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一种新型交错并联单输入高升压DC/DC变换器设计 认领
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作者 丁啸 葛愿 蒋文良 《现代电子技术》 北大核心 2021年第2期105-110,共6页
针对传统的交错并联升压直流变换器输出电压低,开关器件电压应力高等不足之处,提出一种新型交错并联单输入高升压直流变换器。通过开关电感单元替代传统电感、变换器后级增加电容和二极管构成升压单元,提高变换器输出电压。所提DC/DC变... 针对传统的交错并联升压直流变换器输出电压低,开关器件电压应力高等不足之处,提出一种新型交错并联单输入高升压直流变换器。通过开关电感单元替代传统电感、变换器后级增加电容和二极管构成升压单元,提高变换器输出电压。所提DC/DC变换器中开关器件电压应力和二极管电压应力有效降低,升压增益有效提高。同时,该变换器具有元器件简单对称、控制方便等优点。最后,通过Matlab/Simulink搭建变换器仿真模型,验证了输出电压增益效果。实验结果表明,所提拓扑结构能够有效提高输出电压增益。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 交错并联 单输入 升压单元 电压提高 仿真实验
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交错并联磁集成开关电感高增益Boost变换器 认领
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作者 李洪珠 刘艳 王秋实 《电源学报》 北大核心 2021年第1期15-23,共9页
为了提高Boost变换器电压增益、减小支路电感电流纹波、减弱开关管电压应力、减小变换器体积,提出了一种新型带有开关电感及开关电容的交错并联磁集成Boost变换器。相对于传统交错并联Boost变换器而言,利用2个开关电感单元代替储能电感,... 为了提高Boost变换器电压增益、减小支路电感电流纹波、减弱开关管电压应力、减小变换器体积,提出了一种新型带有开关电感及开关电容的交错并联磁集成Boost变换器。相对于传统交错并联Boost变换器而言,利用2个开关电感单元代替储能电感,2个电容及4个二极管构成开关电容,对所提出的拓扑进行理论分析、仿真及实验验证。结果表明,在占空比0.5<D<1情况下,新型变换器的电压增益为传统交错并联Boost变换器的2(1+D)倍,电压应力减弱为输出电压的1/2,电流纹波也得到了很大改善,同时减小了变换器的体积。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 开关电感 开关电容 耦合电感 交错并联
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一种高精度可调频张弛振荡器的设计 认领
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作者 穆新华 李琴琴 +2 位作者 唐威 马姗姗 王江涛 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2021年第1期42-46,53,共6页
设计了一种高精度、宽频率范围的张弛振荡器。利用两级运放组成负反馈回路,将振荡器输入端电压钳位,通过调整外接电阻调节电容充电电流;主振荡电路采用三端比较器设计,结构简单易于实现;针对电源系统多相分布应用需求,设计了模式选择电... 设计了一种高精度、宽频率范围的张弛振荡器。利用两级运放组成负反馈回路,将振荡器输入端电压钳位,通过调整外接电阻调节电容充电电流;主振荡电路采用三端比较器设计,结构简单易于实现;针对电源系统多相分布应用需求,设计了模式选择电路,可实现片外时钟同步模式工作。电路采用0.25 μm 60 V BCD工艺实现。仿真结果表明,振荡器在不同温度(-55~125℃)及不同电源电压(3~5.5 V)条件下,频率偏移率低于2%;在电阻调节模式下,其中心频率为582 kHz,可调节频率范围为100 kHz~2.5 MHz;当用作锁相环压控振荡器时,可捕获频率范围为300 kHz~2.2 MHz。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 张弛振荡 可调频 外同步 高精度
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耦合电感三电平DC-DC变换器 认领
