兼顾电感电流连续导通和断续运行模式的DC/DC电路建模和参数辨识 被引量：30

1

作者 马皓 毛兴云 徐德鸿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期64-69,共6页

电力电子电路作为开关型功率变换器,其离散事件与连续时间动态特性相互作用,使其呈现混杂系统的动态特征。给出电力电子电路基于混杂系统的统一模型,并在此模型的基础上提出一种能应用于故障诊断的参数辨识法。建立Buck、Boost、Buck-Bo... 电力电子电路作为开关型功率变换器,其离散事件与连续时间动态特性相互作用,使其呈现混杂系统的动态特征。给出电力电子电路基于混杂系统的统一模型,并在此模型的基础上提出一种能应用于故障诊断的参数辨识法。建立Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、反激式直流变换、正激式直流变换等6种DC/DC电路的混杂系统模型,并且上述模型兼顾了电感电流运行在连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)。基于上述模型,以Buck电路为例,给出应用最小二乘算法对该模型的参数进行辨识的方法。通过Buck电路的滤波电感、滤波电容和电容ESR的辨识实验验证了这一方法的有效性。 展开更多

关键词 电力电子电路 混杂系统 参数辨识 连续导通模式 断续导通模式

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变导通时间控制临界连续模式反激PFC变换器 被引量：19

2

作者 阎铁生 许建平 +2 位作者 张斐 何圣仲 董政 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第27期60-68,10,共9页

提出了一种变导通时间(variable on-time,VOT)控制临界连续模式(critical conduction mode,CRM)反激功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的控制策略。引入输入电压和反激变压器辅助绕组电压参与CRM反激PFC变换器开关管的... 提出了一种变导通时间(variable on-time,VOT)控制临界连续模式(critical conduction mode,CRM)反激功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的控制策略。引入输入电压和反激变压器辅助绕组电压参与CRM反激PFC变换器开关管的导通时间控制,解决了传统恒定导通时间(constant on-time,COT)控制CRM反激PFC变换器功率因数(power factor,PF)低和总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)高的问题。分析传统COT控制CRM反激PFC变换器和VOT控制CRM反激PFC变换器的工作原理,实验验证结果表明,VOT控制CRM反激PFC变换器比传统COT控制CRM反激PFC变换器具有更高的PF值和更低的THD。 展开更多

关键词 临界连续模式 反激变换器 总谐波畸变 功率因数校正 变导通时间

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基于改进恒导通时间控制的临界连续导通模式Boost功率因数校正变换器 被引量：15

3

作者 周玉婷 吴羽 +2 位作者 任小永 陈乾宏 张之梁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期4329-4338,共10页

为改善临界连续导通模式(BCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器输入电流总谐波畸变率(THD),该文提出一种改进恒导通时间(COT)控制,分析改进COT控制对输入电流THD和变换器效率的影响;通过改进电流过零检测(ZCD)电路实现电感电流过零信号的... 为改善临界连续导通模式(BCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器输入电流总谐波畸变率(THD),该文提出一种改进恒导通时间(COT)控制,分析改进COT控制对输入电流THD和变换器效率的影响;通过改进电流过零检测(ZCD)电路实现电感电流过零信号的提前检测,补偿信号传播延时的影响,缩短甚至消除反向谐振过程,改善输入电流THD的同时不增加控制的复杂度。最后,该文搭建一台160W BCM Boost PFC变换器实验样机,验证所提改进COT控制的可行性和有效性。 展开更多

关键词 恒导通时间控制 无谐振 电流过零检测 临界连续模式 功率因数校正

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级联式谐振变换器的电路特性及其非连续导通模式的分析

4

作者 朱建华 罗方林 《电工电能新技术》 CSCD 2003年第3期6-10,共5页

本文介绍了一种多元件级联式谐振变换器,该变换器结合了串联谐振变换器和并联谐振变换器的特点,并且在运行性能上有所提高。文章利用经典交流分析法,推导了电压传输增益,同时分析了非连续导通模式下的各种开关状态,得出相应的等效电路,... 本文介绍了一种多元件级联式谐振变换器,该变换器结合了串联谐振变换器和并联谐振变换器的特点,并且在运行性能上有所提高。文章利用经典交流分析法,推导了电压传输增益,同时分析了非连续导通模式下的各种开关状态,得出相应的等效电路,并且运用数值解法求得谐振电压电流的波形和临界负载电流。 展开更多

