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基于电容电荷平衡的Boost型变换器控制研究 被引量:2
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作者 方炜 邱亚杰 +1 位作者 刘晓东 刘雁飞 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期244-248,共5页
针对Boost型功率变换器的常规控制算法存在系统带宽较窄、动态响应缓慢等问题,基于电容电荷平衡原理提出一种新的非线性控制方案。该控制方案采用线性/非线性相结合的复合控制方法,当Boost变换器工作在稳态时采用传统的电压模式控制算法... 针对Boost型功率变换器的常规控制算法存在系统带宽较窄、动态响应缓慢等问题,基于电容电荷平衡原理提出一种新的非线性控制方案。该控制方案采用线性/非线性相结合的复合控制方法,当Boost变换器工作在稳态时采用传统的电压模式控制算法,而当负载电流发生跃变时,则采用非线性控制算法,通过电容电荷平衡控制计算开关管开通和关断的切换时间,从而保证Boost变换器获得最佳的动态性能。对自制的样机进行仿真验证和实验研究,结果表明,该方案能明显改善Boost型DC/DC变换器的超调量、调节时间等动态性能。 展开更多
关键词 BOOST变换器 电容电荷平衡 动态响应 非线性控制
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基于电容电荷平衡的DC/DC变换器的数字控制算法 被引量:3
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作者 陈乐柱 刘雁飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期80-85,共6页
利用电容电荷平衡原理来推导出直流/直流变换器的动态控制算法。介绍了变换器在负载电流突变和输入电压突变时的最优算法模型,详细分析了如何减少输出电压的波动以及缩短恢复时间以提高变换器的动态响应。试验结果验证了这两种算法的有... 利用电容电荷平衡原理来推导出直流/直流变换器的动态控制算法。介绍了变换器在负载电流突变和输入电压突变时的最优算法模型,详细分析了如何减少输出电压的波动以及缩短恢复时间以提高变换器的动态响应。试验结果验证了这两种算法的有效性,在25W、400kHz的同步整流Buck变换器中,应用该控制算法使得直流/直流变换器的动态响应达到最优。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 数字控制算法 电压波动 电容电荷平衡
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一种大变比电路的新型电容电荷平衡控制策略 被引量:1
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作者 洪翠 林维明 郭晓君 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期27-31,75,共6页
为提高负载动态响应特性,针对抽头电感同步整流Buck变换器所实现的大变比降压电路的特点,本文提出一种变结构电容电荷平衡辅助电路控制策略。所提出的控制策略根据电容电荷平衡原理,在负载发生变化时通过辅助电路改变主电路结构,使电感... 为提高负载动态响应特性,针对抽头电感同步整流Buck变换器所实现的大变比降压电路的特点,本文提出一种变结构电容电荷平衡辅助电路控制策略。所提出的控制策略根据电容电荷平衡原理,在负载发生变化时通过辅助电路改变主电路结构,使电感电流变化率适时变化,以克服恒压输出电力电子变换器负载突变时由于电感电流变化率受限而影响输出电容电压变化的不足。通过理论分析表明,所提出的控制策略辅助电路结构简单,无需增加磁性器件;控制逻辑能使变换器在负载扰动下实现快速的输出电容充放电平衡,具有较强的负载扰动抑制能力;控制方法具有快速动态响应、不影响稳态特性且过冲小等优点。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 大变比降压电路 电容电荷平衡控制 辅助电路 负载动态响应
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电荷平衡式电容传感器的研究 被引量:1
4
作者 蔡萍 沈生培 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期73-79,共7页
本文介绍电荷平衡式电容传感器位移测量系统的原理、结构和系统设计。本系统采用特殊设计的三积分A/D转换器,使仪器的分辨率达二十五万分之一,采样速率达50次/s以上。本文对传感器、三积分A/D转换器等关键部分均作了详细分析和设计。
关键词 传感器 电容传感器 电荷平衡
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电容电荷平衡控制技术的研究进展与分析 被引量:3
5
作者 郭晓君 林维明 《电源学报》 2012年第2期90-94,共5页
随着高性能数据处理设备的迅速发展,电力电子供电设备动态响应的要求也越来越高。先进控制技术是提高变换器动态响应的一种有效的方法。近年来提出的基于电容电荷平衡准则的控制策略可以使变换器既具有快速负载动态响应又有较高的效率... 随着高性能数据处理设备的迅速发展,电力电子供电设备动态响应的要求也越来越高。先进控制技术是提高变换器动态响应的一种有效的方法。近年来提出的基于电容电荷平衡准则的控制策略可以使变换器既具有快速负载动态响应又有较高的效率。这种控制策略大致可以分为两类:仅通过控制电路来实现快速负载响应;通过控制电路和改变主电路的结构来实现快速负载响应。文中回顾了近年来电容电荷平衡控制技术的研究进展,并分析讨论了它们的特点。 展开更多
关键词 控制策略 电容电荷平衡 非线性 负载动态特性
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开关电容电荷平衡模数转换器及其应用
