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开关变换器调制与控制技术综述 被引量:72
1
作者 周国华 许建平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期815-831,共17页
在归纳和总结开关变换器控制技术的基础上,根据电压、电流、电荷和磁通4个基本物理量,将控制技术划分为4类基本型控制(即电压型、电流型、电荷型和磁通型)和组合型控制。按照占空比实现方式的分类,存在两种基本的调制,即脉冲宽度调制和... 在归纳和总结开关变换器控制技术的基础上,根据电压、电流、电荷和磁通4个基本物理量,将控制技术划分为4类基本型控制(即电压型、电流型、电荷型和磁通型)和组合型控制。按照占空比实现方式的分类,存在两种基本的调制,即脉冲宽度调制和脉冲频率调制。指出开关变换器的控制技术是由"控制"与"调制"相结合而形成的。利用调制与控制结合的概念,系统地分析基本型控制和组合型控制的工作原理、本质特点、内在关系和优缺点,为开关变换器调制与控制技术的应用提供参考。根据对偶原理,将现有的控制技术拓展到输出恒流控制,并对其进行简要分析。 展开更多
关键词 开关变换器 电压型控制 电流型控制 电荷型控制 磁通型控制 V2控制 脉宽调制 脉冲频率调制
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开关变换器及其控制环路的建模综述 被引量:34
2
作者 周国华 冷敏瑞 +2 位作者 李媛 田庆新 邓伦博 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期183-199,共17页
对开关变换器及其控制环路的建模方法进行归纳与总结。将开关变换器的建模方法分为连续建模和离散建模,或基于电路分析的建模和基于数学推导的建模。在此基础上,结合控制环路的建模,将开关变换器及其控制环路的建模方法分为平均建模、... 对开关变换器及其控制环路的建模方法进行归纳与总结。将开关变换器的建模方法分为连续建模和离散建模,或基于电路分析的建模和基于数学推导的建模。在此基础上,结合控制环路的建模,将开关变换器及其控制环路的建模方法分为平均建模、离散建模和考虑边频的建模3大类。根据此分类,系统分析平均法、离散时间法、采样数据法、描述函数法、多谐波小信号法以及谐波状态空间法的原理和特点,揭示各种建模方法的区别与联系,以及优缺点和适用性。以应用最为广泛的平均法为例,首先采用时间平均等效电路建模方法,得到基本开关变换器的等效电路模型,推导用于频域特性分析的8个完整的功率级传递函数。其次,针对电流型控制的平均小信号模型无法揭示次谐波振荡,以及传统采样保持系数无法适用于不同平均小信号模型的问题,提出通用的采样保持系数。最后,给出综述结论并进行研究展望。 展开更多
关键词 开关变换器 控制环路 建模方法 平均建模 离散建模 电流型控制
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电流控制型开关电源 被引量:12
3
作者 刘岩 常佶 田立欣 《现代电子技术》 2001年第10期60-63,共4页
介绍了电压控制型和电流控制型开关电源的基本原理及两者的优缺点比较 ,具体介绍了电流型控制芯片
关键词 电压型控制 电流型控制 开关电源
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基于斜波补偿的电流模式PWM DC-DC系统稳定性分析 被引量:12
4
作者 韦枫 吴金 《电子器件》 CAS 2003年第4期461-463,共3页
DC DC的电流模式控制已成为POWERSUPPLY中最常用的控制模式之一,而斜波补偿电路则是保证这种控制模式稳定工作的关键所在,本文从理论上对斜波补偿的作用进行分析,Matlab仿真结果验证了理论的正确性。
关键词 电流模式控制 斜波补偿 PWM DC—DC
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电流型控制半桥逆变器研究(I)——直流分压电容不均压问题 被引量:21
5
作者 陈东华 谢少军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期85-88,51,共5页
