同步整流Buck变换器断续工作模式建模分析 被引量：27

1

作者 欧阳长莲 严仰光 章国宝 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期53-58,共6页

作者运用能量守恒原理 ,考虑电感电流的纹波和开关器件的导通损耗 ,把非理想功率开关等效为理想开关与开通电阻的串联 ,理想开关由受控源替代 ,推导了同步整流Buck变换器在断续工作模式下的大信号平均模型、DC和小信号电路模型 ,导出了... 作者运用能量守恒原理 ,考虑电感电流的纹波和开关器件的导通损耗 ,把非理想功率开关等效为理想开关与开通电阻的串联 ,理想开关由受控源替代 ,推导了同步整流Buck变换器在断续工作模式下的大信号平均模型、DC和小信号电路模型 ,导出了开环传递函数 ,进行了计算机仿真分析 ,结果令人满意。该建模分析方法的优点是考虑了电感电流的纹波和变换器的寄生电阻 ,模型直观、物理意义清晰 。 展开更多

关键词 同步整流 buck变换器 断续工作模式 建模分析 直流-直流变换器 小信号电路模型

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同步整流Boost变换器中过零检测电路的设计 被引量：4

2

作者 黄莹 夏晓娟 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2019年第1期68-73,共6页

为了减少同步整流Boost变换器在轻载模式下电流倒灌现象的发生,设计了一种新型的过零检测电路,以检测电感续流为零所用时间为依据判断电感电流是否为零,从而及时关闭同步整流管,有效限制电感电流的倒灌。基于0.35μm CMOS工艺进行设计... 为了减少同步整流Boost变换器在轻载模式下电流倒灌现象的发生,设计了一种新型的过零检测电路,以检测电感续流为零所用时间为依据判断电感电流是否为零,从而及时关闭同步整流管,有效限制电感电流的倒灌。基于0.35μm CMOS工艺进行设计及仿真验证,电感电流在4.4 mA时同步整流管关闭,且静态功耗仅为2μA。应用于一款PFM控制模式的同步Boost变换器芯片,经流片后测试,电感电流稳定,倒灌电流很小,性能优良。 展开更多

关键词 过零检测 同步整流 boost变换器 轻载模式

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1MHz单周期控制同步整流Buck变换器的设计 被引量：3

3

作者 任琦梅 姜建 《电测与仪表》 北大核心 2014年第9期102-105,共4页

提高功率变换器功率密度的有效方法是加大开关频率。传统的单周期控制芯片IR1150只能工作到200kHz的开关频率,为此提出了一种1MHz工作频率的单周期控制同步整流Buck变换器实现方案,控制电路采用"UC3825+TPS28225"这两款芯片实... 提高功率变换器功率密度的有效方法是加大开关频率。传统的单周期控制芯片IR1150只能工作到200kHz的开关频率,为此提出了一种1MHz工作频率的单周期控制同步整流Buck变换器实现方案,控制电路采用"UC3825+TPS28225"这两款芯片实现,其中UC3825作为主控芯片,TPS28225作为驱动芯片。分析了整个系统工作原理,并对同步整流Buck变换器的主开关管、同步整流管、输出滤波器和积分器等进行了详细分析及设计。制作了一台1.8V、5A输出的样机,样机运行稳定,额定效率可达80.74%。实验结果验证了该设计方案的有效性。 展开更多

关键词 buck变换器 同步整流 单周期控制 UC3825 TPS28225

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一种新型同步整流Buck蓄电池充电器 被引量：2

4

作者 李俊 赵莉华 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1662-1664,共3页

介绍了一种新型Buck型电池充电电路,此Buck充电电路结合了同步整流技术与零开关技术。由于结合了两种软技术,因此降低了电池充电电路的开关损耗和导通损耗。特别是低电压高电流输出场合,电路的效率得到明显提高。通过对功率管脉冲以及... 介绍了一种新型Buck型电池充电电路,此Buck充电电路结合了同步整流技术与零开关技术。由于结合了两种软技术,因此降低了电池充电电路的开关损耗和导通损耗。特别是低电压高电流输出场合,电路的效率得到明显提高。通过对功率管脉冲以及电路的设计,电路的拓扑更简单,而且避免了同步整流电路中常见的同步整流管体二极管反向恢复现象。对电路结构以及电路工作原理进行了阐述与分析,并通过Matlab/Simulink仿真,其仿真结果表明该充电电路能够实现预期的软开关,其输出电压纹波小,动态响应快,电路效率高。 展开更多

