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带恒功率负载的Boost变换器建模与稳定性分析 预览
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作者 古强 王荣杰 《集美大学学报:自然科学版》 CAS 2020年第1期57-62,共6页
为了分析恒功率负载对直流变换器稳定性能的影响,以恒功率负载的产生机理为切入点,并将Boost变换器作为研究对象,采用状态空间平均法,搭建带恒功率负载的Boost变换器模型。伯德图和仿真结果皆表明,恒功率负载会使Boost变换器不稳定。
关键词 恒功率负载 负阻抗特性 BOOST变换器 稳定性
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基于递推最小二乘法与核密度估计的同步整流Boost变换器回流功率抑制 预览
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作者 李竟成 吴越 +1 位作者 胡斯登 石健将 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期169-177,共9页
为了提高同步整流Boost变换器空载、轻载的工作效率,针对同步整流Boost变换器空载、轻载时存在的功率回流问题,分析该状态下电路的工作波形与工作特性.根据电路工作特性,提出能够准确识别功率回流状态并关断同步整流开关管的功率回流抑... 为了提高同步整流Boost变换器空载、轻载的工作效率,针对同步整流Boost变换器空载、轻载时存在的功率回流问题,分析该状态下电路的工作波形与工作特性.根据电路工作特性,提出能够准确识别功率回流状态并关断同步整流开关管的功率回流抑制策略.为了保证策略的精度与效率的优化,引入递推最小二乘法(RLS)和核密度估计(KDE),减少了电感误差和采样误差对策略精度的影响.搭建1 kV·A航空静止变流器仿真和实验平台进行验证.仿真和实验结果表明,该控制策略对功率回流的识别精度高,能够显著抑制回流功率,提高了电路空载和轻载效率. 展开更多
关键词 BOOST变换器 同步整流 递推最小二乘法(RLS) 核密度估计(KDE) 回流功率抑制
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Boost变换器的双闭环分数阶PI控制研究 预览
3
作者 黄钦华 高远 +1 位作者 袁海英 文家燕 《广西科技大学学报》 2020年第1期11-17,共7页
为提高Boost变换器输出电压的控制性能和抗干扰性,提出一种电压环和电流环均采用分数阶比例积分(PI)控制器的双闭环控制方法.该方法在建立的双闭环分数阶PI控制系统数学模型基础上,结合控制系统频域设计理论设计出电流环、电压环的分数... 为提高Boost变换器输出电压的控制性能和抗干扰性,提出一种电压环和电流环均采用分数阶比例积分(PI)控制器的双闭环控制方法.该方法在建立的双闭环分数阶PI控制系统数学模型基础上,结合控制系统频域设计理论设计出电流环、电压环的分数阶PI控制器参数,并利用Bode图分析了被控系统的稳定性和鲁棒性.Boost变换器的双闭环分数阶PI控制仿真结果表明,即使在电源电压、负载,以及期望输出电压的变化条件下,相比双闭环整数阶PI,以及电压环分数阶PI、电流环整数阶PI的两种控制情形,该方法能实现变换器具有更好的输出电压性能和控制鲁棒性. 展开更多
关键词 BOOST变换器 分数阶 双闭环 比例积分控制器 鲁棒性
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基于新型耦合电感倍压单元的高增益变换器 预览
4
作者 李洪珠 刘飞扬 李洪璠 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期21-29,共9页