关键词 级联式谐振变换器 多元件谐振变换器 谐振变换器 非连续导通模式

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临界连续导通模式Boost功率因数校正变换器的工频调节控制方法 被引量：7

5

作者 罗欢 许建平 +1 位作者 何大印 沙金 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期16-26,共11页

提出了一种电感电流临界连续导通模式(critical conduction mode,CRM)Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的工频调节(line cycle adjusting,LCA)控制方法。LCA控制不需要误差放大器及相应的补偿网络,因此,具有瞬态... 提出了一种电感电流临界连续导通模式(critical conduction mode,CRM)Boost功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的工频调节(line cycle adjusting,LCA)控制方法。LCA控制不需要误差放大器及相应的补偿网络,因此,具有瞬态响应速度快以及环路设计简单的优点,同时,LCA控制的运算量极低,适用于低成本,运算速度较慢的数字控制芯片。实验结果表明,与固定导通时间(constant on-time,COT)控制CRM Boost PFC变换器相比,LCA控制CRM Boost PFC变换器具有更快的瞬态响应速度以及相近的功率因数。 展开更多

关键词 功率因数校正 BOOST变换器 临界连续导通模式 快速瞬态响应

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两种连续导通模式无桥PFC拓扑

6

作者 李涵 王志强 吴双 《中国农村水利水电》 北大核心 2006年第6期115-116,118,共3页

工作在连续导通模式的Bridgeless-Boost和Halfbridge-Boost拓扑,省略了传统Boost-PFC前端的整流桥,减少了通态损耗,提高了电路的效率约1%。分析Bridgeless-Boost拓扑共模EMI干扰的产生机理,对Halfbridge-Boost拓扑提出了一种新的控制方... 工作在连续导通模式的Bridgeless-Boost和Halfbridge-Boost拓扑,省略了传统Boost-PFC前端的整流桥,减少了通态损耗,提高了电路的效率约1%。分析Bridgeless-Boost拓扑共模EMI干扰的产生机理,对Halfbridge-Boost拓扑提出了一种新的控制方式,并作了仿真和试验的验证。 展开更多

关键词 功率因数校正 连续导通模式 Bridgeless-Boost Halfbridge-Boost 共模干扰

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混合导通模式并网逆变器的直接电荷量控制方法 被引量：1

7

作者 赵普 张宇 关清心 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期5242-5253,共12页

逆变器的不连续导通模式(discontinuous conduction mode,DCM)所需滤波电感量小,可以实现开关管的软开通,因而能够有效地提高逆变器的效率及功率密度。但是,DCM下电流应力较高。针对这一问题,该文采用T型三电平电路构建LCL型并网逆变器... 逆变器的不连续导通模式(discontinuous conduction mode,DCM)所需滤波电感量小,可以实现开关管的软开通,因而能够有效地提高逆变器的效率及功率密度。但是,DCM下电流应力较高。针对这一问题,该文采用T型三电平电路构建LCL型并网逆变器,并使逆变侧电感工作于混合导通模式(mixed conduction mode,MCM)。逆变器在负载电流较小时工作于DCM,在负载电流较大时工作于梯形导通模式(trapezium conduction mode,TPCM),从而在实现软开关的同时,有效地减小了电流应力。DCM与TPCM都可以实现固定开关频率,但基于传统的状态平均模型难以实现控制器的设计。该文提出一种以桥臂输出的电荷量作为控制变量的电荷量模型。该模型为线性化的二阶模型,大大简化控制器的设计。基于该模型,该文提出了一种定开关频率的直接电荷量控制方法。最后,通过仿真和实验,验证所提出的建模与控制方法的优越性。 展开更多