关键词 蓄电池 充电电路 同步整流 零开关 buck

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一种高效的同步整流Boost软开关变换器 被引量：2

5

作者 苏淑靖 袁财源 王少斌 《现代电子技术》 北大核心 2019年第16期122-125,130,共5页

针对同步整流Boost变换器的效率问题,提出一种同步整流Boost软开关拓扑。在辅助电路的帮助下,实现了主开关管的零电压通断和辅助开关管的零电流通断,显著改善了因开关管导致的变换器损耗严重的问题,使变换器的效率得到了有效提高。详细... 针对同步整流Boost变换器的效率问题,提出一种同步整流Boost软开关拓扑。在辅助电路的帮助下,实现了主开关管的零电压通断和辅助开关管的零电流通断,显著改善了因开关管导致的变换器损耗严重的问题,使变换器的效率得到了有效提高。详细分析了所提变换器的工作原理并对主要参数的选取和变换器的特性进行了讨论,最后通过Pspice仿真实验对理论分析进行了验证。 展开更多

关键词 同步整流 boost变换器 软开关 参数选取 原理分析 仿真验证

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基于递推最小二乘法与核密度估计的同步整流Boost变换器回流功率抑制 被引量：2

6

作者 李竟成 吴越 +1 位作者 胡斯登 石健将 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期169-177,共9页

为了提高同步整流Boost变换器空载、轻载的工作效率,针对同步整流Boost变换器空载、轻载时存在的功率回流问题,分析该状态下电路的工作波形与工作特性.根据电路工作特性,提出能够准确识别功率回流状态并关断同步整流开关管的功率回流抑... 为了提高同步整流Boost变换器空载、轻载的工作效率,针对同步整流Boost变换器空载、轻载时存在的功率回流问题,分析该状态下电路的工作波形与工作特性.根据电路工作特性,提出能够准确识别功率回流状态并关断同步整流开关管的功率回流抑制策略.为了保证策略的精度与效率的优化,引入递推最小二乘法(RLS)和核密度估计(KDE),减少了电感误差和采样误差对策略精度的影响.搭建1 kV·A航空静止变流器仿真和实验平台进行验证.仿真和实验结果表明,该控制策略对功率回流的识别精度高,能够显著抑制回流功率,提高了电路空载和轻载效率. 展开更多

关键词 boost变换器 同步整流 递推最小二乘法(RLS) 核密度估计(KDE) 回流功率抑制

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同步整流BUCK型DC⁃DC稳压开关电源设计 被引量：22

7

作者 洪怡雯 陈伯文 +1 位作者 戴东峰 吴金炳 《现代电子技术》 2022年第4期94-100,共7页

为了提高DC⁃DC电源系统的性能,解决传统的线性直流稳压电源系统功率转换效率低、调压功率损耗大、输出响应速度慢等问题,文中采用同步整流技术和跨导的TypeⅢ型补偿网络设计,建立同步整流BUCK型DC⁃DC稳压开关电源线路。以UP1540电源控... 为了提高DC⁃DC电源系统的性能,解决传统的线性直流稳压电源系统功率转换效率低、调压功率损耗大、输出响应速度慢等问题,文中采用同步整流技术和跨导的TypeⅢ型补偿网络设计,建立同步整流BUCK型DC⁃DC稳压开关电源线路。以UP1540电源控制器和NMOS同步整流场效应管(NTMFS4C10)为主要元器件,利用PWM斩波来控制同步整流场效应管导通、截止,通过电感和电容进行电路能量交换和滤波,再通过TypeⅢ环路补偿型来实现电路的安全性和输出电压的稳定性。实验结果表明,同步整流BUCK型DC⁃DC稳压开关电源具有良好的功率转换效率、更小的调压功率损耗和更快的输出响应速度,达到了预期设计目标。说明采用同步整流技术和跨导的TypeⅢ型补偿网络设计来优化BUCK型DC⁃DC稳压开关电源,可提高电路的功率转换效率和稳定性。 展开更多