电流型控制半桥逆变器直流分压电容电压存在偏差,电容中点的电压偏移容易导致输出电压和电流波形的畸变,使电路性能恶化,甚至使系统失控。文中分析了电流型控制半桥逆变器分压电容不均压产生的原因,给出电容中点电压偏移的理论值,讨论... 电流型控制半桥逆变器直流分压电容电压存在偏差,电容中点的电压偏移容易导致输出电压和电流波形的畸变,使电路性能恶化,甚至使系统失控。文中分析了电流型控制半桥逆变器分压电容不均压产生的原因,给出电容中点电压偏移的理论值,讨论了电容不均压问题对整个逆变器系统造成的影响。仿真和实验结果证实理论分析的正确性。由于该问题的存在,限制了电流型控制半桥逆变器的实用性。 展开更多
关键词 逆交器 半桥电路 电流型控制 不均压
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直接电流控制的配电静止无功发生器用于改善电压质量的研究 被引量:8
6
作者 唐杰 罗安 +1 位作者 荣飞 贾煜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第S2期611-614,共4页
介绍了一种采用直接电流控制的用于改善中低压配电网电压质量的新型静止无功发生器(DSTATCOM),其主电路采用基于VSI-SPWM结构的电压型逆变器,指令电流的运算和补偿电流的控制均采用同步旋转参考坐标系。重点论述了DSTATCOM用于抑制电压... 介绍了一种采用直接电流控制的用于改善中低压配电网电压质量的新型静止无功发生器(DSTATCOM),其主电路采用基于VSI-SPWM结构的电压型逆变器,指令电流的运算和补偿电流的控制均采用同步旋转参考坐标系。重点论述了DSTATCOM用于抑制电压跌落和电压闪变两种常见的电压质量问题。根据无功指令电流形成的不同方法, DSTATCOM有电流控制模式和电压控制模式两种运行模式。在两种运行模式下对DSTATCOM抑制电压跌落和电压闪变进行了仿真研究,仿真结果表明,电流控制模式适合于抑制电压闪变,而电压控制模式适合于抑制电压跌落。 展开更多
关键词 配电静止无功发生器 无功补偿 电压质量 电流控制模式 电压控制模式
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基于电流模式的DC/DC升压变换器非线性PI控制 被引量:13
7
作者 吴忠 刘朝辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第33期31-36,共6页
为改善DC/DC升压变换器的控制性能,在电流模式控制的基础上,设计一个非线性PI控制器对输出电压进行调节。控制器包含两部分,一部分为电感电流的比例控制,可以保证被控系统的稳定运行;另一部分为电容电压的线性比例控制和非线性积分控制... 为改善DC/DC升压变换器的控制性能,在电流模式控制的基础上,设计一个非线性PI控制器对输出电压进行调节。控制器包含两部分,一部分为电感电流的比例控制,可以保证被控系统的稳定运行;另一部分为电容电压的线性比例控制和非线性积分控制,可以保证输出电压准确跟随期望电压。该控制器保留了电流模式控制的优点,结构简单,易于实现,并能克服系统非最小相位特性对控制性能的影响。同时,由于引入了输出电压的非线性积分,可以有效缩短过渡过程,提高稳态精度,并对参数变化有着很强的鲁棒性。对某DC/DC升压变换器的实验结果表明,所提控制器是可行的。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 电流模式控制 比例积分控制 非线性控制
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集成于电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路 被引量:7
8
作者 袁冰 来新泉 +2 位作者 叶强 李演明 贾新章 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1627-1631,共5页
针对电流模降压型DC-DC变换器,提出了一种新颖的CMOS片上电流采样电路.该电路结构简单,易于集成,功率损耗小,且通过MOSFET的匹配使采样比例几乎不受温度、模型以及电源电压变化影响.并通过进一步的优化设计,使得响应速度更快,工作电压... 针对电流模降压型DC-DC变换器,提出了一种新颖的CMOS片上电流采样电路.该电路结构简单,易于集成,功率损耗小,且通过MOSFET的匹配使采样比例几乎不受温度、模型以及电源电压变化影响.并通过进一步的优化设计,使得响应速度更快,工作电压进一步降低.提出的采样电路在一款基于0.5μm CMOS工艺设计的单片电流模降压型DC-DC变换器中进行了验证.在2.5~5.5V的电压范围,0~2A的负载范围内芯片工作稳定,瞬态响应良好,且效率高达96%. 展开更多