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作者 刘贇 赵德林 +3 位作者 郝杨阳 赵振伟 余岱玲 丁新平 《电气传动》 北大核心 2021年第1期22-27,共6页
为了降低光伏发电等大功率应用场合中直流电源的输入电压,提出了一类耦合电感三电平DC-DC变换器。该类变换器运用耦合电感模块替代传统电感,提高了电压增益;在结构上进行三电平变换,且在耦合电感两侧并入钳位二极管,减小了开关管的电压... 为了降低光伏发电等大功率应用场合中直流电源的输入电压,提出了一类耦合电感三电平DC-DC变换器。该类变换器运用耦合电感模块替代传统电感,提高了电压增益;在结构上进行三电平变换,且在耦合电感两侧并入钳位二极管,减小了开关管的电压应力。以耦合电感三电平Sepic电路为例进行了研究,在Sa⁃ber中搭建了仿真模型,并制作了一台100 W的样机。实验结果表明:该变换器具有更高电压增益、低电压应力的特点。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 耦合电感 三电平 高电压增益 低电压应力
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文章速递基于超级电容的矿用直流屏设计 认领
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作者 王涛 张代友 +1 位作者 程应顺 王烁焱 《机电信息》 2021年第6期10-12,共3页
首先基于相关技术要求,设计了基于超级电容的矿用直流屏系统的整体结构;其次对直流屏的均压电路和DC/DC变换器电路的工作原理进行了分析;最后搭建了实物测试平台,通过充放电实验数据验证了基于超级电容的矿用直流屏系统设计的可行性。
关键词 超级电容 DC/DC变换器 均压电路
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基于鲁棒扰动观测器的直流微电网电压动态补偿控制 认领
6
作者 胡长斌 王海鹏 +3 位作者 罗珊娜 周京华 史运涛 马瑞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期207-214,共8页
针对直流微电网中母线电压控制问题,设计一种基于鲁棒扰动观测器的动态补偿控制策略,完成DC-DC变换器的电压补偿。首先,在直流微电网系统架构的基础上对母线电压波动进行理论分析。其次,建立直流微电网系统的DC-DC变换器状态空间数学模... 针对直流微电网中母线电压控制问题,设计一种基于鲁棒扰动观测器的动态补偿控制策略,完成DC-DC变换器的电压补偿。首先,在直流微电网系统架构的基础上对母线电压波动进行理论分析。其次,建立直流微电网系统的DC-DC变换器状态空间数学模型,得到控制系统的输入输出关系。根据鲁棒双互质分解和尤拉参数化稳定控制器理论,得到基于鲁棒扰动观测器的控制架构,应用模型匹配理论反向补偿电流扰动所产生的输出值。通过线性矩阵不等式(LMI)方法求解电压环补偿控制器,并根据DC-DC变换器的动态结构图设计电流环补偿控制器。半实物仿真结果表明,该架构能够在不改变原系统结构参数的前提下,提升DC-DC变换器的动态性能,抑制负载投切、功率波动以及交流侧负载不平衡等引起的直流母线电压波动,增强系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 直流微电网 直流母线电压 鲁棒扰动观测 动态补偿控制策略 DC-DC变换器
具备故障阻断能力的柔性直流输电DC/DC变换器 认领
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作者 李彬彬 张玉洁 +2 位作者 张书鑫 赵晓东 徐殿国 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期53-59,共7页
高压大容量DC/DC变换器作为未来直流电网中的关键设备,近年来成了国内外关注的热点。文中通过将晶闸管和半桥子模块进行有机组合,提出了一种混合式DC/DC变换器拓扑,通过闭锁子模块和晶闸管实现高低压侧短路故障阻断功能,且具有成本低、... 高压大容量DC/DC变换器作为未来直流电网中的关键设备,近年来成了国内外关注的热点。文中通过将晶闸管和半桥子模块进行有机组合,提出了一种混合式DC/DC变换器拓扑,通过闭锁子模块和晶闸管实现高低压侧短路故障阻断功能,且具有成本低、效率高的优点。对该拓扑结构的工作原理、故障保护机制、控制策略、参数设计和经济性等方面进行了分析论证。最后,搭建了MATLAB/Simulink仿真模型,仿真结果验证了该拓扑和控制策略的可行性。 展开更多