关键词 同步整流 buck 功率转换效率 环路补偿 开关电源 PWM 电压模式 相位裕度

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基于GaN的高频Boost变换器优化设计 被引量：6

8

作者 王忠杰 王议锋 +2 位作者 陈庆 陈博 王浩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期2495-2504,共10页

该文围绕同步整流型Boost拓扑效率提升这一关键问题展开研究。作为Boost变换器三种工作模式之一,临界导通模式(BCM)下的Boost变换器可以实现主功率开关的零电压开通或谷底开通以及续流管的零电流关断,有助于提升变换器效率。此外,采用... 该文围绕同步整流型Boost拓扑效率提升这一关键问题展开研究。作为Boost变换器三种工作模式之一,临界导通模式(BCM)下的Boost变换器可以实现主功率开关的零电压开通或谷底开通以及续流管的零电流关断,有助于提升变换器效率。此外,采用同步整流技术可进一步减小传统续流二极管的导通损耗。该文从BCM下的参数设计出发,重点研究变换器的死区时间配置方法。该方法理论上减小了内部体二极管的导通损耗,在输出电流较大的情况下,有助于进一步提升变换器效率。此外,还总结Boost变换器的主要损耗计算方法。最后,利用GaN功率开关器件,搭建一台额定功率为500W的实验样机,其峰值效率达到了98%,功率密度达到了96W/in^(3)(1in^(3)=1.638 71×10^(-5)m^(3))。实现了高效、高功率密度的设计目标,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 boost变换器 同步整流 死区配置 效率

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磁集成Buck变换器在超级电容充电系统中的建模 被引量：7

9

作者 荣德生 陈淑涵 +1 位作者 李洪珠 王旭生 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第5期13-17,40,共6页

同步整流Buck变换器广泛应用于低压充电场合,变换器中采用的交错并联磁集成技术能够有效地减小电感电流纹波,增加变换功率,提高变换器的工作可靠性,同时提高系统的动态响应速度。在超级电容充电阶段,采用状态空间平均法,推导了三相交错... 同步整流Buck变换器广泛应用于低压充电场合,变换器中采用的交错并联磁集成技术能够有效地减小电感电流纹波,增加变换功率,提高变换器的工作可靠性,同时提高系统的动态响应速度。在超级电容充电阶段,采用状态空间平均法,推导了三相交错并联磁集成同步整流Buck变换器在电流连续模式(CCM)下的大信号和小信号模型,得到了系统开环传递函数。利用Matlab仿真软件得到整个系统开环幅频和相频特性曲线,并以此为依据优化设计控制器的补偿网络以提高系统的稳定性和瞬态响应速度,最后通过仿真和实验进行了验证。 展开更多

关键词 同步整流buck变换器 超级电容 磁集成 系统建模

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高频Boost ZVS建模分析及其轻载效率优化 被引量：1

10

作者 王议锋 王忠杰 +2 位作者 陈博 王浩 陈梦颖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期309-316,共8页

为提升同步整流型Boost拓扑在轻载条件下的效率,采用变频准方波模式(QSW-ZVS)代替恒频三角波模式(TCM)。借助氮化镓(GaN)器件,可进一步提高变换器的工作频率,提升功率密度。为确保高频工况下的软开关实现,对QSW-ZVS模式下的软开关过程... 为提升同步整流型Boost拓扑在轻载条件下的效率,采用变频准方波模式(QSW-ZVS)代替恒频三角波模式(TCM)。借助氮化镓(GaN)器件,可进一步提高变换器的工作频率,提升功率密度。为确保高频工况下的软开关实现,对QSW-ZVS模式下的软开关过程进行精确数学建模。在此基础上,指出延长同步整流的时间可扩大软开关的实现范围,这有助于提高变换器在高频QSW-ZVS模式下的效率。最后,搭建一台额定功率为500 W的实验样机,通过实现其QSW-ZVS模式下的软开关,峰值效率达到98.2%,实现了高频高效的设计目标,验证了理论分析的准确性和正确性。 展开更多