关键词 降压型DC-DC变换器 电流模控制 电流采样电路
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基于电压/电流控制模式的组合式三相逆变器 被引量:13
9
作者 李立 黄松柏 汪洪亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期63-70,共8页
为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案。基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LCL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略... 为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案。基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LCL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略和电流控制模式下状态反馈控制的复合控制策略。运用极点配置对PID控制和状态反馈系数进行设计,并阐述重复控制设计过程。2台400kVA/50Hz的逆变器并联系统表明该方案验证两种模式下较好的输出波形和相互切换的高可靠性。 展开更多
关键词 组合式三相逆变器 电压控制模式 电流控制模式 并联 状态反馈 极点配置 重复控制
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电流型控制半桥逆变器研究(Ⅱ)——直流电容电压偏差前馈控制技术 被引量:10
10
作者 陈东华 谢少军 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期69-73,共5页
电流型控制半桥逆变器直流分压电容存在偏差,实际电路容易失控,限制了其实用性。针对电压电流双闭环瞬时值控制半桥逆变器提出了电容电压偏差前馈控制方案,仿真和实验结果验证了采用该技术后,分压电容的直流偏差被消除,半桥逆变电路在... 电流型控制半桥逆变器直流分压电容存在偏差,实际电路容易失控,限制了其实用性。针对电压电流双闭环瞬时值控制半桥逆变器提出了电容电压偏差前馈控制方案,仿真和实验结果验证了采用该技术后,分压电容的直流偏差被消除,半桥逆变电路在各种情况下都可以正常工作。本文的方法为电流型控制半桥逆变电路的实用创造了条件。 展开更多
关键词 逆变器 半桥电路 电流型控制 不均压 前馈控制
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电流型控制单电感双输出开关变换器稳定性与瞬态特性分析 被引量:12
11
作者 周述晗 周国华 +2 位作者 毛桂华 张凯暾 徐顺刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期1374-1381,共8页
提出一种单电感双输出(SIDO)开关变换器的电流型控制技术。以工作于连续导电模式(CCM)的SIDO Boost变换器为例,详细分析电流型控制CCM SIDO Boost变换器的工作原理、工作时序、系统稳定性,得到变换器稳定工作的条件。建立电流型控制CCM ... 提出一种单电感双输出(SIDO)开关变换器的电流型控制技术。以工作于连续导电模式(CCM)的SIDO Boost变换器为例,详细分析电流型控制CCM SIDO Boost变换器的工作原理、工作时序、系统稳定性,得到变换器稳定工作的条件。建立电流型控制CCM SIDO Boost变换器的时域仿真模型,通过时域仿真分析变换器的稳态性能、瞬态性能、输出支路的交叉影响以及稳定性。研究结果表明:相比于传统的共模-差模电压型控制,电流型控制CCM SIDO Boost变换器可提高变换器的瞬态响应速度并抑制输出支路间的交叉影响;对于变换器存在的不稳定性问题,可以通过引入适当的斜坡补偿解决。最后通过实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 单电感双输出 电流型控制 斜坡补偿 交叉影响