关键词 高压直流输电 直流电网 DC/DC变换器 故障阻断能力
混合储能系统反演自适应变结构控制 认领 被引量:2
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作者 刘文康 谷志锋 +4 位作者 葛孟超 单锁兰 李宏城 高升 张燕芬 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2020年第1期215-220,共6页
为提高混合储能系统及直流微电网的鲁棒性,建立带有扰动上界未知的DC/DC状态空间平均模型,采用反演控制和变结构控制相结合的方法,提出反演自适应变结构控制。在Matlab/Simulink中搭建独立型直流微电网的仿真模型,仿真结果表明,相对于P... 为提高混合储能系统及直流微电网的鲁棒性,建立带有扰动上界未知的DC/DC状态空间平均模型,采用反演控制和变结构控制相结合的方法,提出反演自适应变结构控制。在Matlab/Simulink中搭建独立型直流微电网的仿真模型,仿真结果表明,相对于PI控制,反演自适应变结构控制有效抑制了负载突变时直流微电网的母线超调电压,缩短了电压稳定时间,提升了混合储能系统及直流微电网的鲁棒性。 展开更多
关键词 混合储能系统 直流微电网 DC/DC变换器 扰动 反演自适应变结构控制
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基于混合储能系统在稳定直流母线电压上的应用 认领
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作者 伍阳阳 刘友宽 +4 位作者 李黎 宋小龙 杨蕾 张彩强 文天舒 《电子测试》 2020年第23期115-116,共2页
由于大量的分布式电源随机接入大电网,对大电网的电能质量产生剧烈的影响。本文在蓄电池直接接在直流母线的基础之上,采用混合储能系统的方法,对光伏阵列的输出特性以及蓄电池组和超级电容器组的充放电作了研究。研究结果表明,混合储能... 由于大量的分布式电源随机接入大电网,对大电网的电能质量产生剧烈的影响。本文在蓄电池直接接在直流母线的基础之上,采用混合储能系统的方法,对光伏阵列的输出特性以及蓄电池组和超级电容器组的充放电作了研究。研究结果表明,混合储能系统能够通过DC/DC变换器,协调控制光伏阵列,储能单元以及负载之间的能量流动,并通过系统工作模式之间的不同切换,以保证直流母线电压的稳定。 展开更多
关键词 混合储能系统 光伏阵列 蓄电池组 超级电容 DC/DC变换器 直流母线
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多电压等级交直流配电系统潮流分析 认领
10
作者 王肖肖 韩民晓 +4 位作者 曹文远 谢文强 肖峰 李蕊 秦剑华 《电力建设》 北大核心 2020年第10期38-46,共9页
随着分布式电源及直流负荷的发展,兼具安全、可靠、高效的交直流混合配电网将成为未来配电网发展的一种重要形式。基于电压源型换流器的直流配电网具有可控性强、电能质量问题少、经济性好等优点,但同时也引入了有别于交流配电网的潮流... 随着分布式电源及直流负荷的发展,兼具安全、可靠、高效的交直流混合配电网将成为未来配电网发展的一种重要形式。基于电压源型换流器的直流配电网具有可控性强、电能质量问题少、经济性好等优点,但同时也引入了有别于交流配电网的潮流计算问题。为此,文章首先建立了考虑换流器损耗以及直流变换器损耗的潮流计算模型,并给出损耗参数计算方法。其次介绍了直流系统潮流模型的求解方法,重点考虑了电压源型换流器和DC/DC变换器控制方式对潮流计算的影响,针对不同的控制策略给出不同的潮流求解方法,并给出了当潮流越限时几种有效的解决措施。最后利用IEEE 33节点直流配电网算例验证了提出的损耗模型的正确性和潮流求解方法的有效性。 展开更多
关键词 交直流系统 电压源换流 DC/DC变换器 潮流计算
一种超级电容供电的不间断电源设计 认领
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作者 汤洋 徐云松 胡凯利 《单片机与嵌入式系统应用》 2020年第10期65-68,共4页