关键词 微电网 boost变换器 氮化镓 同步整流 准方波

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双向Buck/Boost电路的研究与仿真

11

作者 张波 汪义旺 宋佳 《高技术通讯》 2025年第6期624-629,共6页

为了更好地拓展双向Buck/Boost电路的工程应用,对双向Buck/Boost进行了研究和探索。重点分析了双向Buck/Boost电路原理、构成及控制方法,深入研究了同步整流技术、碳化硅(silicon carbide,SiC)器件应用技术、交错并联技术及其相应的控... 为了更好地拓展双向Buck/Boost电路的工程应用,对双向Buck/Boost进行了研究和探索。重点分析了双向Buck/Boost电路原理、构成及控制方法,深入研究了同步整流技术、碳化硅(silicon carbide,SiC)器件应用技术、交错并联技术及其相应的控制技术。用Matlab软件搭建了相应的双向Buck/Boost主电路及其控制电路进行了仿真研究。开发了实验样机系统进行实验验证。实验结果表明,本文所研究的同步整流可提高效率,交错并联可提高电路功率等级并减小纹波及重量体积。采用了多种新技术的双向Buck/Boost电路综合性能优越,在储能与新能源方面具有广泛应用前景。 展开更多

关键词 双向buck/boost 交错并联 同步整流 仿真

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光伏系统用的双向DC-DC变换器设计 被引量：5

12

作者 黄强 唐杰 李文钊 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第1期85-87,共3页

研究了一种应用于光伏系统的双向DC-DC变换器,给出了主电路拓扑结构,结构由同步整流Buck-Boost电路组成,具有相互独立的控制环节。详细分析了主电路的工作原理和硬件电路。设计了基于STM32F334C8T6的变换器硬件系统、信号采集电路和驱... 研究了一种应用于光伏系统的双向DC-DC变换器,给出了主电路拓扑结构,结构由同步整流Buck-Boost电路组成,具有相互独立的控制环节。详细分析了主电路的工作原理和硬件电路。设计了基于STM32F334C8T6的变换器硬件系统、信号采集电路和驱动电路等硬件电路。样机实验结果表明:Buck模式时输出电压能稳定在12 V左右;Boost模式时,输出电压能稳定在24 V左右,且动态性能良好。 展开更多

关键词 光伏系统 双向DC-DC变换器 同步整流buck/boost

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电动汽车充放电系统建模与仿真 被引量：47

13

作者 刘月贤 王天钰 +1 位作者 杨亚宇 王晓茹 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第13期70-76,共7页

并网电动汽车既是随机的负荷又是移动的储能元件,其充放电行为对电网的运行有较大影响,而充放电系统的建模是研究电动汽车并网的基础。建立了由电压型PWM整流器和双向DC/DC变换器构成的电动汽车充放电模型;针对电动汽车充电,提出了一种... 并网电动汽车既是随机的负荷又是移动的储能元件,其充放电行为对电网的运行有较大影响,而充放电系统的建模是研究电动汽车并网的基础。建立了由电压型PWM整流器和双向DC/DC变换器构成的电动汽车充放电模型;针对电动汽车充电,提出了一种新的控制策略,在恒流阶段采用电流单环控制,达到设定电压值后系统自动切换为电压电流双闭环控制,实现恒流恒压充电。最后,在Matlab/Simulink中仿真实现了电动汽车充放电控制策略,并与单纯采用双闭环控制的恒流恒压充电策略进行了比较。仿真结果验证了充放电控制策略的正确性,并证明了所提出的自动切换的充电控制策略的优越性。 展开更多

关键词 电动汽车 PWM整流器 buck—boost变换器 充放电控制策略 恒流恒压充电控制 恒流放电控制

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单开关DC/DC变换器的一种软开关实现策略 被引量：29