6
作者 纪宗南 《电测与仪表》 北大核心 1991年第10期24-28,共5页
开关电容模数转换器是根据电荷平衡原理设计的,它主要由开关电容积分器、比较器和数字逻辑电路组成。如果使用集成电路,那么电路的转换精度可以优于14位,这是因为运放的失调电压、有限开环增益和电路中寄生电容在转换过程中可以消除。... 开关电容模数转换器是根据电荷平衡原理设计的,它主要由开关电容积分器、比较器和数字逻辑电路组成。如果使用集成电路,那么电路的转换精度可以优于14位,这是因为运放的失调电压、有限开环增益和电路中寄生电容在转换过程中可以消除。另外该芯片体积小,精度高,所以在自动化测量,智能化仪表和模数接口电路中获得广泛的应用。 展开更多
关键词 开关电容 电荷平衡 模数转换器
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三端口变换器的电容电荷平衡控制技术研究 被引量:4
7
作者 付宏伟 王宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第15期4988-4999,共12页
集成三端口功率变换器(three-port converter,TPC)具有变换效率高、系统集成度高、功率密度高的优点,广泛应用于新能源系统。传统PI控制可以应用于TPC系统,但PI控制属于线性控制,其基本特性导致系统动态性能难以保证最优。因此,该文提... 集成三端口功率变换器(three-port converter,TPC)具有变换效率高、系统集成度高、功率密度高的优点,广泛应用于新能源系统。传统PI控制可以应用于TPC系统,但PI控制属于线性控制,其基本特性导致系统动态性能难以保证最优。因此,该文提出针对TPC的负载突变以及功率分配的电容电荷平衡控制(capacitive charge balance control,CBC)方案,该算法基于电容电荷平衡原理,推导出最优动态响应曲线,通过控制系统动态过程中的开关状态,使系统按照最优动态响应曲线运行,优化系统动态性能。最后设计并制造一台全桥三端口变换器原理样机,并且通过提供实验结果验证所提出控制方法的有效性。 展开更多
关键词 动态响应 电容电荷平衡控制 负载突变 功率分配 三端口变换器
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Z源谐振型单开关双通道LED驱动器
8
作者 张杰 邹晨 +3 位作者 杨淋 肖辞 刘林 高迎飞 《电源学报》 北大核心 2025年第2期205-212,共8页
提出1种新型双通道发光二极管LED(light emitting diode)驱动器,并详细分析了其工作原理和特点。所提驱动器使用1种新型Z源谐振网络和1个与电源共地的有源开关结构,并利用平衡电容自动实现电流均衡,因此其电流控制非常简单。同时由于利... 提出1种新型双通道发光二极管LED(light emitting diode)驱动器,并详细分析了其工作原理和特点。所提驱动器使用1种新型Z源谐振网络和1个与电源共地的有源开关结构,并利用平衡电容自动实现电流均衡,因此其电流控制非常简单。同时由于利用Z源谐振网络传递能量,该驱动器具有软开关、效率高、体积小、电压应力较低等优势。为验证所提驱动器的有效性,研制了1台80 W的实验样机进行测试。 展开更多
关键词 LED驱动器 Z源谐振网络 电容电荷平衡
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电容式涡街流量传感器的环形转换电路研究
9
作者 杜清府 杨永竹 +1 位作者 刘萍萍 杨晓慧 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1257-1261,共5页
探讨了差动电容环形转换电路的机理,指出输入信号的不平衡将导致一个新的平衡过程,在最终的稳定状态中,流过跨接电容两端的充放电电荷始终趋于动态地保持相同.根据这一理论建立起一个关于输入输出的通用方程,并得到实验数据的支持.由方... 探讨了差动电容环形转换电路的机理,指出输入信号的不平衡将导致一个新的平衡过程,在最终的稳定状态中,流过跨接电容两端的充放电电荷始终趋于动态地保持相同.根据这一理论建立起一个关于输入输出的通用方程,并得到实验数据的支持.由方程导出其电压输出的简洁公式,用以定量分析电容式涡街传感器的信号转换过程,这对于优化电路设计具有重要指导意义.分析表明,涡街的环形电路输出信号只是在输入的高频载波上迭加了一个幅度正比于激励的低频交变信号;高品质振荡电路能有效提高信噪比,而最简便的方法是利用MCU晶振产生的信号直接作为环形电路的激励,在保证激励信号的幅度的基础上,电源电压降低到原来的1/2;激励源电流降低了一个数量级,同时具有稳定性,这对于变送器的智能化和微功耗化的实现起到关键作用. 展开更多
关键词 涡街电容传感器 环形电路 电荷平衡 电压输出公式 高品质振荡电路
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超级电容接口双向DC-DC变换器的电压快恢复控制策略 被引量:12
10
作者 刘宿城 甘洋洋 +1 位作者 刘晓东 刘雁飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期5496-5508,共13页
直流微网中控制母线电压稳定是核心问题,在母线受到不同时间尺度的功率扰动时显得尤为重要。针对直流母线瞬时功率不平衡问题,结合超级电容高功率密度特性,将电容电荷平衡控制思想引入超级电容接口双向DC-DC变换器,以实现母线电压在负... 直流微网中控制母线电压稳定是核心问题,在母线受到不同时间尺度的功率扰动时显得尤为重要。针对直流母线瞬时功率不平衡问题,结合超级电容高功率密度特性,将电容电荷平衡控制思想引入超级电容接口双向DC-DC变换器,以实现母线电压在负载大扰动下的快速恢复。在现有单向电流DC-DC变换器的电容电荷平衡控制基础上,将间接预测电容电流变化规律的思路进行扩展和优化,得出一般的节点电流替代法及相应的控制律,达到快速控制双向DC-DC变换器的目的。给出了电容电荷平衡复合控制策略的具体实现过程,并利用平均电流模式控制和滞环电流限幅环节实现对接口变换器的双端稳定控制。最后通过仿真和样机实验验证了所提复合控制策略的有效性。 展开更多
