开关-耦合电感DC-DC变换器 被引量：7

1

作者 余岱玲 丁新平 +1 位作者 宋英杰 赵德林 《电测与仪表》 北大核心 2018年第13期117-123,共7页

提出了开关-耦合电感DC-DC变换电路。在针对已经含有开关电感模块和耦合电感模块的DC-DC拓扑族的研究之上,将开关电感和耦合电感进行组合,使其作为开关-耦合电感发挥作用,进而得到高电压增益、效率得到改善的新式软开关DC-DC变换器。该... 提出了开关-耦合电感DC-DC变换电路。在针对已经含有开关电感模块和耦合电感模块的DC-DC拓扑族的研究之上,将开关电感和耦合电感进行组合,使其作为开关-耦合电感发挥作用,进而得到高电压增益、效率得到改善的新式软开关DC-DC变换器。该类变换器集成了含有开关电感模块和耦合电感模块的DC-DC变换器的升压功能,并且同时实现了有源器件的软开关,改善了效率。主要有源器件S在导通的时候实现了零电流导通(ZCS),减少了它的损耗。关断时漏感能量通过箝位二极管传递到输出侧,减少了能量损耗、改善了EMI环境。整流二极管能够在零电流(ZCS)情况下关断,此状态可以优化二极管的反向恢复特性,降低反向关断时的损耗。以开关-耦合电感Boost变换器为例进行了该类电路的研究,分别分析了电路的工作原理和周期工作模式,并推导了电压增益的数学公式。在理论指导下,采用200 W开关-耦合电感Boost实验样机,证实所提电路理推理的可实施性和准确性。 展开更多

关键词 开关电感boost变换器 耦合电感boost变换器 开关-耦合电感 高电压增益

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断续电流型开关电感Buck-Boost变换器的分岔现象 被引量：9

2

作者 孙立山 杨爽 刘洪臣 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期55-61,共7页

为了分析开关电感结构的Buck-Boost变换器电路参数对系统性能的影响,基于断续电流模式下系统的离散迭代映射模型,利用开关变换器的动力学分析方法,采用分岔图和庞加莱截面研究了系统的稳定问题,并根据不动点邻域内Jacobian矩阵特征值的... 为了分析开关电感结构的Buck-Boost变换器电路参数对系统性能的影响,基于断续电流模式下系统的离散迭代映射模型,利用开关变换器的动力学分析方法,采用分岔图和庞加莱截面研究了系统的稳定问题,并根据不动点邻域内Jacobian矩阵特征值的变化情况确定了系统首次失稳时分岔点的位置.应用PSIM仿真,通过时域图和相轨图观察了变换器在不同参数变化下丰富的动力学演化过程,验证了理论分析的正确性.结果表明:当开关电感Buck-Boost变换器工作于DCM模式下时,其工作状态主要受电流边界Ib2的影响,电流边界Ib1对系统稳定性的影响相对较小,随着电路参数的变化,系统经边界碰撞分岔最终进入DCM阵发混沌状态. 展开更多

关键词 断续电流模式 开关电感 BUCK-boost变换器 离散迭代映射模型 分岔

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开关电感Boost变换器的失效机理及基于参数扰动的混沌控制方案研究 被引量：6

3

作者 李姿 陈艳峰 +2 位作者 张波 丘东元 陈曦 《电源学报》 CSCD 2017年第3期148-155,共8页

开关电感Boost变换器是新能源系统中应用较为广泛的一种高增益DC-DC变换器。由于变换器本身的特性,当电路参数的变化超出一定范围时,会发生分岔、混沌等非线性现象,造成变换器失效,此时变换器无法正常稳定运行并且工作性能下降,因此有... 开关电感Boost变换器是新能源系统中应用较为广泛的一种高增益DC-DC变换器。由于变换器本身的特性,当电路参数的变化超出一定范围时,会发生分岔、混沌等非线性现象,造成变换器失效,此时变换器无法正常稳定运行并且工作性能下降,因此有必要控制变换器从混沌态重回稳定态。基于参数扰动混沌控制法的基本原理,设计了适用于峰值电流控制型开关电感Boost变换器的混沌控制方案。该方案可使工作于混沌状态的变换器能迅速返回周期-1态稳定工作,其输出电压增益得以提高、输出纹波显著降低,并且在输入和负载有较大扰动时变换器系统均能稳定工作。利用非线性理论对变换器失效机理进行分析和混沌控制,对于DC-DC变换器参数设计、稳定性分析和性能提升具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 开关电感boost变换器 失效分析 混沌控制 参数扰动 周期-1轨道