提高直流变换器的电压增益可以增加变换器的输入和输出电压范围,使其应用场合更加广泛。本文提出两种具有高增益的耦合电感倍压单元,通过改变耦合电感的匝比N可以大幅提高变换器的电压增益。分析了CLC和LCL耦合电感倍压单元的工作原理,... 提高直流变换器的电压增益可以增加变换器的输入和输出电压范围,使其应用场合更加广泛。本文提出两种具有高增益的耦合电感倍压单元,通过改变耦合电感的匝比N可以大幅提高变换器的电压增益。分析了CLC和LCL耦合电感倍压单元的工作原理,给出了耦合电感倍压单元拓扑及其组合拓展结构。并将CLC耦合电感倍压单元拓扑结构应用于传统Boost电路中,分析了基于CLC耦合电感倍压单元Boost变换器工作模态,给出了变换器主要工作波形,推导了变换器的电压增益、开关管和二极管电压应力表达式。理论分析表明,CLC耦合电感倍压单元的Boost变换器具有较高的电压增益,并且开关管的电压应力并没有因为电压增益的提高而增加。实验样机采用接近全耦合的罐型磁心和漏感较大的环形磁心进行对比测试,实验结果与理论分析一致,在全耦合情况下变换器的电压增益提升最大。 展开更多
关键词 倍压单元 耦合电感 高电压增益 BOOST变换器
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基于RBF神经网络的风光互补路灯系统MPPT研究 预览
5
作者 李自成 王志豪 《自动化与仪表》 2020年第1期10-13,17,共5页
为了提高风光互补路灯的稳定性和使用寿命,根据风光互补路灯系统非线性、多物理量等特性,分别对风力发电和光伏发电采取最大功率点跟踪(MPPT)控制。该方法基于径向基函数(RBF)神经网络,分别以风力发电整流器输出的电压、电流和太阳能电... 为了提高风光互补路灯的稳定性和使用寿命,根据风光互补路灯系统非线性、多物理量等特性,分别对风力发电和光伏发电采取最大功率点跟踪(MPPT)控制。该方法基于径向基函数(RBF)神经网络,分别以风力发电整流器输出的电压、电流和太阳能电池板输出的电压、电流作为RBF神经网络的输入,通过RBF神经网络直接改变Boost电路的占空比,使风光互补系统工作在最大功率点。仿真和试验结果表明,所提出的MPPT算法与扰动观察法算法相比,有更好的快速性和能量利用效率。 展开更多
关键词 风光互补 路灯系统 最大功率点跟踪 径向基函数神经网络 BOOST电路
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基于短路电流法的温差发电最大功率点跟踪控制 预览
6
作者 王军 阎铁生 +2 位作者 陈亮 黄涛 呼爱国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期318-329,共12页
温差发电器(TEG)是一种将热能直接转化为电能的新能源发电装置,使用变换器实现对其输出的最大功率点跟踪(MPPT)极为重要。针对温差发电器件存在内阻随外部温度变化、最大功率点随外部温度变化的问题,该文提出一种新的温差发电短路电流... 温差发电器(TEG)是一种将热能直接转化为电能的新能源发电装置,使用变换器实现对其输出的最大功率点跟踪(MPPT)极为重要。针对温差发电器件存在内阻随外部温度变化、最大功率点随外部温度变化的问题,该文提出一种新的温差发电短路电流最大功率点跟踪控制算法。首先采用微控制器采集变换器电感电流,通过深入分析TEG与Boost变换器等效模型,推导出根据电感电流瞬时值及其斜率估算温差片短路电流的方法,使用PI控制器将电感电流有效值控制在短路电流的一半,从而实现最大功率点跟踪。与传统算法不同,此方法仅需采集电感电流值,无振荡、无静差,对变换器正常工作无影响。最后通过仿真和实验进行验证,结果表明,所提出的短路电流最大功率点跟踪方法能够有效地跟踪全局最大功率点,仅需要一组电流传感器,工作过程不影响主电路正常工作,既减少了成本,又提高了可靠性。 展开更多
关键词 温差发电器 升压变换器 最大功率点跟踪 电感电流 短路电流
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基于直流电动机回馈能量的电流控制Boost变换器特性研究 预览
7
作者 杨艳 任康成 +1 位作者 姚肖勇 武洲 《汽车零部件》 2019年第4期36-40,共5页