14

作者 顾亦磊 陈世杰 +1 位作者 吕征宇 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期130-133,共4页

该文提出了一种适用于Buck、Boost、Buck-boost、Flyback等各种单开关DC/DC拓扑的软开关实现策略,即同步整流加上电感电流反向的策略。根据两个开关管实现软开关的条件不同,提出了强管和弱管的概念,给出了满足软开关条件的设计方法。一... 该文提出了一种适用于Buck、Boost、Buck-boost、Flyback等各种单开关DC/DC拓扑的软开关实现策略,即同步整流加上电感电流反向的策略。根据两个开关管实现软开关的条件不同,提出了强管和弱管的概念,给出了满足软开关条件的设计方法。一个24V输入,40V/2.5A输出,开关频率为200KHz的同步Boost变换器样机,进一步验证了上述软开关实现策略的正确性,其满载效率达到了96.9%。 展开更多

关键词 软开关 DC/DC变换器 开关管 开关频率 boost变换器 同步整流 电感电流 样机 拓扑 正确性

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直流微网系统用交错并联双向直流变换器控制方法 被引量：5

15

作者 霍现旭 张伟 +1 位作者 项添春 李树鹏 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期36-41,共6页

直流微电网系统的能量需要双向传输,为了解决双向交错并联变换器相间不均流的问题,本文研究了一种应用于直流微电网系统的交错并联双向Buck/Boost直流变换器的含有同步整流调制的带占空比分配的控制方法。本文描述了变换器的运行原理,... 直流微电网系统的能量需要双向传输,为了解决双向交错并联变换器相间不均流的问题,本文研究了一种应用于直流微电网系统的交错并联双向Buck/Boost直流变换器的含有同步整流调制的带占空比分配的控制方法。本文描述了变换器的运行原理,然后对变换器的调制方式与控制方法进行了详细分析。该方法在传统的PI控制方法上引入了占空比再分配方法,根据每相电感电流的大小调节每相占空比,既能实现稳定的输出电压电流,也能自动实现两相均流,同时该方法可拓展到多相变换器,并且同步整流控制也使得变换效率更高。最后,搭建了低压侧为40~120 V,高压侧为200 V,输出功率为5 kW的仿真模型。仿真模型验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 直流微电网 双向buck/boost 占空比分配 同步整流

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一种开关线性复合包络线跟踪电源的控制策略 被引量：7

16

作者 熊小玲 郗焕 阮新波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期101-107,共7页

在3G移动通信系统中,射频功放的输入信号包络线幅值是变化的,且带宽较高,采用恒定电压给射频功放供电,其损耗将很大。包络线跟踪电源可以使供电电压跟随输入信号包络线的变化而变化,使得功放的功率管压降较小,从而提高系统效率。采用开... 在3G移动通信系统中,射频功放的输入信号包络线幅值是变化的,且带宽较高,采用恒定电压给射频功放供电,其损耗将很大。包络线跟踪电源可以使供电电压跟随输入信号包络线的变化而变化,使得功放的功率管压降较小,从而提高系统效率。采用开关电源和线性电源并联构成的包络线跟踪电源,其中高带宽的线性电源用于调节输出电压,低带宽的开关电源提供大部分负载功率,以提高电源效率。针对此结构,本文提出一种PWM电流控制策略,使得开关电源工作频率恒定,并对此控制方法进行改进,引入输出电压前馈支路,进一步减小线性电源电流,提高系统效率。文中最后以跟踪频率小于100kHz的正弦信号给出设计实例,并进行实验验证。 展开更多

关键词 3G通信 ET技术 组合电源 AB类线性电源 同步整流buck变换器 控制策略

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基于PS_oC3的超磁致伸缩作动器驱动电流源

17

作者 张明杰 李华峰 夏孝云 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期174-177,228,共5页