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交错并联开关电感Boost变换器的失稳分析与控制 被引量：1

4

作者 顾志铭 周宇飞 熊向晖 《电测与仪表》 北大核心 2023年第8期14-19,50,共7页

为提高输出电压增益,减小开关管电压应力,将开关电感结构代替传统电感嵌入到交错并联Boost变换器中。利用频闪映射法得到交错并联开关电感Boost变换器在峰值电流控制下的离散数学模型,并通过分岔图、相轨图、Jacobian矩阵特征值研究其... 为提高输出电压增益,减小开关管电压应力,将开关电感结构代替传统电感嵌入到交错并联Boost变换器中。利用频闪映射法得到交错并联开关电感Boost变换器在峰值电流控制下的离散数学模型,并通过分岔图、相轨图、Jacobian矩阵特征值研究其失稳机理,结合参数共振微扰与电荷控制的优点,设计了补偿方案对失稳系统进行混沌控制。研究结果表明,开关电感的嵌入有效拓宽了交错并联Boost变换器的稳定范围,并通过补偿方案使得混沌系统重回周期-1稳态,提高了变换器的工作性能和稳定性。 展开更多

关键词 开关电感 交错并联boost变换器 失稳机理 混沌控制

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电流型开关电感变换器的混沌及其控制研究 被引量：2

5

作者 田莉 王礼辉 陶彩霞 《机车电传动》 北大核心 2017年第4期36-40,共5页

以断续导通模式下的电流型开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,根据开关电感变换器的离散映射模型,首先由Matlab数值仿真分析了电路系统的非线性动力学行为。其次采用参数共振微扰法对电路系统的混沌进行了控制,通过理论分析和数值仿... 以断续导通模式下的电流型开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,根据开关电感变换器的离散映射模型,首先由Matlab数值仿真分析了电路系统的非线性动力学行为。其次采用参数共振微扰法对电路系统的混沌进行了控制,通过理论分析和数值仿真得到了扰动强度、扰动相位的合适取值。最后进行了相应的Matlab/Simulink仿真和试验电路验证,试验结果与仿真结果一致,研究结果表明参数共振微扰法可有效地抑制电路系统的混沌。 展开更多

关键词 开关电感Buck-boost变换器 Matlab数值仿真 混沌 参数共振微扰法 控制

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多级串联电流型开关电感变换器的非线性现象研究 被引量：2

6

作者 王礼辉 陶彩霞 田莉 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第11期62-67,共6页

首次研究了多级串联电流型开关电感Buck-Boost变换器中的非线性现象,由频闪映射法得到了电流断续情况下系统的离散映射模型。通过MATLAB数值仿真,得到了在相同参数配置下,不同级联数时系统的非线性现象变化规律。根据系统离散映射模型... 首次研究了多级串联电流型开关电感Buck-Boost变换器中的非线性现象,由频闪映射法得到了电流断续情况下系统的离散映射模型。通过MATLAB数值仿真,得到了在相同参数配置下,不同级联数时系统的非线性现象变化规律。根据系统离散映射模型在不动点邻域处的雅可比矩阵特征值,得出了系统的最大李雅谱诺夫指数,对系统稳定性进行了分析。最后进行了相应的电路仿真和实验电路验证,实验结果与仿真结果一致。研究结果表明,多级串联电流型开关电感Buck-Boost变换器存在着分岔和混沌等丰富的非线性现象。 展开更多

关键词 开关电感 BUCK-boost 变换器 离散映射模型 非线性现象 系统稳定性

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光伏系统中ASI Boost变换器的稳定性分析与控制 被引量：1

7

作者 顾志铭 周宇飞 熊向晖 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第6期786-790,共5页

有源开关电感(active switched-inductor,ASI)Boost变换器因其高电压增益,低开关应力等优点在光伏系统领域具有广阔的应用前景。对此光伏系统高增益变换器在峰值电流模式控制下的稳定性进行研究,建立其离散映射模型并分析电路参数变化... 有源开关电感(active switched-inductor,ASI)Boost变换器因其高电压增益,低开关应力等优点在光伏系统领域具有广阔的应用前景。对此光伏系统高增益变换器在峰值电流模式控制下的稳定性进行研究,建立其离散映射模型并分析电路参数变化对变换器稳定性的影响,通过Jacobian矩阵分析特征值揭示系统失稳机理。基于参数共振微扰原理,设计了一种适用于峰值电流模式控制的稳定控制方案——单周期复位积分补偿,研究结果表明此方案不仅使失稳系统重回稳态,在瞬态响应速度、输入电流及输出电压纹波等性能上也优于斜坡补偿、正弦补偿等控制。 展开更多