由于Boost变换器应用十分广泛且具有丰富的动力学特性,在Boost变换器的基础上稍作修改,构建了直流电动机回馈能量的电流控制Boost变换器。通过对该变换器开关状态的完整描述,建立了符合实际电路限定条件下的离散时间模型,基于该模型,通... 由于Boost变换器应用十分广泛且具有丰富的动力学特性,在Boost变换器的基础上稍作修改,构建了直流电动机回馈能量的电流控制Boost变换器。通过对该变换器开关状态的完整描述,建立了符合实际电路限定条件下的离散时间模型,基于该模型,通过分岔图分析随输入电压和参考电流变化时变换器的稳定性,揭露了该开关变换器存在周期分岔、边界碰撞分岔、鲁棒混沌及阵发混沌等复杂动力学行为。通过PSIM仿真电路,得出了变换器的时域波形,验证了分岔分析的正确性。其分析方法和研究结果对Boost变换器在直流电动机传动的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 BOOST变换器 电流控制 离散时间模型 动力学行为
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全输入电压范围高功率因数脉冲序列控制DCM Boost PFC变换器
8
作者 罗欢 许建平 +1 位作者 罗艺文 沙金 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1758-1769,共12页
定占空比控制DCM Boost PFC变换器的开关管导通占空比固定,存在输入电流畸变,导致输入功率因数较低。为实现DCM Boost PFC变换器的单位功率因数,需要根据输入电压与输出电压调整占空比,由于运算复杂,低成本的数字控制难以实现。提出了一... 定占空比控制DCM Boost PFC变换器的开关管导通占空比固定,存在输入电流畸变,导致输入功率因数较低。为实现DCM Boost PFC变换器的单位功率因数,需要根据输入电压与输出电压调整占空比,由于运算复杂,低成本的数字控制难以实现。提出了一种DCM Boost PFC变换器的脉冲序列(pulse train,PT)控制方法,以离散化的方式拟合变占空比函数,运算量小,适用于采用低成本的数字控制芯片。实验结果表明,PT控制DCM Boost PFC变换器具有比定占空比控制DCM Boost PFC变换器更高的PF和更低的输出电压纹波。 展开更多
关键词 电感电流断续模式 BOOST变换器 功率因数校正 脉冲序列
一种高效的同步整流Boost软开关变换器 预览
9
作者 苏淑靖 袁财源 王少斌 《现代电子技术》 北大核心 2019年第16期122-125,130共5页
针对同步整流Boost变换器的效率问题,提出一种同步整流Boost软开关拓扑。在辅助电路的帮助下,实现了主开关管的零电压通断和辅助开关管的零电流通断,显著改善了因开关管导致的变换器损耗严重的问题,使变换器的效率得到了有效提高。详细... 针对同步整流Boost变换器的效率问题,提出一种同步整流Boost软开关拓扑。在辅助电路的帮助下,实现了主开关管的零电压通断和辅助开关管的零电流通断,显著改善了因开关管导致的变换器损耗严重的问题,使变换器的效率得到了有效提高。详细分析了所提变换器的工作原理并对主要参数的选取和变换器的特性进行了讨论,最后通过Pspice仿真实验对理论分析进行了验证。 展开更多
关键词 同步整流 BOOST变换器 软开关 参数选取 原理分析 仿真验证
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双级式光伏发电虚拟惯量控制策略
10
作者 杨慧彪 贾祺 +3 位作者 项丽 严干贵 张善峰 李旭涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期87-102,共16页