关键词 直流微网 超级电容 双向DC-DC 变换器 电容电荷平衡控制 瞬态响应
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新型模块化多电平DC-DC变换器拓扑及其工作机理分析 被引量:4
11
作者 任强 肖飞 +1 位作者 孙驰 艾胜 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期141-147,共7页
针对目前模块化多电平DC-DC变换器拓扑结构及其主要采用的交流平衡控制方法所带来的问题,基于直流控制思想,提出了一种新型模块化多电平DC-DC变换器拓扑。通过重构一种全桥子模块结构,每个子模块电容同时包含两条充放电路径,相邻子模块... 针对目前模块化多电平DC-DC变换器拓扑结构及其主要采用的交流平衡控制方法所带来的问题,基于直流控制思想,提出了一种新型模块化多电平DC-DC变换器拓扑。通过重构一种全桥子模块结构,每个子模块电容同时包含两条充放电路径,相邻子模块间通过形成局部的并联支路实现电容间电能传递和电容电压自平衡,避免了子模块电容在单向直流电能变换导致的电压失衡。通过对变换器的平衡机理及其基本工作原理分析、仿真实验验证,结果表明所提出的变换器在直流控制方式下能够稳定运行,子模块电容电压具有自平衡能力,变换器电压变比范围大,具有适用于不同应用场合直流输配电的应用潜力。 展开更多
关键词 模块化多电平 DC-DC变换器 电容电压平衡 电荷平衡 平衡支路
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Buck变换器负载连续跳变动态特性分析与控制
12
作者 刘晓东 罗标 +1 位作者 方炜 刘雁飞 《电源学报》 2011年第6期12-19,共8页
常见的DC/DC变换器的动态特性分析仅针对负载发生一次跳变的情况,对负载发生多次连续跳变的情况的分析处理尚不多见。论文以Buck同步整流电路为例,分析了在负载连续跳变的情况下的动态特性,并提出基于电容电荷平衡原理的控制算法。论文... 常见的DC/DC变换器的动态特性分析仅针对负载发生一次跳变的情况,对负载发生多次连续跳变的情况的分析处理尚不多见。论文以Buck同步整流电路为例,分析了在负载连续跳变的情况下的动态特性,并提出基于电容电荷平衡原理的控制算法。论文采用电压模式与电容电荷平衡两种控制算法进行对比仿真研究,仿真结果验证了在负载连续跳变的情况下,提出的基于电容电荷平衡的控制算法显著改善了Buck变换器的动态特性。 展开更多
关键词 电容电荷平衡(cbc) 负载连续跳变 动态响应 BUCK变换器
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医学压差式传感器测量系统
13
作者 赵艳 蔡振江 +3 位作者 薛冬娟 韩宪忠 郭艳红 刘教民 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2002年第1期57-59,共3页
为满足医学上的需要 ,提出了开关电容电荷平衡A/D转换器 ,对其工作原理进行了详细地分析 ,并与压差式传感器。
关键词 压差式传感器 开关电容 电荷平衡 测量系统
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Candidate organic electrolytes for electric double-layer capacitor application
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作者 B.Fang Y.Wei +1 位作者 K.Suzuki M.Kumagai 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期337-339,共3页
Electrolytic conductivity, viscosity and electrochemical behavior were investigated for organic electrolytes based on PC(Propylene carbonate), MAN(Methoxy acetonitrile) and GBL(γ-Butyrolactone) solvents. It was... Electrolytic conductivity, viscosity and electrochemical behavior were investigated for organic electrolytes based on PC(Propylene carbonate), MAN(Methoxy acetonitrile) and GBL(γ-Butyrolactone) solvents. It was found that 1 mol/L Et4NBF4-MAN had the highest conductivity, lowest viscosity and acceptable potential window. The specific capacitance and energy density obtained from the capacitor using 1 mol/L Et4NBF4-MAN as electrolyte were the highest among all the tested electrolytes.(1 mol/L) Et4NBF4-GBL also seemed promising to be used in electric double-layer capacitor (EDLCs). 展开更多
关键词 EDLC cbc EIS 电容
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