关键词 有源开关电感boost变换器 稳定性分析 峰值电流模式控制 单周期复位积分补偿

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开关电感Buck-Boost变换器的非线性行为控制研究 被引量：1

8

作者 王礼辉 陶彩霞 田莉 《电气传动》 北大核心 2017年第9期24-28,共5页

以电流模式控制开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,通过数值仿真得到了电路系统的分岔图、庞加莱截面图、最大Lyapunov指数、雅可比矩阵特征值,分析了变换器电路系统非线性行为及混沌产生的原因,推导出了电路系统的稳定判据。首次采... 以电流模式控制开关电感Buck-Boost变换器为研究对象,通过数值仿真得到了电路系统的分岔图、庞加莱截面图、最大Lyapunov指数、雅可比矩阵特征值,分析了变换器电路系统非线性行为及混沌产生的原因,推导出了电路系统的稳定判据。首次采用参数微扰法对开关电感Buck-Boost变换器的非线性行为进行了控制,并计算了扰动强度和扰动相位。最后进行了相应的Matlab/Simulink仿真和实验电路验证,实验结果与仿真结果一致。研究结果表明,采用参数微扰法可有效抑制电路系统的混沌。 展开更多

关键词 开关电感Buck-boost变换器 数值仿真 非线性行为 参数微扰法 控制

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一种改进型交错并联高增益Boost变换器 被引量：19

9

作者 荣德生 段志田 《电源学报》 CSCD 2017年第5期16-24,共9页

传统Boost变换器存在电压增益低、开关器件电压应力高和电感电流纹波大等问题,为了解决这些问题,设计一种具有开关电容/电感的改进型交错并联高增益Boost变换器。该变换器用两个开关电容/电感分别代替储能电感L_1、L_2,并对开关电感进... 传统Boost变换器存在电压增益低、开关器件电压应力高和电感电流纹波大等问题,为了解决这些问题,设计一种具有开关电容/电感的改进型交错并联高增益Boost变换器。该变换器用两个开关电容/电感分别代替储能电感L_1、L_2,并对开关电感进行耦合集成;再加入一个电容C_3,既可提高电压增益又能降低开关管电压应力;分析了变换器的工作原理,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,给出了耦合电感设计方案。理论分析和实验表明该变换器具有以下优点:电压增益提高,尤其在占空比D>0.5时,是传统Boost变换器的4倍;对电感的耦合集成不仅减小了磁件体积,降低磁元件损耗,而且使电感电流纹波减小近一半;开关管电压应力减小,在占空比D>0.5时,开关管的电压应力是输出电压的一半。 展开更多

关键词 开关电容 开关电感 耦合集成 交错并联boost变换器

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开关电感Boost变换器建模与仿真分析 被引量：16

10

作者 高嵩 宋鹤 +1 位作者 陈超波 李继超 《电源学报》 CSCD 2015年第4期77-84,共8页

针对光伏发电系统中传统Boost变换器的升压能力问题,将开关电感结构嵌入传统Boost变换器中,分析变换器功率开关器件的"ON"和"OFF"状态的工作机理,建立升压增益比与开关器件周期占空比之间的关系。利用状态空间平均... 针对光伏发电系统中传统Boost变换器的升压能力问题,将开关电感结构嵌入传统Boost变换器中,分析变换器功率开关器件的"ON"和"OFF"状态的工作机理,建立升压增益比与开关器件周期占空比之间的关系。利用状态空间平均法建立开关电感Boost变换器的数学模型,并在此模型基础上,对功率开关器件的不同工作频率进行仿真分析。仿真结果表明,开关电感Boost变换器不仅比传统Boost变换器具有更高的升压能力,而且在高开关频率下也能有效减小输出量的纹波,提升变换器的转换效率;同时也验证了模型的合理性和正确性,为工程实践设计提供理论支撑。 展开更多

关键词 开关电感 boost变换器 升压能力 建模 仿真

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双电源输入磁集成开关电感Boost变换器 被引量：8

11

作者 荣德生 胡举爽 +2 位作者 杨干兴 李洪珠 段志田 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期49-56,共8页

为了提高双电源输入Boost变换器的电压增益,降低输出电感电流纹波,提出了一种双电源输入开关电感磁集成Boost变换器。将开关电感单元替代双电源输入Boost变换器中的储能电感,并将所有开关电感单元中的电感集成为一个耦合电感。分析了变... 为了提高双电源输入Boost变换器的电压增益,降低输出电感电流纹波,提出了一种双电源输入开关电感磁集成Boost变换器。将开关电感单元替代双电源输入Boost变换器中的储能电感,并将所有开关电感单元中的电感集成为一个耦合电感。分析了变换器的单电源输入和双电源输入状态下的工作模态,推导出变换器在不同状态下的电压增益表达式,并推导得出变换器的暂稳态电感,对暂稳态电感的研究推导得出该类变换器耦合电感耦合度的设计范围。最后制作实验样机对该分析进行验证。结果表明双电源输入磁集成开关电感Boost变换器具有优良的综合性能。 展开更多