关键词 不连续导通模式 T型三电平电路 梯形导通模式 电荷量模型 直接电荷量控制 LCL滤波器

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固定导通时间半滞环脉冲序列控制Boost变换器研究 被引量：2

8

作者 刘姝晗 许建平 沙金 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期12-16,共5页

针对工作于电感电流连续导电模式的脉冲序列控制开关变换器存在的低频振荡问题,提出了开关变换器的固定导通时间半滞环脉冲序列控制技术,分析了固定导通时间半滞环脉冲序列控制连续导电模式Boost变换器的工作原理及其控制规律。研究结... 针对工作于电感电流连续导电模式的脉冲序列控制开关变换器存在的低频振荡问题,提出了开关变换器的固定导通时间半滞环脉冲序列控制技术,分析了固定导通时间半滞环脉冲序列控制连续导电模式Boost变换器的工作原理及其控制规律。研究结果表明,半滞环脉冲序列控制消除了脉冲序列控制连续导电模式Boost变换器存在的低频振荡现象。 展开更多

关键词 固定导通时间 脉冲序列控制 BOOST变换器 连续导电模式

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一种PFM控制模式高效反激转换器的设计 被引量：2

9

作者 赵晨光 冯全源 王丹 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期646-650,共5页

设计了一种不连续导通模式(DCM)下高效反激式转换器的控制方案。该方案通过电压检测(VS)端电感检测功率MOS管的导通状态,通过控制电路对VS信号进行采样和保持,采样值输入至降频电路产生降频电流,降低振荡器的工作频率,从而减少功率MOS... 设计了一种不连续导通模式(DCM)下高效反激式转换器的控制方案。该方案通过电压检测(VS)端电感检测功率MOS管的导通状态,通过控制电路对VS信号进行采样和保持,采样值输入至降频电路产生降频电流,降低振荡器的工作频率,从而减少功率MOS管的开关损耗,提高转换器的工作效率。在不同的输出负载下,VS的采样值产生不同大小的降频电流不同程度降低振荡器的工作频率,实现对系统的脉冲频率调制和脉冲宽度调制的结合控制。本电路采用0.5μm BiCMOS工艺,利用Hspice和Cadence软件对设计的电路进行仿真。仿真结果表明,转换器的效率高达86%,在0.1 A轻载情况下效率也达到了72.1%,较高的工作效率满足设计要求。 展开更多

关键词 开关电源 反激转换器 高效率 脉冲频率调制(PFM) 不连续导通模式(dcm)

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高速开关磁阻风力发电机功率变换器与MPPT控制

10

作者 孙冠群 吕易儒 +3 位作者 王新刚 董文娟 郭金龙 李刚 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期567-575,共9页

针对变速风电工况下开关磁阻发电机(SRG)变励磁电压最大功率点跟踪(MPPT)控制问题,该文探究直接控制SRG发电阶段相电流、开关角不固定时多变量控制以及高速运行和连续导通模式(CCM)有效性等问题。首先提出一种SRG新型功率变换器,由强励... 针对变速风电工况下开关磁阻发电机(SRG)变励磁电压最大功率点跟踪(MPPT)控制问题,该文探究直接控制SRG发电阶段相电流、开关角不固定时多变量控制以及高速运行和连续导通模式(CCM)有效性等问题。首先提出一种SRG新型功率变换器,由强励直升压主电路和可变励磁电压励磁电路组成,详述其工作过程并推导出SRG相关数学模型,分析相关理论特征。控制策略方面,提出一种基速以下全域单变量励磁电压扰动的MPPT控制方法,给出新型励磁电压扰动模型,除励磁阶段外,在新型功率变换器支撑下实现了发电阶段也可通过励磁电压变换进而直接调节相电流;开关角控制策略方面,给出开通角和关断角跟随转速自动在线快速线性调节的控制模型。从而将传统可控的多个变量耦合后仅由励磁电压作为单一变量实施MPPT控制,基速以上引入桨距角控制恒功率输出,全工作区域内的检测量仅为转子位置(转速)和功率。通过仿真与实验,并与已有两种变励磁电压MPPT结果进行比较,验证高速CCM运行下新型功率变换器与控制策略的有效性。 展开更多