大规模光伏发电并网挤占了具有转动惯量的同步发电机组空间,导致惯量减小与调频能力不足的问题,迫切需要光伏发电主动参与电网频率调节。以双级式光伏发电为研究对象,在研究基于锁相环动态的常规虚拟惯量控制的同时,提出基于低压直流电... 大规模光伏发电并网挤占了具有转动惯量的同步发电机组空间,导致惯量减小与调频能力不足的问题,迫切需要光伏发电主动参与电网频率调节。以双级式光伏发电为研究对象,在研究基于锁相环动态的常规虚拟惯量控制的同时,提出基于低压直流电容动态的虚拟惯量控制和基于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,并分析控制参数对虚拟惯量控制的影响。研究结果表明:①对于常规虚拟惯量控制,锁相环控制带宽越小,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多;②对于低压直流电容动态的虚拟惯量控制,由于电压环中引入电网频率—低压侧直流电压(f-UPV)补偿环节,低压直流电压的改变不仅影响频率的暂态过程,还影响频率的稳态偏差;③对于高压直流电容动态的虚拟惯量控制,减小Boost变换器的电压环积分系数,减缓直流电压的动态过程,频率跌落过程中光伏发电可提供支撑的功率越多。 展开更多
关键词 双级式光伏并网发电 频率调节 虚拟惯量控制 BOOST变换器 网侧逆变器
基于指数趋近律滑模控制DC-DC变换器控制研究 预览
11
作者 张鹏翔 陈国初 俞庆 《现代计算机》 2019年第25期28-31,95共5页
针对现实应用过程中DC/DC Boost变换器输出负载的不断变化,需要更高的鲁棒性的问题,提出一种基于脉宽调制的滑模变结构控制器,分析Boost电路在连续导电模式下的工作情况建立其状态空间模型,并据此建立滑模切换面;引入指数趋近律改善其... 针对现实应用过程中DC/DC Boost变换器输出负载的不断变化,需要更高的鲁棒性的问题,提出一种基于脉宽调制的滑模变结构控制器,分析Boost电路在连续导电模式下的工作情况建立其状态空间模型,并据此建立滑模切换面;引入指数趋近律改善其动态性能;理论分析滑模控制的存在条件和稳定性条件;并设计仿真实验对比滑模控制与电压电流双闭环PI控制在负载加载启动、负载突变与输出电压突变的控制效果,试验结果表明与双闭环控制相比,滑模控制拥有更快的响应速度与鲁棒性。 展开更多
关键词 BOOST变换器 滑模控制器 鲁棒性
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用于Boost变换器的无负载电流传感器滑模-预测控制策略
12
作者 石冰清 赵争鸣 +2 位作者 魏树生 聂金铜 林云志 《清华大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期807-814,共8页
Boost变换器作为升压DC-DC变换器被广泛应用于光伏发电、储能及电动车领域。然而由于Boost变换器的右半平面零点的频域特性,传统的PI控制策略会限制变换器的动态性能,在较大负载突变的情况下造成较大的输出电压波动,进而造成过压或欠压... Boost变换器作为升压DC-DC变换器被广泛应用于光伏发电、储能及电动车领域。然而由于Boost变换器的右半平面零点的频域特性,传统的PI控制策略会限制变换器的动态性能,在较大负载突变的情况下造成较大的输出电压波动,进而造成过压或欠压故障;预测控制可以有效提高动态性能、避免调整控制参数以及可增加系统约束,但由于系统参数不匹配及对损耗的忽略会造成输出电压的稳态静差。为了减小负载突变带来的电压波动同时兼顾稳态特性,本文提出了无负载电流传感器的滑模-预测控制策略,外环采用滑模面生成电感电流指令值,内环采用无差拍预测控制,并使用了滑模观测器来观测电流。该控制策略不需要负载电流传感器,相比PI控制器,不仅可以同时减小负载突变时的输出电压波动和过渡时间,还可以有效限制稳态静差。实验验证了该套控制策略的性能优越性。 展开更多
关键词 电压波动 过渡时间 稳态静差 滑模-预测控制 BOOST变换器
基于耦合电感的高增益低电压应力Boost变换器
13
作者 姚子睿 曾君 刘俊峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期3659-3666,共8页
随着能源危机的不断严重,可再生能源越来越受到关注。鉴于可再生能源发电装置自身输出电压过低的缺陷,文章提出一种新型高增益Boost变换器。所提结构通过耦合电感及两个升压单元来实现输出电压的高增益。该变换器能有效吸收漏感能量,降... 随着能源危机的不断严重,可再生能源越来越受到关注。鉴于可再生能源发电装置自身输出电压过低的缺陷,文章提出一种新型高增益Boost变换器。所提结构通过耦合电感及两个升压单元来实现输出电压的高增益。该变换器能有效吸收漏感能量,降低开关管电压应力和电压尖峰,从而可选取低导通电阻的开关器件,提升变换器效率和可靠性,并且该变换器通过利用漏感的能量可有效地抑制输出二极管的反向恢复问题。详细介绍变换器的工作原理和工作方式,分析变换器的稳态特性,并搭建100W的实验样机进行验证,验证的结果证明了所提结构的可行性,还通过仿真和实验给出不同负载下变换器的效率。 展开更多