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峰值/谷值电流型控制开关DC-DC变换器的对称动力学现象分析 被引量:11
12
作者 周国华 许建平 包伯成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期2272-2280,共9页
峰值电流和谷值电流控制开关DC-DC变换器在较宽的电路参数范围内具有对称动力学现象.文中建立了峰值电流和谷值电流控制buck,boost,及buck-boost变换器的统一离散迭代映射模型,并导出了统一的分段光滑迭代映射方程及特征值方程,通过数... 峰值电流和谷值电流控制开关DC-DC变换器在较宽的电路参数范围内具有对称动力学现象.文中建立了峰值电流和谷值电流控制buck,boost,及buck-boost变换器的统一离散迭代映射模型,并导出了统一的分段光滑迭代映射方程及特征值方程,通过数值仿真得到了占空比变化时的正、逆分岔图和Lyapunov指数谱.研究结果表明,峰值/谷值电流型控制开关变换器的分岔图和Lyapunov指数具有关于点或轴对称的现象.时域仿真结果验证了数值仿真结果,并进一步表明,随着占空比的变化,峰值/谷值电流型控制开关变换器具有对称动力学现象、对称动力学现象和非对称动力学现象共存、非对称动力学现象. 展开更多
关键词 开关变换器 迭代映射方程 电流型控制 对称动力学现象
原文传递
一种高精度快速响应欠压锁定电路设计 被引量:8
13
作者 员瑶 冯全源 邸志雄 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期169-173,共5页
针对传统欠压锁定(UVLO)电路结构复杂和响应速度慢的问题,设计了一种高精度的快速响应欠压锁定电路。该电路整体均由CMOS管组成,结构简单且易于实现。采用电流模控制技术,随电源电压呈二次方曲线变化的自偏置电流控制阈值电压的产生,有... 针对传统欠压锁定(UVLO)电路结构复杂和响应速度慢的问题,设计了一种高精度的快速响应欠压锁定电路。该电路整体均由CMOS管组成,结构简单且易于实现。采用电流模控制技术,随电源电压呈二次方曲线变化的自偏置电流控制阈值电压的产生,有效提高了电路的响应速度。该欠压锁定电路基于0.18μm BCD工艺设计,并利用HSPICE进行仿真验证,当电源电压在0 5 V区间变化时,输出电压翻转的上阈值门限为3.91 V,相应下阈值门限为3.82 V,迟滞量为90 m V,温度在-40~125℃范围变化时,阈值门限电压容差仅为0.9μV,可实现输出电压的高精度转换,电路面积仅为15μm×48μm。 展开更多
关键词 欠压锁定(UVLO) 快速响应 高精度 迟滞 电流模控制
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开关电源中的电流型控制模式 被引量:2
14
作者 陈佳果 《电源技术应用》 2003年第6期28-31,共4页
讨论了开关电源中电流反馈控制模式的工作原理、优缺点,以及与之有关的斜坡补偿技术。
关键词 开关电源 电流型控制模式 斜波补偿技术 稳压电源 拓扑结构
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反激式开关电源的分析与研究 被引量:9
15
作者 韩新华 《太原科技》 2010年第1期95-96,共2页
分析了反激式开关电源中变换器的两种工作模式和PWM控制模式,指出了电流控制模式在反激式开关电源中的使用优势及存在问题,并提出相关解决措施。
关键词 反激变换器 电流控制模式 电压控制模式
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变速恒频双馈风力发电系统的速度模式控制 被引量:4
16
作者 赵阳 邹旭东 +2 位作者 康勇 陈坚 程时杰 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期114-119,共6页
基于变速恒频双馈风力发电系统能实现最大风能追踪,首先建立了双馈感应发电机的三阶数学模型,在基于定子磁链定向的转子励磁控制策略基础上,提出在最大风能追踪的过程中,采用速度模式控制的系统动态特性优于采用电流模式控制的动态特性... 基于变速恒频双馈风力发电系统能实现最大风能追踪,首先建立了双馈感应发电机的三阶数学模型,在基于定子磁链定向的转子励磁控制策略基础上,提出在最大风能追踪的过程中,采用速度模式控制的系统动态特性优于采用电流模式控制的动态特性,并给出了状态空间解释.最后给出了仿真波形,仿真结果验证了分析的正确性. 展开更多