关键词 风力发电 开关磁阻发电机 最大功率点跟踪 连续导通模式 功率变换器 励磁电压扰动法 开关角控制

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一种输入电流连续的新型高增益DC-DC升压变换器 被引量：7

11

作者 岳舟 刘小荻 +1 位作者 姚绍华 周勇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期125-134,共10页

高增益DC-DC变换器正越来越多地应用于太阳能光伏或其他可再生能源发电系统。良好的稳态和动态性能以及更高的效率,是为上述应用选取变换器的先决条件。为此,提出一种高增益DC-DC升压变换器。首先,详细阐述了该新型变换器的拓扑结构与... 高增益DC-DC变换器正越来越多地应用于太阳能光伏或其他可再生能源发电系统。良好的稳态和动态性能以及更高的效率,是为上述应用选取变换器的先决条件。为此,提出一种高增益DC-DC升压变换器。首先,详细阐述了该新型变换器的拓扑结构与工作原理,在此基础上,对其电路参数进行了设计。然后,将所提变换器与最近提出的其他类似变换器在各种性能参数上进行了比较。最后,采用Matlab软件建立了系统仿真模型,并研制了实验样机。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。所提变换器只使用一个功率开关,具有连续的输入电流,同时能够降低开关器件间的电压应力。占空比的工作范围更宽,并且在较低的占空比下可以获得较高的电压增益。输入电流连续是DC-DC变换器的一个理想特性,所提变换器非常适合太阳能、光伏应用。 展开更多

关键词 连续导通模式 分布式发电 高增益 DC-DC升压变换器 电压应力

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一种高速SRG功率变换器及其CCM风电控制 被引量：1

12

作者 孙冠群 宋春伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期299-305,共7页

提出一种无主开关管的新型开关磁阻发电机(SRG)功率变换器拓扑,在高速运行和连续导通模式(CCM)下分析其励磁和发电两阶段工作过程,并与通过开关角控制的经典不对称半桥功率变换器进行对比,发现两者的励磁和发电工作过程基本相同。进一... 提出一种无主开关管的新型开关磁阻发电机(SRG)功率变换器拓扑,在高速运行和连续导通模式(CCM)下分析其励磁和发电两阶段工作过程,并与通过开关角控制的经典不对称半桥功率变换器进行对比,发现两者的励磁和发电工作过程基本相同。进一步通过仿真和实验,获得新型功率变换器在高速CCM时的相电压、相电流等结果与理论分析相吻合,并获得转速、励磁电压、发电电压、功率四者的约束关系,从而优化输出功率时可采用调节励磁电压和发电电压的方式,相比于不对称半桥功率变换器,两者的发电输出能力相当。最后,以变速风电应用为例,给出控制策略,无需转子位置检测和风速检测,基速以上无桨距角调节,证实了所提新型功率变换器及其控制策略在高速CCM运行时的有效性。 展开更多

关键词 风力发电 开关磁阻发电机 功率变换器 无开关管 连续导通模式 控制策略

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开关DC／DC变换器的统一离散模型 被引量：7

13

作者 冷朝霞 刘健 +1 位作者 刘庆丰 王华民 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期114-120,共7页

为了确切地描述DC/DC变换器的系统特性,指导变换器的控制策略设计,文中利用状态转移矩阵,建立了基于电感电流连续和不连续两种运行模式的Boost变换器统一离散模型。给出了根据系统当前状态及控制策略,计算每个开关周期中功率开关关断后... 为了确切地描述DC/DC变换器的系统特性,指导变换器的控制策略设计,文中利用状态转移矩阵,建立了基于电感电流连续和不连续两种运行模式的Boost变换器统一离散模型。给出了根据系统当前状态及控制策略,计算每个开关周期中功率开关关断后电感电流持续时间的方法,给出了变换器运行模式的判断条件,确定了模型的系数矩阵。与实验结果进行比较,验证了统一离散模型的有效性。 展开更多

