构特征，给出了几种基本可重构单元，基于SG/Simulink，建立了该控制器的实现模型。仿真结果表明，基于FPGA的神经网络的可重构实现技术，负载抗干扰能力强，超调响应时间快，减少了硬件资源的占用量，为电力电子领域神经网络控制器的硬件设计提供了一种新的方法。

摘要： 本文针对开关变换器瞬态精确解析解求解困难的问题,提出了一种分析方法。此方法根据开关变换器的工作状态,利用电路响应的分解方式,在整个工作时域内建立电路响应的表达式,并采用有效的时间序列表示方法,得到了闭合形式的瞬态解析解。本文将此方法用于理想的CCM Buck电路的分析,并与用Pspice仿真分析的结果进行比较,仿真实验结果说明了此方法的正确性。

摘要： 针对恒定导通时间(COT)控制的Buck变换器存在直流偏置问题和当输出滤波电容的等效串联电阻(ESR)较小时出现次谐波震荡问题,本文提出了一种基于纹波补偿和消除直流偏置的恒定导通时间控制技术.通过引入输出滤波电容的等效串联电阻的纹波电压补偿,使反馈电压的纹波增强,从而提高了系统的稳定性;此外,通过引入直流偏置消除电路,使得变换器的输出电压的直流偏置得以消除.理论分析和仿真结果验证了该控制技术的可行性.

摘要： 开关变换器是一个非线性变结构系统,线性控制算法的控制性能在开关变换器系统中受到制约。针对这一问题提出滑模变结构控制法在开关变换器中的应用。滑模变结构控制法对被控系统数学模型精度要求不高,对系统参数变化、外界环境扰动具有完全的自适应性。本文以Buck型变换器为例,分析滑模控制在开关变换器中的使用方法,并给出了仿真和实验结果。

摘要： 本文介绍了Buck型开关电源变换器的基本结构，对开关电源变换器的环路设计方法进行了分析，给出了开关电源变换器的Matlab仿真模型，利用 Simulink实现模型的构建并进行仿真，从而提出一种实用的开关电源设计方法。

摘要： 目前Cuk变换器由于在体积、效率、稳定性方面的优势得到越来越广泛的应用.为解决其工作时出现的电磁干扰(EMI)问题,本文分析了Cuk变换器的高频特性以及常见传导干扰耦合路径,采用RCD缓冲吸收电路抑制其电磁干扰.仿真结果表明,RCD缓冲吸收电路可以降低Cuk变换器电压、电流尖峰,减小共模干扰,有效抑制Cuk变换器的电磁干扰,提高变换器的电磁兼容性.

摘要： 目前Cuk变换器由于在体积、效率、稳定性方面的优势得到越来越广泛的应用.为解决其工作时出现的电磁干扰(EMI)问题,本文分析了Cuk变换器的高频特性以及常见传导干扰耦合路径,采用RCD缓冲吸收电路抑制其电磁干扰.仿真结果表明,RCD缓冲吸收电路可以降低Cuk变换器电压、电流尖峰,减小共模干扰,有效抑制Cuk变换器的电磁干扰,提高变换器的电磁兼容性.

摘要： 本发明公开一种直流变换器功率开关管的软开关方法和软开关直流变换器，增加了辅助的谐振电路，再配合反并联二极管、充放电电容，利用电路的谐振特性，以及电感的电流不能突变、电容的电压不能突变的特点，选择适当的时机开通和关闭主、辅助功率开关管，一并实现主功率开关的零电压零电流开通和零电压关断、辅助功率开关的零电流开通和零电压零电流关断、整流二极管的零电压关断。

摘要： 本发明公开一种直流变换器功率开关管的软开关方法和软开关直流变换器,增加了辅助的谐振电路,再配合反并联二极管、充放电电容,利用电路的谐振特性,以及电感的电流不能突变、电容的电压不能突变的特点,选择适当的时机开通和关闭主、辅助功率开关管,一并实现主功率开关的零电压零电流开通和零电压关断、辅助功率开关的零电流开通和零电压零电流关断、整流二极管的零电压关断。

摘要： 本发明提出了一种用于同步开关变换器的集成半导体开关器件及一种同步开关变换器。集成半导体开关器件包括第一半导体单元和与第一半导体单元并联连接的第二半导体单元，其中第一半导体单元包括具有体二极管的MOS元件，第二半导体单元包括二极管或金属氧化物场效应晶体管，第二半导体单元根据电流的分布而不均匀地分布于第一半导体单元中。与现有技术相比，本发明的集成半导体开关器件在整体上的损耗更小，效率更高。

