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基于逆系统解耦的三电平Buck变换器反步滑模控制
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作者 蒋经纬 陆益民 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期73-80,共8页
多电平变换器因其可以降低开关管承受的电压应力、减小滤波电感和滤波电容体积,被广泛应用在直流微电网中。三电平Buck变换器的飞跨电容电压和输出电压存在耦合,是一个多输入多输出、强耦合的非线性系统。针对这一问题,提出一种逆系统... 多电平变换器因其可以降低开关管承受的电压应力、减小滤波电感和滤波电容体积,被广泛应用在直流微电网中。三电平Buck变换器的飞跨电容电压和输出电压存在耦合,是一个多输入多输出、强耦合的非线性系统。针对这一问题,提出一种逆系统解耦反步滑模控制方法。采用逆系统方法实现输出电压控制和飞跨电容电压控制的解耦,采用反步滑模法控制保证输出电压的稳定性和鲁棒性,通过状态反馈控制将飞跨电容电压平衡在输入电压的1/2处。仿真和实验结果表明,所提控制策略能使得飞跨电容电压和输出电压均具有良好的稳态和动态特性。 展开更多
关键词 电平buck变换器 多输入多输出系统 解耦控制 反步滑模控制
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三电平Buck变换器的新型控制方法 被引量:3
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作者 陈红兵 闵晶妍 《昆明理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第1期69-73,共5页
单电压环控制的三电平Buck变换器暂态响应慢,并且滤波器参数的变化、输入电压波动和负载变化等扰动影响了电压的控制精度.针对上述不足,本文研究了一种基于扰动观测器的电压控制策略.从理论上研究了扰动观测器抑制外部扰动的有效性及飞... 单电压环控制的三电平Buck变换器暂态响应慢,并且滤波器参数的变化、输入电压波动和负载变化等扰动影响了电压的控制精度.针对上述不足,本文研究了一种基于扰动观测器的电压控制策略.从理论上研究了扰动观测器抑制外部扰动的有效性及飞跨电容的电压控制方法和算法,整定了电压控制算法的参数.仿真结果表明:所研究的控制方法能有效抑制输入电压波动和被控对象的参数变化等扰动,并且能大幅提高电压环的暂态响应速度. 展开更多
关键词 电平buck变换器 扰动观测 抗扰性 电压控制方法
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谷值电流控制三电平Buck变换器 被引量:2
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作者 郑连清 单国栋 张定宇 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1628-1631,共4页
三电平Buck变换器能使开关管的电压应力减小为输入电压的一半,使电感电流脉动频率为开关频率的两倍,减小滤波器的尺寸。为了实现以上的优点,使变换器具有较高的功率密度,必须保持飞跨电容的电压为输入电压的一半。为此,采用谷值电流控... 三电平Buck变换器能使开关管的电压应力减小为输入电压的一半,使电感电流脉动频率为开关频率的两倍,减小滤波器的尺寸。为了实现以上的优点,使变换器具有较高的功率密度,必须保持飞跨电容的电压为输入电压的一半。为此,采用谷值电流控制的方法,通过平衡电感电流来调节飞跨电容上的电压,实现飞跨电容电压稳定。建立三电平Buck变换器谷值电流控制的小信号模型,以获得小信号传递函数模型,进而对其补偿网络进行了设计。仿真验证了理论的正确性和控制策略的可行性。 展开更多
关键词 变换器 控制 谷值电流控制 电平buck变换器
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基于SiC MOSFET三电平Buck变换器电压尖峰抑制研究 被引量:1
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作者 于越 李蔚 +2 位作者 张泽 黄权威 彭霞 《电源学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期1-11,共11页
SiC MOSFET工作频率高,温度稳定性好,应用于三电平Buck变换器中可以减小系统损耗,提高系统效率,但SiC MOSFET的高频特性会使其开关过程中的电压尖峰更为严重。针对该问题,分析了三电平Buck电路SiC MOSFET开关过程及瞬态电压尖峰产生机理... SiC MOSFET工作频率高,温度稳定性好,应用于三电平Buck变换器中可以减小系统损耗,提高系统效率,但SiC MOSFET的高频特性会使其开关过程中的电压尖峰更为严重。针对该问题,分析了三电平Buck电路SiC MOSFET开关过程及瞬态电压尖峰产生机理;在传统的充放电型RCD吸收电路的基础上加以优化改进,设计了一种低损耗型RCD吸收电路作为电压尖峰抑制方法。首先,对充放电型RCD吸收电路和改进后的低损耗型RCD吸收电路的工作原理及损耗进行对比分析;其次,搭建了三电平Buck变换器实验装置,对吸收电容和电阻进行参数设计;最后,通过实验验证了低损耗型RCD吸收电路的有效性、参数设计的合理性;结合理论分析和实验结果表明,相比于带充放电型RCD吸收电路,带低损耗型RCD吸收电路的三电平Buck变换器具有更低的损耗。 展开更多
