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一种交错并联双Buck全桥型双向并网逆变器 被引量:11
1
作者 王议锋 崔玉璐 +2 位作者 马小勇 孟准 冀睿琳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第21期4529-4539,共11页
基于双Buck全桥变换器拓扑,提出一种交错并联型双向并网逆变器。该逆变器克服了传统H桥逆变器存在死区时间,且开关频率无法大幅度提升且桥臂存在直通危险的问题;为了在提高频率和功率密度的同时保证变换器效率,采用二通道交错并联结构,... 基于双Buck全桥变换器拓扑,提出一种交错并联型双向并网逆变器。该逆变器克服了传统H桥逆变器存在死区时间,且开关频率无法大幅度提升且桥臂存在直通危险的问题;为了在提高频率和功率密度的同时保证变换器效率,采用二通道交错并联结构,相同的输出电感电流纹波下,仅需要较小的电感量,同时还可以减小高频开关管的电流应力和损耗。该文对变换器的逆变和整流两种工作模式的工作原理与特性进行了分析;同时,以电感量最小为目标,综合考虑不同模式下滤波器设计要求,利用图解法对Buck电感和滤波器参数进行优化设计。在此基础上,构建损耗分析模型,计算并分析逆变和整流模式下的损耗分布。最后,搭建一台5kW的实验样机,对上述理论分析和计算进行验证,实验结果表明20%至满载范围内逆变器效率均高于98%。 展开更多
关键词 buck 交错并联 逆变 整流 滤波电感
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高频双Buck全桥逆变器的功率损耗分布分析 被引量:5
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作者 陈梦颖 王议锋 +1 位作者 涂世杰 周标 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期119-125,共7页
为了对高频条件下的变换器效率进行更加精准的估算,基于一台400 kHz高频双buck逆变器,提出了适用于高频变换器的损耗分布分析方法。该方法在分析开关过程的基础上,对开关管、二极管的开关损耗和导通损耗进行了详细估算,并根据电感磁滞回... 为了对高频条件下的变换器效率进行更加精准的估算,基于一台400 kHz高频双buck逆变器,提出了适用于高频变换器的损耗分布分析方法。该方法在分析开关过程的基础上,对开关管、二极管的开关损耗和导通损耗进行了详细估算,并根据电感磁滞回线,同时计及高频条件下的电容损耗对其磁性损耗进行了估算。此法充分考虑了高频工况对变换器损耗分布的影响,更好地实现了对系统变换效率的估算,对指导参数设计和功率元件选择具有重要意义。为验证理论分析的可靠性,对由不同半导体器件组成的1 kW实验样机进行了实验测试和分析对比。实验结果表明,所述方法在高频工况下有更高的估算精度,计算效率为97.32%,相应实验效率为96.1%。 展开更多
关键词 小型可再生能源发电 损耗分布 buck 逆变器 高频率 半导体器件
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一种双直流输入多电平双Buck逆变器 被引量:4
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作者 杨帆 葛红娟 +2 位作者 党润芸 杨晶帆 吴红飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1320-1327,共8页
提出一种包含两个直流输入端口的多电平双Buck逆变器。通过在传统双Buck逆变器中引入双直流输入三电平开关单元,构建低压直流输入源与逆变器交流输出侧的直接功率通路,使得低压直流输入源的部分功率无需经过逆变器前级升压电路处理,有... 提出一种包含两个直流输入端口的多电平双Buck逆变器。通过在传统双Buck逆变器中引入双直流输入三电平开关单元,构建低压直流输入源与逆变器交流输出侧的直接功率通路,使得低压直流输入源的部分功率无需经过逆变器前级升压电路处理,有效减小了逆变器前级升压电路的功率应力和损耗。同时,逆变器利用两个直流输入在交流电压周期内实现五电平输出,有效减小了逆变器自身开关管的电压应力和开关损耗。此外,逆变器保留了传统双Buck逆变器无桥臂直通、无体二极管反向恢复问题的优点。详细分析逆变器的工作原理和特性,并给出一种适应宽直流电压范围的载波自适应调制策略。实验结果证明了所提出双直流输入多电平双Buck逆变器及其控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 buck 逆变器 输入 多电平 高效率
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复合型级联多电平双buck式逆变器 被引量:3