设计了一种直流输出不间断电源,使用超级电容作为储能元件,利用单片机的辅助电源经防反二极管和限流电阻为超级电容充电,超级电容给DC-DC变换器供电,DC-DC变换器输出串联防反二极管再连接至辅助电源。当辅助电源电压低于设定阈值时,DC-D... 设计了一种直流输出不间断电源,使用超级电容作为储能元件,利用单片机的辅助电源经防反二极管和限流电阻为超级电容充电,超级电容给DC-DC变换器供电,DC-DC变换器输出串联防反二极管再连接至辅助电源。当辅助电源电压低于设定阈值时,DC-DC变换器开始输出。同时利用电压监视芯片实时监视辅助电源电压,当辅助电源电压低于设定值时,电压监视芯片产生复位输出来禁用DC-DC变换器。本设计结构简单、体积小,经测试,在系统输入电压突降为100%、电压中断为0.5 s的条件下,仍能保证功率为15 W的设备正常工作。 展开更多
关键词 直流不间断电源 超级电容 DC-DC变换器 电压中断
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光照不均时独立输入串联输出型光伏升压DC-DC变流器组合电平法均压稳流控制 认领
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作者 田艳军 高皓楠 +2 位作者 王毅 陈映妃 冀茂 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2425-2433,共9页
在光伏直流汇集系统中,光伏侧独立输入的DC-DC变流器通过输出侧级联可提升电压等级,但光照不均时,级联DC-DC变流器输出侧存在电压不均衡的问题。在DC-DC变流器级联输出侧设置均压单元可实现输出侧电压均衡,但均压单元的引入会显著增加... 在光伏直流汇集系统中,光伏侧独立输入的DC-DC变流器通过输出侧级联可提升电压等级,但光照不均时,级联DC-DC变流器输出侧存在电压不均衡的问题。在DC-DC变流器级联输出侧设置均压单元可实现输出侧电压均衡,但均压单元的引入会显著增加直流汇集系统的输出电流纹波。为此,提出对均压单元采用移相组合电平法的调制策略,通过控制级联DC-DC变流器均压单元间的电压相移,使级联输出侧电压更接近直流电网电压,进而减小输出电流纹波;之后,引入LC滤波器来滤除级联输出侧的电压尖峰,以保证级联输出侧电压稳定;最后,将所提控制策略应用于光伏直流汇集系统进行仿真。结果表明:该策略能够在实现输出侧电压均衡的同时,有效减小并网电流的纹波。论文研究可为光伏直流汇集系统的稳定运行和功率优化提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 光伏发电 直流汇集 光照不均 DC-DC变换器 均压控制 移相调制
一种隔离型多端口直流-直流模块化多电平变换器 认领
13
作者 许颖飞 金林 +1 位作者 王昆 邓焰 《电工技术》 2020年第15期29-32,36,共5页
模块化多电平变换器(MMC)已广泛用于高压直流输电,能将单个低压直流电网连接到高压直流电网。当需要将两个或多个电压等级不同的直流电网连接到同一个高压直流电网时,传统的解决方案是使用多绕组变压器或多个变换器。基于此,提出了一种... 模块化多电平变换器(MMC)已广泛用于高压直流输电,能将单个低压直流电网连接到高压直流电网。当需要将两个或多个电压等级不同的直流电网连接到同一个高压直流电网时,传统的解决方案是使用多绕组变压器或多个变换器。基于此,提出了一种隔离型多端口直流-直流模块化多电平变换器,可同时连接3个直流电网。针对所提变换器,分析了其工作原理和控制方法,并通过试验验证了所提拓扑的可行性与理论分析的正确性。 展开更多
关键词 DC-DC变换器 直流电网 模块化多电平 多端口
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孤岛直流微电网DC-DC变换器的非线性控制技术 认领
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作者 李洪恩 胡健 +2 位作者 唐志扬 邵选英 申景潮 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期4-14,共11页
孤岛直流微电网中的电源一般为各分布式电源和储能设备,但是它们为直流微电网系统提供能量时都会存在波动性,从而影响系统母线电压的稳定性。以含有储能变换器的直流微电网为参考对象,设计一种非线性Backstepping控制器,用于控制母线电... 孤岛直流微电网中的电源一般为各分布式电源和储能设备,但是它们为直流微电网系统提供能量时都会存在波动性,从而影响系统母线电压的稳定性。以含有储能变换器的直流微电网为参考对象,设计一种非线性Backstepping控制器,用于控制母线电压的稳定性。控制器采用非线性设计方法,通过在设计过程中的不同阶段选择相应的李雅普诺夫函数,保证系统的稳定性。在Matlab/Simulink中搭建直流微电网仿真模型,验证直流微电网系统输入端存在波动时,所设计的控制器对维持母线电压稳定的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 母线电压稳定性 DC-DC变换器 非线性 Backstepping控制方法
