四川省青年科技基金(2013JQ0033)
- 作品数：8 被引量：100H指数：4
- 相关作者：许建平周国华何圣仲吴松荣王金平更多>>
- 相关机构：西南交通大学合肥工业大学四川大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金四川省青年科技基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：电气工程更多>>
- 开关变换器调制与控制技术综述被引量：72
- 2014年
- 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。
- 周国华许建平
- 关键词：开关变换器电流型控制脉宽调制脉冲频率调制
- 二次型Boost变换器工作模式及输出电压纹波分析被引量：14
- 2014年
- 根据二次型Boost变换器输入电感和储能电感的工作模式,划分了二次型Boost变换器的工作模式区域,并分析了不同能量传输模式时输出电压的纹波特性。根据储能电感电流谷值与输出电流的关系,分析了二次型Boost变换器在开关管关断期间的能量传输模式:完全电感供能模式(CISM)和不完全电感供能模式(IISM),得出了CISM与IISM的临界电感值和临界工作条件。当储能电感工作于连续导电模式(CCM)时,二次型Boost变换器既可以工作于CISM,也可以工作于IISM;当储能电感工作于不连续导电模式(DCM)时,二次型Boost变换器只能工作于IISM。对于给定输入电感、负载、电容和开关频率的二次型Boost变换器,当储能电感工作于CCM-CISM模式时,输出电压纹波最小,输出电压纹波仅由开关管导通期间输出电容电压的下降幅度决定,与储能电感无关;而当储能电感工作于DCM-IISM模式时,输出电压纹波最大,输出电压纹波随着储能电感的减小而增大。最后,通过试验装置验证了理论分析的正确性。
- 杨平许建平董政周国华
- 关键词：输出电压纹波
- 伪连续导电模式单电感双输出反激变换器被引量：6
- 2015年
- 提出了一种工作于伪连续导电模式(PCCM)的单电感双输出(SIDO)反激变换器。与传统SIDO反激变换器相比,PCCM SIDO反激变换器增加了1个续流开关管和1个二极管,以降低功率开关管的电压应力。采用时分复用(TDM)技术实现了每条输出支路的独立调节,使得输出支路间不存在交叉影响,提高了变换器的带载能力。给出了PCCM SIDO反激变换器的控制策略。仿真和实验结果表明,所提PCCM SIDO反激变换器能够实现2路电压的稳定输出,不存在交叉影响。
- 周群何莹莹许建平张斐
- 关键词：变换器反激变换器
- 脉冲跨周期调制连续导电模式Buck变换器低频波动现象研究被引量：2
- 2014年
- 揭示了脉冲跨周期调制(pulse skipped modulation,PSM)电感电流连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)Buck变换器中存在的低频波动现象,分析了PSM调制CCM Buck变换器的能量转换过程,阐述了低频波动的产生机理,给出了低频波动的判断条件.建立了PSM调制CCM Buck变换器的同步开关映射模型,基于该模型给出了电感电流与输出电压随输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)变化的分岔图,分析了ESR对低频波动的影响.为消除PSM调制CCM Buck中存在的低频波动,提出了电容电流脉冲跨周期调制(capacitor current pulse skipped modulation,CC-PSM)方法.研究结果表明:在ESR较小时,CC-PSM调制CCM Buck变换器消除了PSM调制CCM Buck变换器存在的低频波动.仿真与实验结果验证了理论分析的正确性.
- 钟曙沙金许建平许丽君周国华
- 关键词：开关变换器边界碰撞分岔
- 电压型双频率控制开关变换器的动力学建模与多周期行为分析被引量：2
- 2013年
- 在断续导电模式下,建立了电压型双频率控制开关变换器的动力学模型,并推导了相应的特征值方程.根据动力学模型,采用分岔图研究了电路参数变化时变换器存在的边界碰撞分岔行为和周期2,周期3,周期4等多周期行为,结果表明:变换器经历了周期1态、多周期态、周期1态的分岔路由;周期态的转变均是由边界碰撞分岔引起的.根据特征值方程,采用Lyapunov指数研究了变换器的稳定性,结果表明:随着电路参数的变化,Lyapunov指数始终小于零,变换器一直工作于稳定的周期态,验证了电压型双频率控制开关变换器的周期3行为并不意味着变换器会必然发生混沌.通过电路仿真,分析了负载变化时变换器的时域波形、相轨图和频谱图,验证了动力学模型的可行性和理论分析的正确性.实验结果验证了文中的仿真结果.
- 吴松荣何圣仲许建平周国华王金平
- 关键词：开关变换器边界碰撞分岔
- 多频率控制开关变换器的自相似和混频现象分析
- 2014年
- 在多频率控制开关变换器的工作原理及状态方程的基础上,建立了多频率控制断续导电模式开关变换器的离散迭代映射模型,并推导了相应的特征值方程和Lyapunov指数.根据离散迭代映射模型,对多频率控制开关变换器进行了分岔分析.结果表明:在电路参数变化时,变换器存在边界碰撞分岔行为和多周期行为;当误差界限电压较大时,变换器表现出自相似现象,而当误差界限电压较小时,变换器则表现出混频现象.采用Lyapunov指数研究了变换器的稳定性,验证了分岔分析的正确性.经过电路仿真,进一步分析了负载变化时变换器的时域波形和相轨图,并验证了离散迭代映射模型的有效性和理论分析的正确性.最后通过实验结果验证了文中的仿真结果.
- 吴松荣周国华王金平许建平何圣仲
- 关键词：开关变换器自相似混频
- 谷值V^2控制Boost变换器原理及稳定性分析被引量：2
- 2014年
- 分析了Boost变换器的输出电压纹波,将谷值V2控制技术应用于Boost变换器。详细分析了谷值V2控制Boost变换器的工作原理,讨论了系统的稳定性,研究了斜坡补偿对其稳定性的影响。搭建了基于PSIM软件的仿真模型和实验平台,仿真及实验结果表明:工作于连续导电模式的谷值V2控制Boost变换器稳定工作范围为占空比大于0.5;在占空比小于0.5时会发生次谐波振荡,该次谐波振荡可以通过加入适当的斜坡补偿有效地消除。
- 何圣仲许建平周国华吴松荣张希
- 关键词：BOOST变换器斜坡补偿稳定性
- 输出电容时间常数对V^2控制Buck变换器的动力学特性的影响被引量：5
- 2014年
- 建立了V2控制Buck变换器的二阶离散迭代映射模型,在其基础上绘制了输出电容及其等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)变化时的分岔图,研究了输出电容时间常数对V2控制Buck变换器的动力学特性的影响.研究结果表明,随着输出电容时间常数的逐渐减小,V2控制Buck变换器具有从稳定的连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)周期1态逐渐演变到CCM周期2态、CCM周期4态、CCM周期8态、CCM混沌态、断续导电模式(discontinuous conduction mode,DCM)混沌态的动力学行为.推导了不动点处的雅可比矩阵,利用特征值和最大Lyapunov指数对系统进行了稳定性分析,并验证了分岔分析的正确性.最后,搭建了仿真和实验电路,用仿真和实验结果验证了文中理论分析的正确性.
- 何圣仲周国华许建平吴松荣陈利
- 关键词：开关变换器