关键词 SiC MOSFET 电平buck变换器 电路寄生参数 电压尖峰抑制 低损耗型RCD吸收电路
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三电平Buck电路控制系统设计研究 被引量:1
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作者 叶博 牛赟博 +2 位作者 胡思诚 宋志杰 蒋炳瑞 《通信电源技术》 2018年第11期30-33,36,共5页
三电平变换器广泛应用于各种电力变换领域,其中三电平Buck变换器在高效率、大功率场合得到了很好的应用,解决了直流高低压的转换问题。文中分析了三电平Buck电路的工作原理,对系统的控制策略进行了研究。利用状态空间平均法对系统进行... 三电平变换器广泛应用于各种电力变换领域,其中三电平Buck变换器在高效率、大功率场合得到了很好的应用,解决了直流高低压的转换问题。文中分析了三电平Buck电路的工作原理,对系统的控制策略进行了研究。利用状态空间平均法对系统进行了建模,建立了电压环和电流环的传递函数,然后对闭环控制系统进行了校正设计,通过添加电感电流变化率补偿环节增加了系统的阻尼,提高了系统的稳定性与可靠性,电压环采用PI控制,解决了稳压输出的问题。对整体设计进行了Matlab/Simulink仿真,仿真实验证明了设计的正确性。 展开更多
关键词 电平buck变换器 状态空间平均法 闭环控制
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三电平Buck变换器的设计与仿真 被引量:1
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作者 刘冰 《机电信息》 2020年第15期100-103,共4页
三电平变换器具有降低开关管的电压应力,改善输出滤波器工作条件的优势。现针对三电平Buck变换器进行了详细分析,阐述了系统的工作原理、参数设计和外特性,为验证三电平Buck变换器的工作原理以及参数设定,利用SABER仿真软件进行仿真,并... 三电平变换器具有降低开关管的电压应力,改善输出滤波器工作条件的优势。现针对三电平Buck变换器进行了详细分析,阐述了系统的工作原理、参数设计和外特性,为验证三电平Buck变换器的工作原理以及参数设定,利用SABER仿真软件进行仿真,并对仿真结果进行了分析。 展开更多
关键词 电平buck变换器 工作原理 参数设定 SABER仿真
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机车动力蓄电池充电机用三电平Buck变换器建模及其控制系统设计
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作者 杜超 郭维 +3 位作者 曾明高 丁磊磊 李炳璋 李昊 《控制与信息技术》 2021年第3期81-87,共7页
输出接动力蓄电池的三电平Buck变换器是一个时变、非线性、多模态的动态系统。为简化其控制系统设计,文章详细分析了系统各模态的工作过程,利用状态空间平均法建立了其等效线性模型,并针对简化后的模型设计了一种多闭环控制系统。Matla... 输出接动力蓄电池的三电平Buck变换器是一个时变、非线性、多模态的动态系统。为简化其控制系统设计,文章详细分析了系统各模态的工作过程,利用状态空间平均法建立了其等效线性模型,并针对简化后的模型设计了一种多闭环控制系统。Matlab仿真结果显示,系统输出电流动态响应快、抗输入电压波动能力强,验证了等效模型的合理性及控制系统设计的有效性。 展开更多
关键词 电平buck变换器 状态空间平均法 等效模型 多闭环控制
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基于AVR16的电源模块设计
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作者 史旭 傅强 +1 位作者 宗丽莉 苏桂国 《机械与电子》 2017年第11期38-40,46,共4页
针对高功率密度要求,采用三电平Buck变换器为主电路拓扑结构,以ATmega16单片机为控制核心,芯片FOD3182为驱动模块,数码管SM32056K为显示模块,设计了一款小型开关电源。通过电阻采样,将数据送入到ATmega16单片机中处理产生相应的PWM信号... 针对高功率密度要求,采用三电平Buck变换器为主电路拓扑结构,以ATmega16单片机为控制核心,芯片FOD3182为驱动模块,数码管SM32056K为显示模块,设计了一款小型开关电源。通过电阻采样,将数据送入到ATmega16单片机中处理产生相应的PWM信号,再由FOD3182推挽放大驱动主电路功率开关管。最后,试验结果验证了该电源设计的准确性。 展开更多
关键词 高功率密度 电平buck变换器 ATMEGA16 FOD3182
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