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适用于光伏发电直流并网的DC-DC变换器 认领
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作者 任向阳 周攀 戴朝波 《分布式能源》 2020年第2期27-34,共8页
未来以光伏发电为代表的可再生能源在国家政策的推动下将得到大规模的推广应用,分布式新能源就地消纳会成为未来配电网的重要特征。未来配电网中,变频电器、电动汽车充换电站、数据中心以及新型电子类终端等新型负荷不断涌现,负荷类型... 未来以光伏发电为代表的可再生能源在国家政策的推动下将得到大规模的推广应用,分布式新能源就地消纳会成为未来配电网的重要特征。未来配电网中,变频电器、电动汽车充换电站、数据中心以及新型电子类终端等新型负荷不断涌现,负荷类型趋于多样化。因此,光伏发电升压汇集接入直流电网是未来发展的一个重要方向。提出了适合光伏发电直流并网的模块化DC-DC变换器级联拓扑结构,分析了影响模块间输出均压的因素,提出了一种简化控制策略。另外,还研究了模块间均压控制策略。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台验证了影响模块间均压的因素,并验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 光伏发电 直流并网 DC-DC变换器
文章速递氢燃料电池汽车双向升降压DC/DC变换器控制方式改进 认领
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作者 张敏海 《通信电源技术》 2020年第21期200-204,共5页
DC/DC变换器为氢燃料电池动力系统的关键部件。通过对发动机输出功率的精确控制,可实现燃料电池与整车高压之间的解耦,实现整车动力系统之间的功率分配和优化控制。鉴于此,描述了DC/DC主回路结构及工作原理,根据目前现有DC/DC变换器的... DC/DC变换器为氢燃料电池动力系统的关键部件。通过对发动机输出功率的精确控制,可实现燃料电池与整车高压之间的解耦,实现整车动力系统之间的功率分配和优化控制。鉴于此,描述了DC/DC主回路结构及工作原理,根据目前现有DC/DC变换器的单闭环PI控制方式存在的实际问题,提出了多闭环PI控制方法,并通过MATLAB中的Simulink建模仿真。从仿真情况来看,多闭环PI控制方式有效解决了DC/DC移相电路中各支路电流不均衡问题,从而解决了由此引发的一系列不可靠问题。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 单闭环PI控制 多闭环PI控制
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单体锂电池并联光伏路灯高增益升压电路 认领
17
作者 薛佃旭 苏建徽 +2 位作者 张健 徐海波 王佳宁 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第10期1525-1528,共4页
光伏路灯电源系统一般采用单体电池串联加DC/DC变换器电路,但单体电池的一致性难以保证,且常规均衡电路均衡能力有限。为解决单体电池不均衡的问题,提出将单体电池串联方式改为并联方式,通过高增益变换器升压来满足负载电压需求。分析... 光伏路灯电源系统一般采用单体电池串联加DC/DC变换器电路,但单体电池的一致性难以保证,且常规均衡电路均衡能力有限。为解决单体电池不均衡的问题,提出将单体电池串联方式改为并联方式,通过高增益变换器升压来满足负载电压需求。分析了钳位模式耦合电感Boost型与基于耦合电感和开关电容的Boost型高增益变换器的工作原理与特性,并进行对比研究,研制了实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 单体锂电池 高增益 DC/DC变换器 BOOST变换器