关键词 耦合电感 高增益 BOOST变换器 开关电容 新能源 升压单元
车载蓄电池应急牵引改造方案 被引量:1
14
作者 杨丽 胡金鑫 《铁道机车与动车》 2019年第4期32-34,46,6共5页
蓄电池应急牵引主要应用于机车运行在线网故障区段、受流装置失效或无网区段等特殊情况。针对地铁车辆段内400 m的运行条件,在较短时间内完成紧急牵引,满足不断提升的运能要求。
关键词 地铁列车 蓄电池 升压变流器 应急牵引 逆变器
一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计 预览
15
作者 万其明 蔡教武 《照明工程学报》 2019年第5期119-125,共7页
给出了一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计方法。通过升压式功率因数校正变换器关键部件电气参数的设计公式验算,提出了一种BCMPFC升压转换器的设计方法和工具,并给出一款80WLED驱动开关电源的功率因数校正变换器各参数的设计... 给出了一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计方法。通过升压式功率因数校正变换器关键部件电气参数的设计公式验算,提出了一种BCMPFC升压转换器的设计方法和工具,并给出一款80WLED驱动开关电源的功率因数校正变换器各参数的设计方法及实验结果。本文的研究为高输入功率因数校正变换器设计提供了参考。 展开更多
关键词 LED驱动 开关电源 功率因数 电解电容 高功率因数校正 升压变换器
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级联式三相交错并联Boost变换器控制策略研究 预览
16
作者 林巨广 陈松波 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期1-6,共6页
研究了永磁同步电机控制器直流侧前置三相交错并联Boost变换器的级联系统。在忽略输出电容和输入电感内阻的前提下,通过状态变量重构,建立了级联式三相交错并联Boost变换器的小信号数学模型,分析了负载电流波动对母线电压稳定性的影响,... 研究了永磁同步电机控制器直流侧前置三相交错并联Boost变换器的级联系统。在忽略输出电容和输入电感内阻的前提下,通过状态变量重构,建立了级联式三相交错并联Boost变换器的小信号数学模型,分析了负载电流波动对母线电压稳定性的影响,并提出了基于负载电流和母线电压偏差前馈的双闭环控制策略。仿真和试验结果表明,该控制策略可有效抑制母线电压的波动。 展开更多
关键词 永磁同步电机 级联系统 交错并联 BOOST变换器 负载电流前馈
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电流断续模式Boost PFC峰值电流控制
17
作者 闫凯歌 刘坤 +1 位作者 潘盈盈 甘祎扬 《控制与信息技术》 2019年第1期56-58,78共4页
峰值电流控制是Boost PFC(升压功率因数校正)变换器常用的一种控制方式,但大多用于电流连续模式(CCM)。电流断续模式(DCM)使用正弦峰值拟合曲线时,存在电流的平均值曲线不能为正弦、功率因数(PF)较低问题。为此,文章通过推算DCM模式下... 峰值电流控制是Boost PFC(升压功率因数校正)变换器常用的一种控制方式,但大多用于电流连续模式(CCM)。电流断续模式(DCM)使用正弦峰值拟合曲线时,存在电流的平均值曲线不能为正弦、功率因数(PF)较低问题。为此,文章通过推算DCM模式下的电流特性,修正了峰值拟合曲线;使用该峰值曲线进行控制,不仅可提高功率因数,而且在一定程度上构成了对电感电流的闭环控制,提高了电路的可靠性。PSIM仿真和样机实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 升压变换器 功率因数校正 峰值电流控制 电流断续模式