关键词 开关DC/DC变换器 BOOST变换器 连续电感电流导通模式 不连续电感电流导通模式 离散模型

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一种DC-DC变换器的离散数学模型 被引量：7

14

作者 冷朝霞 刘庆丰 王华民 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第20期5672-5676,5694,共6页

当DC-DC变换器工作于大信号运行条件或系统中出现较大振荡时,变换器将呈现电感电流连续和不连续两种运行模式,为了更确切地描述系统特性,建立了基于两种运行模式的DC-DC变换器离散数学模型。分别给出了基本的Boost和Buck变换器每个开关... 当DC-DC变换器工作于大信号运行条件或系统中出现较大振荡时,变换器将呈现电感电流连续和不连续两种运行模式,为了更确切地描述系统特性,建立了基于两种运行模式的DC-DC变换器离散数学模型。分别给出了基本的Boost和Buck变换器每个开关周期中功率开关关断后电感电流持续时间的计算方法,并根据电流持续时间与开关断开时间的关系预测下个工作周期变换器的运行模式,确定模型的系数矩阵。根据与Simulink系统模块运行结果的比较,验证了离散数学模型的正确性。 展开更多

关键词 直流变换器 连续导通模式 不连续导通模式 离散模型 持续时间

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交流-直流转换器高转换效率控制方法 被引量：3

15

作者 罗小青 陈艳 +1 位作者 胡荣 何尚平 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期75-79,共5页

为了提升工作在不连续模式下反激式交流-直流转换器的转换效率,研究和分析了一个开关周期中系统在各状态时的功率损耗机制,在此基础上推导与建立了反激变换器系统功率级损耗模型.通过对该模型进行MATLAB分析和仿真,得出了各关键系统参... 为了提升工作在不连续模式下反激式交流-直流转换器的转换效率,研究和分析了一个开关周期中系统在各状态时的功率损耗机制,在此基础上推导与建立了反激变换器系统功率级损耗模型.通过对该模型进行MATLAB分析和仿真,得出了各关键系统参数的损耗曲线及其对系统总损耗的影响。基于对损耗因子的分析,提出了一种高效的恒压控制策略,该策略中各参数控制曲线均基于MATLAB建模分析.文中所提恒压控制策略采用0.35μm/700V/BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)工艺实现,仿真与实测结果均验证了其具有良好的负载响应能力.通过对流片后的芯片进行测试,其5W下的效率可达83%,超出最新DoE.6能效标准,实现了高效能转换. 展开更多

关键词 非连续导通模式 反激 功率模型 恒压控制 效率

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基于SG的Buck变换器自适应反步法控制 被引量：5

16

作者 王艳 陈进军 纪志成 《控制工程》 CSCD 北大核心 2009年第6期662-665,669,共5页

针对Buck变换器的非线性特性,考虑在电感电流连续导通模式下的数学模型,采用自适应反步法设计其闭环控制器,同时基于System Generator提出了数字控制器的实现方法,并分析了其负载扰动和电源扰动特性,将仿真结果与PI控制方式相比较,结果... 针对Buck变换器的非线性特性,考虑在电感电流连续导通模式下的数学模型,采用自适应反步法设计其闭环控制器,同时基于System Generator提出了数字控制器的实现方法,并分析了其负载扰动和电源扰动特性,将仿真结果与PI控制方式相比较,结果表明自适应反步控制的优越性和System Generator设计开发的有效性,为FPGA实现Buck变换器的数字控制器提供了新的设计流程,也为进一步研究其他DC-DC变换器的非线性控制提供了新思路。 展开更多

