摘要：设计了一种基于变频调制(VFM)的新型电荷泵系统。该电荷泵系统通过自动调节时钟频率,使系统在很大的负载范围内保持高效率低纹波的特点。为了设计该变频模式电荷泵系统,导出基于变频模式电荷泵的大信号和小信号模型。依据这些模型,选择合适的器件参数,设计了补偿网络。系统在TSMC的0.35μm混合信号CMOS工艺下设计完成。仿真结果表明,提出的设计目标均已实现,所获结果与理论计算高度一致,证明了模型以及分析方法的正确性。

摘要：近年来,谐振变换器因效率高、功率密度高、软开关范围宽等特性而被广泛应用于电动汽车、新能源发电、航空航天电源等领域。谐振变换器一般采用脉冲频率调制(PFM),在轻负载和宽输出场景下开关频率的变化范围过宽,存在无法实现软开关、变压器利用率低、电磁干扰严重等问题。为此,文中提出一种自适应窄频率范围变频与定频混合调制策略。该策略具有频率变化范围窄、自适应切换频率、全过程实现软开关的优点。首先阐述混合调制策略的工作原理、设计流程和性能分析,再通过一台串联谐振转换器(SRC)的实验平台对所提出的调制策略进行验证。

摘要：传统空间矢量脉冲宽度调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)下的Vienna整流器输入电流存在有纹波、纹波分布不均匀等问题,且在过零点附近易产生迟滞、突变的现象,这些因素导致电流总谐波畸变率高,影响电网电能质量。针对上述问题,在分析Vienna整流器产生电流畸变及纹波机理的基础上,提出了一种变频混合式SVPWM调制策略。该策略设计了一种带有电流过零纹波环宽的扇区划分区域的方法,简化了矢量合成算法,优化了五段式、七段式混合调制,以避免电流过零畸变;同时还设计了一种根据参考电流变化率调整调制频率的方法,并匹配七段式冗余矢量作用时间,以减小并均匀化电流纹波。仿真与实验结果表明,该调制策略简单易行,无需额外计算量,具有电流纹波小、纹波分布均匀、功率因数高、比同等有效调制频率的定频混合调制谐波畸变率低的优点。实验结果证明了变频混合式SVPWM调制策略的可行性和有效性。

摘要：在传统同步整流Buck变换器中,主开关管的硬开关和同步整流管体寄生二极管的反向恢复问题会导致严重的开关损耗和电磁干扰(EMI)。为避免上述缺点,提出一种基于耦合电感的新型同步Buck变换器,在全负载范围内实现了所有开关管的零电压软开关。详细分析该变换器的工作原理和特性,同时,采用变频调制方法以减小导通损耗,进一步提高变换器效率。最后,结合变换器的特性给出主电路参数的设计考虑,并通过原理样机实验验证了新型变换器的优点和理论分析的正确性。

摘要：使用改进脉冲宽度调制PWM的控制方法,设计可变频的双向直流变换器。控制系统包括电压采集电路、电流采集电路、电压调节电路、脉冲调制电路、驱动电路以及控制信号传输电路等子电路。脉冲调制电路由误差放大器、迟滞比较器和积分器共同组成,不但可方便地改变其输出电压或使其输出电压稳定,还可以根据负载情况选择合适的工作频率。构建了一套1kW的双向直流变换器,完成了主电路和控制系统各元件的选型和参数选择。实验结果验证了该方法的可行性,且由该方法控制的双向控制器具有良好的动态特性和静态特性,以及工作频率可变和快速响应等特性。

摘要：研制了一台零电压软开关电源,其目的是代替微波炉中工频变压器和半波倍压整流电路,为磁控管供电。用LLC谐振变换器作为电源主电路,以dsPIC单片机为核心设计了电源的控制系统,并通过改变主电路开关变频率控制法实现了电源输出电压和输出功率的调节。实验结果表明开关频率变动范围内,该电源可安全可靠地实现软开关控制,输出电压完全满足磁控管运行需求,磁控管输出功率可实现连续可调。

摘要：谐振类变换器通常采用变频调制方式稳定输出电压,针对模型电路寄生参数变化、输入电压变化、负载突变会造成变换器输出电压不稳定这一问题,采用一种将模糊控制与自抗扰控制结合的控制方法稳定输出电压,提高系统鲁棒性.研究了LLC谐振变换器的小信号增益受负载和开关频率影响的变化规律,引入模糊逻辑对自抗扰控制器参数进行实时推理,将系统模型的未知部分和外部干扰定义为总扰动,然后通过扩张状态观测器估计出总扰动,设计自抗扰控制器将总扰动消除.搭建了仿真模型验证模糊自抗扰控制的可行性,当输入电压叠加幅值为30 V的随机干扰时,输出电压纹波小于0.7%,由半载切换到满载后,模糊自抗扰控制的输出电压超调为PID控制下的50%,解决了PID控制下谐振变换器输出鲁棒性差、动态恢复时间长等问题.

摘要：针对微网储能系统中能量在直流母线与储能电池间双向传输的应用场景,研究了一种三电平CLLLC变换器。首先分析了三电平CLLLC变换器在正反向运行时的工作原理,然后通过建立基波等效模型分析了变换器正反向运行的电压增益特性,并研究了各参数对电压增益的影响。在此基础上,提出变换器的优化设计流程,其可以满足变换器双向运行的增益要求。最后搭建了一台实验样机,通过实验验证了所提出的优化设计的有效性,在同步整流策略下样机效率最高为96.2%。