关键词 开关电感 双电源输入 磁集成 boost变换器

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新能源发电系统高增益直流变换器研究 被引量：3

12

作者 吴琨 李卫民 +1 位作者 王军 王宝文 《电气传动》 北大核心 2018年第12期16-21,共6页

为了应对新能源联合发电系统对多输入电源的需求,改善传统的Boost变换器的电压增益及开关管的电压应力,在新型Boost变换器中引入了开关电感单元,提高了该变换器的电压增益。由理论分析可得出:引入开关电感后的新型Boost变换器相比于传统... 为了应对新能源联合发电系统对多输入电源的需求,改善传统的Boost变换器的电压增益及开关管的电压应力,在新型Boost变换器中引入了开关电感单元,提高了该变换器的电压增益。由理论分析可得出:引入开关电感后的新型Boost变换器相比于传统Boost变换器的电压增益提高了4(1+D)/(1-D)倍,同时,将开关电感单元与输出电感进行磁集成,有效地降低了支路电感电流纹波并减小变换器磁性器件的物理体积。应用PSIM软件对理论分析进行仿真验证,并制作了实验样机加以证明理论分析的正确性。 展开更多

关键词 开关电感 双电源输入 磁集成 boost变换器

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集成开关耦合电感升压-反激变换器 被引量：1

13

作者 丁新平 余岱玲 +3 位作者 宋英杰 张堃 公维平 张民 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期9-14,共6页

提出了一种集成开关耦合电感升压-反激变换器SCIBFC(switched-coupled inductor boost-flyback con-verter)。该变换器具有电压增益大、效率高等特性,适合应用于光伏发电等需要高电压增益的场合。在分析电路稳态工作原理和工作模式的基... 提出了一种集成开关耦合电感升压-反激变换器SCIBFC(switched-coupled inductor boost-flyback con-verter)。该变换器具有电压增益大、效率高等特性,适合应用于光伏发电等需要高电压增益的场合。在分析电路稳态工作原理和工作模式的基础上,推导出了电路各部分的相关关系;研究了电路寄生参数对电路升压增益等的影响,为选择高电压增益电路提供定量依据。SCIBFC电路的MOS管能够实现ZCS导通和ZVS关断,同时整流二极管能够ZCS关断,实现软开关,因此可以提高电路效率并改善电路EMI。最后搭建了20 W的实验样机,验证了所提电路的正确性和可实施性。 展开更多

关键词 集成升压-反激变换器 开关耦合电感 高电压增益 集成开关耦合电感升压-反激变换器

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一种新颖采用磁集成技术大功率组合式高增益Boost变流器研究 被引量：1

14

作者 郭瑞 海航 +2 位作者 王磊 王秋实 杨玉岗 《电源学报》 CSCD 2017年第5期34-45,共12页

为满足规模化储能系统及直流母线型分布式发电系统对大功率、高增益、高效率和高功率密度直流升压变换器的要求,提出了一种适用于大功率应用场合的组合式双输入高增益磁集成Boost变流器,并研究了该拓扑组合复用和控制策略。首先详细介... 为满足规模化储能系统及直流母线型分布式发电系统对大功率、高增益、高效率和高功率密度直流升压变换器的要求,提出了一种适用于大功率应用场合的组合式双输入高增益磁集成Boost变流器,并研究了该拓扑组合复用和控制策略。首先详细介绍了所提出的新型变流器的电路结构、工作模态和电气性能,推演出变流器电压增益、开关管应力及电感电流纹波特性,并分别讨论了组合拓扑的交叉控制和互补控制策略,通过与传统双输入Boost变流器的电压增益对比,该拓扑在两种控制模式下均具备更大电压增益和更小的电流纹波;其次推导了静态等效电感和暂态等效电感,以及耦合电感下稳态电流纹波和暂态电流响应速度的关系,给出耦合电感设计准则;最后制作实验样机进行测试,结果证明了理论分析的正确性。新拓扑较之传统高增益大功率升压变流器具备高增益、高功率密度、低应力和低纹波的优势,具备极大的研究价值和实用潜力。 展开更多

关键词 大功率系统 高增益 磁集成开关电感 组合升压变流器 交叉控制

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