4
作者 嵇保健 洪峰 张广明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1798-1804,共7页
采用不同级联单元构建的复合型结构成为级联多电平逆变器电路重要的研究与发展方向。为此,提出了一种新颖的复合型级联多电平双buck逆变器结构。该逆变器引入双buck电路作为基本组成单元,由双buck电路和桥式电路级联构成,发挥各自优点;... 采用不同级联单元构建的复合型结构成为级联多电平逆变器电路重要的研究与发展方向。为此,提出了一种新颖的复合型级联多电平双buck逆变器结构。该逆变器引入双buck电路作为基本组成单元,由双buck电路和桥式电路级联构成,发挥各自优点;并采用开环工频控制和滞环电流脉宽调制(PWM)控制相结合的控制方案。其中,双buck电路采用PWM控制,完成输出波形闭环控制,充分利用双buck电路无桥臂直通、无开关器件体二极管反向恢复、适宜高频化的特点;而桥式电路单元开关管在整个工频周期仅开关一次,输出阶梯合成波(三电平时为方波),提供输出电压主体,可采用低频高耐压开关器件。该逆变器的电路结构与控制方案均较为简单;保持了多电平变换器输出谐波含量小的优点,有利于减小输出滤波器的大小体积;并具有高可靠性与变换效率。以三电平情形为例进行了实验,验证了以上分析的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 全桥 buck 多电平 级联控制 脉宽调制(PWM)控制
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引入正弦脉宽调制控制三相逆变电路优化设计 被引量:2
5
作者 黄春平 《科技通报》 北大核心 2014年第4期110-112,共3页
以研制新型航空地面电源作为出发点,以逆变器为研究对象,研究了双BUCK组合式三相逆变电路加正弦脉宽调制控制技术,并对主电路的工作方式进行了详细分析,根据主电路的工作特点和工作状态选取了正弦脉宽调制控制(SPWM)方式,控制主电路IGB... 以研制新型航空地面电源作为出发点,以逆变器为研究对象,研究了双BUCK组合式三相逆变电路加正弦脉宽调制控制技术,并对主电路的工作方式进行了详细分析,根据主电路的工作特点和工作状态选取了正弦脉宽调制控制(SPWM)方式,控制主电路IGBT的导通和关断,以达到控制输出电压的目的。最后介绍了输出为115 V/400 Hz的实验样机,给出了逆变器的实验数据,证明了该方案实现大功率逆变器的可行性。 展开更多
关键词 buck 组合式三相逆变电路 正弦脉宽调制控制
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一种新型并网逆变器的控制策略研究 被引量:2
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作者 李明 易灵芝 +1 位作者 邓栋 姚哲之 《微计算机信息》 2010年第22期153-154,152,共3页
根据并网逆变器的运行特点,提出一种基于正弦环宽滞环电流控制的新型并网逆变器。该逆变器用双BUCK拓扑结构代替传统的桥式电路,它解决了桥式电路中存在的直通问题,降低续流二极管的性能差带来的损耗;该逆变器采用基于正弦环宽的滞环控... 根据并网逆变器的运行特点,提出一种基于正弦环宽滞环电流控制的新型并网逆变器。该逆变器用双BUCK拓扑结构代替传统的桥式电路,它解决了桥式电路中存在的直通问题,降低续流二极管的性能差带来的损耗;该逆变器采用基于正弦环宽的滞环控制方法来控制开关器件的开通与关断,提高逆变器输出电压的频率,降低逆变器系统的电流谐波总畸变率THD。通过SIMULINK仿真验证了此方法的可行性。 展开更多
关键词 buck 正弦环宽 滞环控制 并网
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LCL滤波器型双Buck并网逆变器 被引量:2
7
作者 臧鹏 洪峰 +1 位作者 辛张楠 嵇鼎毅 《电子技术应用》 北大核心 2015年第10期129-132,共4页
提出利用LCL滤波器对双Buck并网逆变器滤波。LCL滤波的双Buck并网逆变器既有LC滤波的无桥臂直通、可靠性高、器件耐压应力要求低等优点,又保证滤除系统的高次谐波,减小总电感体积。首先分析了LCL型双Buck并网逆变器的工作模态,然后设计... 提出利用LCL滤波器对双Buck并网逆变器滤波。LCL滤波的双Buck并网逆变器既有LC滤波的无桥臂直通、可靠性高、器件耐压应力要求低等优点,又保证滤除系统的高次谐波,减小总电感体积。首先分析了LCL型双Buck并网逆变器的工作模态,然后设计LCL的参数等,最后分析了系统稳定性。并且用实验进行验证。 展开更多
关键词 buck 逆变器 LCL滤波
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宽输入非隔离型三相航空静止变流器的研究 被引量:1