超磁致伸缩作动器(giant magnetostrictive actuator,简称GMA)是由超磁致伸缩材料作为主体的新型作动器,以能够产生磁场的恒流通电线圈作为驱动机构。利用开关电源功耗小、效率高的优点,建立了直流以Buck"同步整流"为主功率... 超磁致伸缩作动器(giant magnetostrictive actuator,简称GMA)是由超磁致伸缩材料作为主体的新型作动器,以能够产生磁场的恒流通电线圈作为驱动机构。利用开关电源功耗小、效率高的优点,建立了直流以Buck"同步整流"为主功率电路、交流以倍频SPWM全桥逆变电路为主功率电路和以PSoC3为控制核心的超磁致伸缩作动器驱动电流源,设计了一款能在0～3A之间连续可调的恒流源。实验结果表明,所设计的恒流源精度达到1%,交流部分THD<5%,符合超磁致伸缩作动器的驱动要求。 展开更多

关键词 恒流源 超磁致伸缩作动器 buck同步整流 PSoC3 SPWM全桥逆变

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ITER稳态磁场测试装置磁体电源设计与控制研究

18

作者 黄海宏 陶宏亮 王海欣 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期249-254,共6页

ITER稳态磁场测试装置可产生特定的磁场条件,从而对进入ITER项目现场的实验设备进行稳态磁场合格测试。磁体电源是一关键部件,为稳态磁体提供高精度稳定大电流。介绍了13.5kA稳态磁体电源基本拓扑结构。为提升电源效率,引入同步整流工... ITER稳态磁场测试装置可产生特定的磁场条件,从而对进入ITER项目现场的实验设备进行稳态磁场合格测试。磁体电源是一关键部件,为稳态磁体提供高精度稳定大电流。介绍了13.5kA稳态磁体电源基本拓扑结构。为提升电源效率,引入同步整流工作方式,提出了双电流闭环控制策略,配合载波移相调制方式,减小负载电流纹波,保证各支路间均流效果良好,使输出稳态磁体电流精度控制在0.5%以内。通过仿真和实验结果证明了该稳态磁体电源系统设计的合理性。 展开更多

关键词 载波移相 同步整流 双电流闭环负反馈 buck电路

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多路精确稳压输出的数字DC-DC变换器设计 被引量：4

19

作者 侯伟 鄢婉娟 彭健 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第9期1223-1226,共4页

数字电路具有功率密度高、控制方法灵活、参数可调、一致性好、抗干扰能力强、可操控性好等优点,是未来高能量密度、高可靠、智能化电源的发展方向。以常用的XX28512型DC-DC为例,采用推挽拓扑+同步Buck (Buck/Boost)电路结构,设计了一... 数字电路具有功率密度高、控制方法灵活、参数可调、一致性好、抗干扰能力强、可操控性好等优点,是未来高能量密度、高可靠、智能化电源的发展方向。以常用的XX28512型DC-DC为例,采用推挽拓扑+同步Buck (Buck/Boost)电路结构,设计了一款三路独立闭环控制、精确稳压、输出可调的数字DC-DC变换器,通过测试,达到了设计预期。 展开更多

关键词 数字DC-DC变换器 推挽拓扑 同步buck(buck/boost)

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适用于光伏车辆的最大功率跟踪技术 被引量：1

20

作者 杜晨琛 刘畅 梁永春 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第3期33-36,共4页

基于STM32微控制器,提出并设计了一种新型占空比扰动算法,引入了步长实时修正功能,可在光伏板输出远离最大功率点时,以大步长快速跟踪提高跟踪速度,在光伏板输出靠近最大功率点时;以小步长精确跟踪提高跟踪精度,并以同步整流Boost电路... 基于STM32微控制器,提出并设计了一种新型占空比扰动算法,引入了步长实时修正功能,可在光伏板输出远离最大功率点时,以大步长快速跟踪提高跟踪速度,在光伏板输出靠近最大功率点时;以小步长精确跟踪提高跟踪精度,并以同步整流Boost电路作为功率电路,降低损耗并隔离负载。通过光伏模拟器验证此算法的转换效率可达97.97%。通过搭建实物试验平台,实验结果验证了其工作的可靠性,同时适用于光伏车辆行进过程中的最大功率跟踪。 展开更多

关键词 最大功率跟踪 STM32 占空比扰动 同步整流boost电路

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