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Boost变换器的控制器设计及粒子群优化 认领
18
作者 代鹏 刘刚 王科龙 《电子器件》 CAS 北大核心 2020年第4期809-814,共6页
PWM型Boost变换器是一个强非线性离散系统,其中的控制器参数整定一直是一个难点,本文针对这一问题研究了利用PSO设计控制器参数。首先,在分析了Boost变换器模型及其非线性特性的基础上,搭建了带有PI控制器的Boost变换器仿真模型,接着,... PWM型Boost变换器是一个强非线性离散系统,其中的控制器参数整定一直是一个难点,本文针对这一问题研究了利用PSO设计控制器参数。首先,在分析了Boost变换器模型及其非线性特性的基础上,搭建了带有PI控制器的Boost变换器仿真模型,接着,采用粒子群算法分别以ITAE指标和ISE指标对Boost变换器的PI控制器进行了参数整定,最后,进行了仿真验证和硬件验证。仿真结果和硬件验证结果表明,采用ITAE指标整定的控制器,Boost变换器输出电压响应无稳态误差、无超调,同时具有最小的调节时间。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 PSO BOOST变换器 参数整定 ITAE指标
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一种功能解耦型高增益DC/DC变换器分析与设计 认领 被引量:1
19
作者 吕星宇 罗全明 +1 位作者 谌思 周雒维 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期920-931,共12页
传统Boost变换器存在实际增益受限、器件应力大、变换效率低等不足,难以实现高效率、高增益DC/DC变换。为此,提出一种由直流变压器和辅助变换器组合而成的功能解耦型高增益变换器,其中直流变压器主要实现高效、固定增益变换功能,而辅助... 传统Boost变换器存在实际增益受限、器件应力大、变换效率低等不足,难以实现高效率、高增益DC/DC变换。为此,提出一种由直流变压器和辅助变换器组合而成的功能解耦型高增益变换器,其中直流变压器主要实现高效、固定增益变换功能,而辅助变换器主要实现输出稳压功能。首先,对组合型高增益变换器的不同组合方式进行对比分析,确定功能解耦型高增益变换器的结构。然后,对直流变压器和辅助变换器的拓扑选择及控制策略进行讨论。在此基础上提出电路参数的优化设计方法,特别是直流变压器的参数定量设计。最后,根据所确定电路参数,搭建一台输出功率为400W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性,实测最高变换效率为94.1%。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 高增益 高效率 LLC谐振变换器
混合桥DC-DC变换器的无电流传感器模型预测控制 认领
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作者 张磊 丁浩 +3 位作者 鲁凯 田伟 洪伟 刘荣明 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期77-85,共9页
为了研究如何提高混合桥式DC-DC变换器的动态性能,减少电流传感器的使用成本,在传统预测控制方法的基础上提出一种基于无电流传感器的模型预测控制方法。针对传统桥式结构在发生短路时电流过大的问题,提出一种高压侧为混合桥结构,低压... 为了研究如何提高混合桥式DC-DC变换器的动态性能,减少电流传感器的使用成本,在传统预测控制方法的基础上提出一种基于无电流传感器的模型预测控制方法。针对传统桥式结构在发生短路时电流过大的问题,提出一种高压侧为混合桥结构,低压侧为一种改进半桥结构的混合桥式DC-DC变换器拓扑,这一拓扑能够有效抑制短路电流的上升趋势。针对变换器低成本高可靠性的运行需求,提出一种无电流传感器模型预测控制方法,该方法在不使用电流传感器的情况下保留了传统模型预测控制的优良动态性能。搭建了混合桥式DC-DC变换器的仿真模型和实验平台,对提出的改进型混合桥式双向DC-DC变换器和无电流传感器模型预测控制方法进行了验证。仿真和实验结果表明了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 混合桥结构 DC-DC变换器 无电流传感 模型预测控制 双有源桥变换器 动态性能
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