8
作者 黄超 《电源技术应用》 2012年第6期28-30,40,共4页
研究了一种宽输入非隔离型三相航空静止变流器。在两级式的拓扑中,前级采用双Boost变换器提供稳定的正负直流母线电压;后级采用三个独立的双Buck逆变器构成三相正弦交流电压的输出。搭建样机对变流器进行了验证。
关键词 静止变流器 宽输入 boost buck
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三相双Buck斩波器的研究 被引量:1
9
作者 郑帅 唐群 《电气传动自动化》 2016年第2期6-9,共4页
三相交流斩波器广泛应用于调压场合,传统的三相交流斩波拓扑功率管直接相连,存在直通问题,需要在PWM控制信号中加入死区,会导致波形畸变和输出电感过电压等问题。三相双Buck拓扑克服了直通问题,具有自然换流特性,无需设置死区,解决了波... 三相交流斩波器广泛应用于调压场合,传统的三相交流斩波拓扑功率管直接相连,存在直通问题,需要在PWM控制信号中加入死区,会导致波形畸变和输出电感过电压等问题。三相双Buck拓扑克服了直通问题,具有自然换流特性,无需设置死区,解决了波形畸变和输出电感过电压等问题。分析三相双Buck斩波器的工作模态,通过仿真实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 buck 斩波 死区
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基于双BUCK电路的MPPT太阳能控制器设计 被引量:1
10
作者 杨立宏 袁夫全 《电子测试》 2018年第9期41-42,40,共3页
本文介绍了采用双BUCK电路的太阳能光伏发电控制器设计。两路BUCK电路并联,通过交错输出给蓄电池充电,降低了输出纹波、提高了系统可靠性,降低了温升。采用改进的恒定电压法和变步长扰动算法相结合的MPPT控制策略,调节PWM占空比输出使... 本文介绍了采用双BUCK电路的太阳能光伏发电控制器设计。两路BUCK电路并联,通过交错输出给蓄电池充电,降低了输出纹波、提高了系统可靠性,降低了温升。采用改进的恒定电压法和变步长扰动算法相结合的MPPT控制策略,调节PWM占空比输出使光伏阵列实时获得最大功率输出,实验表明该控制器提高了太阳能转换效率。 展开更多
关键词 buck 恒定电压算法 变步长扰动算法
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新型双BUCK恒流源的研究 被引量:1
11
作者 李中启 肖强晖 廖无限 《湖南工业大学学报》 2011年第4期70-72,100,共4页
为解决电源设计中片面追求高频化所带来的一系列问题,设计了一种双BUCK拓扑结构的开关恒流源。分析了其工作原理,并用Saber软件对电路进行仿真分析,再通过实验验证了其正确性、可行性和有效性。
关键词 恒流源 buck 开关损耗 倍频
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一种三电平双buck光伏并网逆变器设计
12
作者 刘周成 洪峰 万运强 《电子测试》 2013年第10X期20-23,共4页
为提高转换效率、减小系统体积,研究了一种非隔离型三电平双buck光伏并网逆变器,该逆变器不仅具有双buck电路无桥臂直通、无功率器件体二极管反向恢复、高可靠性、高转换效率的性能优势,而且桥臂的输出为三电平单极性PWM波,有效降低了... 为提高转换效率、减小系统体积,研究了一种非隔离型三电平双buck光伏并网逆变器,该逆变器不仅具有双buck电路无桥臂直通、无功率器件体二极管反向恢复、高可靠性、高转换效率的性能优势,而且桥臂的输出为三电平单极性PWM波,有效降低了输出的谐波含量,提升了直流电压利用率。分析了逆变器工作原理和控制方式,设计了原理样机,实验验证了该三电平双buck光伏并网逆变器的正确性和可行性。 展开更多
关键词 三电平 buck 光伏逆变器 可靠性
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基于滞环电流控制的串联型双Buck逆变器
13
作者 李陆军 吕青 姚国顺 《通信电源技术》 2012年第3期10-13,共4页
为了使分布式发电系统更有效更稳定地利用自然资源,文章提出了一种适用于风光发电系统(WPGS)的逆变器模型,它由两个双Buck结构串联组成。通过理论分析和模型仿真研究了该逆变器的工作过程。系统由电压外环和电流内环调节输出电压和输出... 为了使分布式发电系统更有效更稳定地利用自然资源,文章提出了一种适用于风光发电系统(WPGS)的逆变器模型,它由两个双Buck结构串联组成。通过理论分析和模型仿真研究了该逆变器的工作过程。系统由电压外环和电流内环调节输出电压和输出功率,滞环电流控制消除了斜坡交截SPWM控制所需的的偏置电流,提高了效率,增强了系统稳定性。仿真结果表明该逆变器具有克服桥臂直通的优点,可以在两输入电压不稳的情况下为负载提供稳定的电压,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 buck 滞环电流控制 逆变器 串联