摘要： 本发明涉及一种开关变换器设计领域，公开了一种不对称半桥反激变换器的模式控制方法。本发明通过采集输入电压和负载信息共同进行不对称半桥反激变换器的工作模式控制，有效解决了现有的仅采用负载电流进行模式控制方案存在的无法兼顾宽输入电压范围内效率较优以及空载损耗较大的问题，使不对称半桥反激变换器在全电压、全负载范围内效率较优。

摘要： 本发明提出了一种用于同步开关变换器的集成半导体开关器件及一种同步开关变换器。集成半导体开关器件包括第一半导体单元和与第一半导体单元并联连接的第二半导体单元，其中第一半导体单元包括具有体二极管的MOS元件，第二半导体单元包括二极管或金属氧化物场效应晶体管，第二半导体单元根据电流的分布而不均匀地分布于第一半导体单元中。与现有技术相比，本发明的集成半导体开关器件在整体上的损耗更小，效率更高。

摘要： 本发明涉及一种控制器、开关变换器及用于开关变换器的控制方法。当开关变换器由连续导通工作模式切换至非连续导通工作模式时，用于进行斜坡补偿而输出的峰值电压被抬升一直流调整量，当开关变换器由非连续导通工作模式切换至连续导通工作模式时，所述峰值电压被减去所述直流调整量，如此可以消除常规斜坡补偿方式引入的额外直流失调，使采样反馈电压的谷值在负载稳定期间和负载跳变期间均能保持恒定，相较常规斜坡补偿方式可有效减小负载跳变期间输出电压的上下冲现象，提升开关变换器的瞬态跳变特性。

摘要： 本发明涉及一种用于开关变换器的控制器及控制方法。本发明提供的控制器用于控制开关变换器中的功率开关器件，将一直流输入电压转换为一直流输出电压，所述控制器包括采样反馈单元及斜坡补偿单元，用于获得反映所述储能元件的能量变化的第一斜坡信号，并基于所述第一斜坡信号生成第二斜坡信号，使得所述第二斜坡信号与所述第一斜坡信号的差值小于一预设值。如此可以在保留传统斜坡补偿COT控制方式优点的基础上，改进补偿电压的生成方式，自适应地减小负载切换时传统斜坡补偿方式造成的输出电压波动，提升开关变换器的瞬态跳变特性，使得较小ESR的输出电容得以在开关变换器中适用。

摘要： 本发明公开了一种开关变换器的振荡器和开关变换器。振荡器包括充电电流生成电路和时钟信号生成电路，时钟信号生成电路根据充电电流生成电路提供的充电电流生成时钟信号。其中，充电电流生成电路包括调节电阻和限流模块，限流模块用于在调节电阻出现短路或断路时将充电电流的电流值限制在预设电流，从而避免了外置调节电阻出现短路和断路时电路的开关频率的剧烈变化，提高系统稳定性。

摘要： 本申请公开了一种开关变换器的控制电路和控制方法以及开关变换器。该控制电路包括逻辑电路、限流电路和关断控制电路，限流电路用于在电流检测信号大于限流阈值时反馈调节开关控制信号，将开关变换器的输出电流钳位在预设值，关断控制电路用于根据第一使能信号生成第二使能信号和触发信号，在第一使能信号从有效状态切换至无效状态的情况下，第二使能信号适于在预定的延迟时间之后将主开关管和同步开关管关断，触发信号适于在所述延迟时间内减小限流阈值，可以使得主开关管在更低的限流值下继续工作一段时间，减小电路中的电流，避免开关变换器关断时同步开关管中寄生体二极管导通而引起的闩锁效应，有利于提高开关变换器的稳定性和安全性。

摘要： 本申请公开了一种开关变换器的控制电路及开关变换器，控制电路包括导通时间控制电路以及导通时间调节电路，导通时间控制电路根据开关变换器的输入电压和输出电压控制主功率开关管的导通时间，导通时间调节电路与导通时间控制电路连接，导通时间调节电路根据输出电压获得导通时间调节信号，当开关变换器的负载功率小于功率阈值时，导通时间控制电路接收导通时间调节信号以减小一个开关周期内所述主功率开关管的导通时间。本发明通过在控制电路中增加导通时间调节电路，当电路的负载功率减小时，控制电路根据输出电压来减小主功率开关管的导通时间，达到了减小输出电压纹波的目的。