Boost变换器全分数阶化系统分析与控制性能研究 预览
18
作者 柴秀慧 曹晗 +2 位作者 张波 焦猛 张纯江 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期27-33,共7页
实际存在的系统大多具有分数阶特性,利用分数阶微积分理论对原系统进行建模能够更加准确地描述系统行为,并且用分数阶PID控制器代替整数阶PID控制器可以获得更好的系统性能。首先利用Oustaloup算法对s0.8进行5阶拟合,进而构建出5阶拟合... 实际存在的系统大多具有分数阶特性,利用分数阶微积分理论对原系统进行建模能够更加准确地描述系统行为,并且用分数阶PID控制器代替整数阶PID控制器可以获得更好的系统性能。首先利用Oustaloup算法对s0.8进行5阶拟合,进而构建出5阶拟合的分数阶电感电容模型,相比10阶模型得到简化。在建立了Boost变换器的分数阶数学模型基础上,采用分数阶PID控制器形成了电压电流双闭环的Boost变换器全分数阶化系统。利用MATLAB软件对分数阶电路模型、分数阶数学模型以及全分数阶化系统进行仿真。研究结果表明,分数阶模型可以更准确地描述Boost变换器特性,分数阶PID控制的全分数阶化系统具有良好的稳态和动态性能。 展开更多
关键词 BOOST变换器 分数阶PID 全分数阶化系统 分数阶模型
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带开关电容网络的交错并联磁集成电感Boost变换器 预览
19
作者 荣德生 段志田 +1 位作者 李洪珠 杨干兴 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期35-43,共9页
针对传统交错并联Boost变换器电压增益低、开关管电压应力高、电感电流纹波大等问题,提出一种新型交错并联Boost变换器。该变换器用2个开关电感单元分别代替储能电感L1和L2,并对开关电感进行耦合集成,在此基础上增加了1个二极管和2个电... 针对传统交错并联Boost变换器电压增益低、开关管电压应力高、电感电流纹波大等问题,提出一种新型交错并联Boost变换器。该变换器用2个开关电感单元分别代替储能电感L1和L2,并对开关电感进行耦合集成,在此基础上增加了1个二极管和2个电容构成开关电容网络。分析了变换器在不同占空比下的工作模态,推导了电压增益公式,分析了开关管电压应力和电感电流纹波的大小。与传统交错并联Boost变换器相比,该变换器性能得到明显提升,尤其在占空比D>0.5的情况下电压增益是传统交错并联Boost变换器的3(1+D)倍,开关管的电压应力减小了2/3,电感电流纹波也减小近一半。最后实验验证了理论分析的正确性。表明带开关电容网络的交错并联磁集成电感Boost变换器有着优良的工作性能。 展开更多
关键词 BOOST变换器 交错并联 开关电容 集成电感
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基于伏秒平衡原理的Boost升压斩波电路分析
20
作者 崔乐 李春 《自动化与仪器仪表》 2019年第8期95-97,101共4页
针对现有的电力电子技术主流教材中对各种直流-直流变流电路分析不完整的问题,本文以Boost升压斩波电路为例,基于伏秒平衡原理对升压斩波电路进行综合分析,推导出电感电流在连续工作模式和断续工作模式下的输入输出电压关系,并用Matlab... 针对现有的电力电子技术主流教材中对各种直流-直流变流电路分析不完整的问题,本文以Boost升压斩波电路为例,基于伏秒平衡原理对升压斩波电路进行综合分析,推导出电感电流在连续工作模式和断续工作模式下的输入输出电压关系,并用Matlab仿真验证。这种方法可推广到其他斩波电路,对各种直流-直流变流电路的学习具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 Boost升压斩波电路 伏秒平衡原理 输入输出电压关系
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