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双Buck电压源逆变器的半周期电流调制方法 被引量:18
14
作者 王赞 肖岚 +1 位作者 姚志垒 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期104-110,共7页
双Buck逆变器由于消除了桥式逆变器的直通问题并优化设计了续流二极管,效率及可靠性都得到了很大的提高。传统的用于双Buck逆变电路的斜坡比较控制采用带偏置电流的控制方式,导致效率较低。采用滞环控制半周期电流调制方式消除了偏置电... 双Buck逆变器由于消除了桥式逆变器的直通问题并优化设计了续流二极管,效率及可靠性都得到了很大的提高。传统的用于双Buck逆变电路的斜坡比较控制采用带偏置电流的控制方式,导致效率较低。采用滞环控制半周期电流调制方式消除了偏置电流,提高了效率,但是开关频率的变化不利于输出滤波器的设计。本文首先分析了电流半周期调制方式下双Buck逆变器的四象限运行方式及半周期调制原理,提出采用单电流互感器采样的恒频斜坡交截控制。对斜坡交截控制和滞环控制的稳态和动态性能进行了比较,并对有偏置电流和无偏置电流斜坡交截两种控制方式进行了频谱分析。仿真和实验结果表明了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 电流控制 半周期调制 buck逆变器 滞环控制 斜坡交截
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双Buck逆变器的建模与优化设计 被引量:18
15
作者 马海啸 陈凯 龚春英 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期35-41,共7页
对双Buck逆变器进行小信号分析和建模,研究了一种引入谐振控制器的瞬时电压电流反馈双环调节方式。电流内环采用滞环控制,具有易于实现、无条件稳定和响应速度快等优点;电压外环保证了输出电压具有较好的正弦度和稳态特性。此外,谐振控... 对双Buck逆变器进行小信号分析和建模,研究了一种引入谐振控制器的瞬时电压电流反馈双环调节方式。电流内环采用滞环控制,具有易于实现、无条件稳定和响应速度快等优点;电压外环保证了输出电压具有较好的正弦度和稳态特性。此外,谐振控制器的引入也使系统输出外特性显著提高,与传统的采用电流前馈环提高负载抗扰动能力的方法相比,在不增加控制环的基础上,提高了系统的稳态性能,节约了逆变器成本。仿真和实验验证了该控制方案的可行性,系统取得了较好的输出波形质量,较快的动态响应,精确的稳压精度和较高的效率。 展开更多
关键词 buck逆变器 环控制 谐振控制器 外特性
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基于GaN器件的双Buck逆变器共模与损耗 被引量:18
16
作者 闫琪 李艳 王路 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期133-141,共9页
目前市场上的光伏并网逆变器结构按隔离方式来分,可分为隔离型和非隔离型,而抑制或消除共模电流是非隔离型光伏并网系统必须要解决的问题。出于在非隔离型光伏并网逆变器中抑制共模电流的目的,研制一种基于GaN器件的双Buck逆变器,该逆... 目前市场上的光伏并网逆变器结构按隔离方式来分,可分为隔离型和非隔离型,而抑制或消除共模电流是非隔离型光伏并网系统必须要解决的问题。出于在非隔离型光伏并网逆变器中抑制共模电流的目的,研制一种基于GaN器件的双Buck逆变器,该逆变器较传统全桥电路,共模电流小、效率高、控制简单。针对共模特性进行分析研究,分别对其在正常工况与死区状态的共模电流进行理论分析,并进行仿真与实验验证,得出该逆变器能够很好地抑制共模电流的结论。通过引入GaN器件来提高开关频率解决拓扑自身电感较大这一问题,并基于GaN器件对电路进行损耗分析与实验验证,实验结果与理论分析基本吻合,验证了损耗分析的正确性。该逆变器的实测最高效率高达98.63%。 展开更多
关键词 buck逆变器 氮化镓器件 共模特性分析 脉冲测试平台 损耗分析
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双Buck逆变器的双环滑模控制策略 被引量:10
17
作者 侯世英 邹学伟 +1 位作者 张立帅 陈剑飞 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期100-106,共7页