关键词 双馈感应发电机 最大风能追踪 电流模式控制 速度模式控制
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峰值电流模BUCK变换器的建模及稳定性设计 被引量:7
17
作者 叶强 王泽宇 来新泉 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期31-34,共4页
基于小信号建模思想,建立了电感电流连续模式(CCM)下的BUCK变换器完整的小信号模型,推导出了控制-输出传递函数.通过分析电流采样对系统稳定性的影响及控制-输出传递函数中的零极点位置,提出一种电压环补偿电路,该结构产生了一对频率不... 基于小信号建模思想,建立了电感电流连续模式(CCM)下的BUCK变换器完整的小信号模型,推导出了控制-输出传递函数.通过分析电流采样对系统稳定性的影响及控制-输出传递函数中的零极点位置,提出一种电压环补偿电路,该结构产生了一对频率不同且随Cm变化的零点和极点,可用以灵活地对环路带宽及相位裕度进行微调.利用Matlab及Hspice仿真,验证了该建模方法及补偿方案的正确性,仿真结果表明:补偿后的变换器低频增益可达55dB,带宽为225kHz,相位裕度达到74°,环路在各种负载下均表现出优良的稳定性. 展开更多
关键词 电压环路补偿 电流模控制 小信号模型 斜波补偿 环路补偿
原文传递
电流模式控制正激变换器的建模及设计 被引量:6
18
作者 赵涛 刘汉忠 +1 位作者 张永号 沈亚斌 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期4-6,共3页
为优化设计DC/DC变换器控制环路,以提高系统的稳定性和瞬态响应,对DC/DC变换器小信号模型进行研究,给出基于脉宽调制(PWM)控制芯片UC3843的单端正激变换器设计实例和电路分析。建立了电流模式控制(CMC)的单端正激变换器小信号模型,在此... 为优化设计DC/DC变换器控制环路,以提高系统的稳定性和瞬态响应,对DC/DC变换器小信号模型进行研究,给出基于脉宽调制(PWM)控制芯片UC3843的单端正激变换器设计实例和电路分析。建立了电流模式控制(CMC)的单端正激变换器小信号模型,在此基础上推导出正激变换器的系统传递函数。分析了UC3843斜坡补偿原理,给出了采用TL431和光耦构成的反馈补偿网络数学模型。仿真和实验结果表明模型的正确性,所设计的电路具有输入电压变化范围宽、动态响应快、电压调整率和负载调整率高的特点。 展开更多
关键词 变换器 电流模式控制 小信号模型 斜坡补偿
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模糊控制理论在电流滞环控制技术中的应用 被引量:7
19
作者 王恒利 鞠志忠 +1 位作者 尹鹏 杨志祥 《空军雷达学院学报》 2009年第2期113-115,126,共4页
针对恒定滞环控制技术开关频率大范围变化给逆变器带来的缺陷,提出了一种利用模糊控制理论实现滞环宽度可调的方法,较好地解决了逆变器输出频谱特性不佳的问题.通过理论分析和仿真验证了该方法的有效性.
关键词 逆变器 滞环控制 电流型逆变器 模糊控制
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分布式控制的多模块并联电流型双向直流—直流变换器 被引量:7
20
作者 宋波 杨峰 易航 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期171-175,182,共6页
针对并联多模块电流型双向直流—直流变换器,为了实现功率组合的灵活性及模块化设计,提出了一种改进模式的分布式控制策略。该策略通过采样高压侧电压和低压侧电流,实现下垂控制,同时采用电压补偿技术,改善了高压侧电压调整率。搭建了... 针对并联多模块电流型双向直流—直流变换器,为了实现功率组合的灵活性及模块化设计,提出了一种改进模式的分布式控制策略。该策略通过采样高压侧电压和低压侧电流,实现下垂控制,同时采用电压补偿技术,改善了高压侧电压调整率。搭建了二台功率各为1.5 kW的样机进行了实验验证。实验结果表明:该方法无论在静态还是动态下,可以实现模块之间良好的功率均分;同时改善了电压调整率并能实现热插拔功能。 展开更多
关键词 电流型 双向直流-直流变换器 分布式控制 电压补偿 功率均分
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