关键词 BUCK变换器 连续导通模式 自适应反步法 SYSTEM GENERATOR

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新型单级功率因数校正AC/DC变换器 被引量：2

17

作者 张继红 王卫 徐殿国 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期341-344,共4页

提出一种新型带抽头电感的单级功率因数校正AC/DC变换器。该变换器与采用两个电感的单级功率因数校正变换器同样可实现电流连续导通模式(CCM),若合理利用抽头电感的漏感有进一步减少器件的可能。对所设计的电路进行工作原理分析,并对电... 提出一种新型带抽头电感的单级功率因数校正AC/DC变换器。该变换器与采用两个电感的单级功率因数校正变换器同样可实现电流连续导通模式(CCM),若合理利用抽头电感的漏感有进一步减少器件的可能。对所设计的电路进行工作原理分析,并对电路进行了仿真和实验研究。实验结果证明,输入电压在宽范围内(100～240V),均满足高次谐波IEC6100032ClassD国际标准,最高效率可达到87%。 展开更多

关键词 单级功率因数校正 AC/DC变换器 电源高次谐波 电流连续导通模式

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基于SG的Buck变换器自适应反步滑模控制器 被引量：1

18

作者 王艳 陈进军 纪志成 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期682-686,共5页

针对Buck变换器的非线性特性,考虑在电感电流连续导通模式下的数学模型,采用自适应反步滑模法设计其闭环控制器,同时基于系统生成器(System generator,SG)提出了数字控制器的实现方法,并分析了其负载扰动和电源扰动特性,将仿真结果与PI... 针对Buck变换器的非线性特性,考虑在电感电流连续导通模式下的数学模型,采用自适应反步滑模法设计其闭环控制器,同时基于系统生成器(System generator,SG)提出了数字控制器的实现方法,并分析了其负载扰动和电源扰动特性,将仿真结果与PI控制方式相比较,结果表明了自适应反步滑模控制的优越性和SG设计开发的有效性,为FPGA实现Buck变换器的数字控制器提供了新的设计流程。 展开更多

关键词 变换器 连续导通模式 自适应反步滑模 系统生成器

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两种CCMPFC控制器的研究 被引量：3

19

作者 张卫平 王柏樟 张晓强 《电源学报》 CSCD 2016年第5期7-14,共8页

PFC控制器在功率因数校正电路中起着重要作用,随着集成电路产业的发展,越来越多的PFC控制器芯片投入到市场中。PFC尺寸和性能都得到了提升,控制器芯片内部集成了数字补偿器。介绍并比较了UC3854和ICE3PCS03G两种CCM PFC控制器,分析PFC... PFC控制器在功率因数校正电路中起着重要作用,随着集成电路产业的发展,越来越多的PFC控制器芯片投入到市场中。PFC尺寸和性能都得到了提升,控制器芯片内部集成了数字补偿器。介绍并比较了UC3854和ICE3PCS03G两种CCM PFC控制器,分析PFC原理以及两个PFC控制器芯片的工作原理和基本功能;基于ICE3PCS03G控制器设计了一个PFC电路,对控制器的外围电路参数设计进行了分析。利用该芯片进行实验验证,保证了PFC功能和各次谐波分量,而且使用这个控制器大大降低了PFC变换器的设计成本。 展开更多

关键词 功率因数校正 连续导通模式 UC3854 ICE3PCS03G

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并联Buck变换器反步均流控制律的设计 被引量：6

20

作者 张天瑜 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期19-22,91,共5页

在电感电流连续导通的模式下,提出一种基于反步法的并联Buck变换器的均流控制方法。该方法在并联Buck变换器状态方程的基础上,引入一个表示电感电流间误差积分的状态量,然后拓展状态向量,得到拓展后的状态方程,针对该状态方程,根据反步... 在电感电流连续导通的模式下,提出一种基于反步法的并联Buck变换器的均流控制方法。该方法在并联Buck变换器状态方程的基础上,引入一个表示电感电流间误差积分的状态量,然后拓展状态向量,得到拓展后的状态方程,针对该状态方程,根据反步法的原理,设计了并联Buck变换器的反步均流控制律。仿真结果表明,反步均流控制可以实现良好的均流效果,与自主均流控制相比,具有更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 并联Buck变换器 连续导通模式 反步均流控制 自主均流控制 LYAPUNOV函数 鲁棒性

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