针对传统电压电流双环控制下双Buck逆变器电压调整率和动态性能的问题,提出一种基于滑模控制的双环控制策略,其中电感电流参考量是输出电压误差经PI调节后得到的。选取电感电流误差、输出电压误差及其动态误差作为3个状态变量,以此建立... 针对传统电压电流双环控制下双Buck逆变器电压调整率和动态性能的问题,提出一种基于滑模控制的双环控制策略,其中电感电流参考量是输出电压误差经PI调节后得到的。选取电感电流误差、输出电压误差及其动态误差作为3个状态变量,以此建立滑模面函数,并对滑模控制器进行了设计。仿真和实验结果表明采用双环滑模控制的双Buck逆变器稳态精度高、谐波畸变率小、带负载能力强,相较于传统的双环控制,双环滑模控制具有更好的鲁棒性和动态性能。 展开更多
关键词 逆变器 buck逆变器 电压调整率 环控制 滑模控制
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一种适用于小功率可再生能源的单相高频双Buck全桥并网逆变器 被引量:10
18
作者 孟准 王议锋 杨良 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期220-228,共9页
提出一种适合小功率可再生能源并网发电应用的单相高频双Buck全桥并网逆变器。基于全碳化硅(Si C)功率器件,逆变器工作频率可达100k Hz,有效减小了电感体积,同时使并网电流纹波降低。进一步分析逆变器的控制策略:采用电压电流双环控制,... 提出一种适合小功率可再生能源并网发电应用的单相高频双Buck全桥并网逆变器。基于全碳化硅(Si C)功率器件,逆变器工作频率可达100k Hz,有效减小了电感体积,同时使并网电流纹波降低。进一步分析逆变器的控制策略:采用电压电流双环控制,在电流环利用一种三极点三零点(3P3Z)控制器使得受控并网电流快速跟踪电压环产生的电流给定,并采用一种简单线性化算法快速产生控制占空比信号,实现高频变换;电压环采用双极点双零点(2P2Z)控制器,在产生电流内环给定幅值的同时,控制输入侧直流母线电压稳定在电压给定值,使得逆变器能够向电网传输能量的同时维持母线电压恒定;逆变器采用一种二阶广义积分软件锁相环(SOGISPLL)产生与电网电压相位相同的相位信号。最后,通过实验样机对逆变器理论分析的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 碳化硅功率器件 并网发电 buck逆变器 高频变换 软件锁相环
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航空静止变流器的研究综述 被引量:9
19
作者 张方华 龚春英 邓翔 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期19-26,共8页
航空静止变流器实现机载直流电到交流电的转换,是航空电源系统的重要组成部分。本文从拓扑和控制等方面回顾了近年的研究历程,讨论了提高航空静止变流器的功率密度、效率、输入/输出性能等的关键技术。分析了航空静止变流器的适用拓扑,... 航空静止变流器实现机载直流电到交流电的转换,是航空电源系统的重要组成部分。本文从拓扑和控制等方面回顾了近年的研究历程,讨论了提高航空静止变流器的功率密度、效率、输入/输出性能等的关键技术。分析了航空静止变流器的适用拓扑,采用反向恢复损耗问题小的拓扑、并采用交错移相控制技术等,可提高滤波器的等效开关频率,减轻被动元器件的重量。在DC-DC变换器的电压环中增加陷波滤波器,在DC-AC逆变器的电压环中增加谐振控制器,显著改变了特定频率处的变换器输出阻抗,解决了单相航空静止变流器的输入端的低频电流纹波问题,显著提升了航空静止变流器的输出电压调整率。在提高基础模块性能的基础上,研究了具有抗干扰能力强的组合控制技术,为航空静止变流器的标准化奠定了基础。 展开更多
关键词 航空静止变流器 低频纹波 谐振控制器 模块化 buck逆变器
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一种SPWM控制双Buck半桥逆变器研究 被引量:8
20
作者 张先进 龚春英 《电气传动》 北大核心 2009年第2期48-51,共4页
在分析了有关双Buck半桥逆变器的控制方法基础上,结合自己对此电路的研究,并采用了根据电感电流方向正弦脉宽调制(SPWM)控制方法应用于双Buck半桥逆变器。给出了此种控制方法的双Buck半桥逆变器工作的原理,分析了其工作过程,并给出仿真... 在分析了有关双Buck半桥逆变器的控制方法基础上,结合自己对此电路的研究,并采用了根据电感电流方向正弦脉宽调制(SPWM)控制方法应用于双Buck半桥逆变器。给出了此种控制方法的双Buck半桥逆变器工作的原理,分析了其工作过程,并给出仿真和实验结果。仿真和实验结果验证了控制方法的正确性。 展开更多
关键词 buck半桥变换器 SPWM控制 电流方向
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