基于罗氏线圈的高频双有源桥变换器电流模式控制及实现 被引量：1

1

作者 朱博阳 韩伟健 +1 位作者 陈建良 辛振 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1888-1899,共12页

电流模式控制是实现双有源桥变换器(DAB)高动态功率调控的有效手段。但在高频高功率密度应用场合,现有的电流模式控制方案仍存在电流传感器带宽不足、“模拟+数字”混合控制器实现复杂的问题。基于“比较触发”机制,该文提出一种适用于... 电流模式控制是实现双有源桥变换器(DAB)高动态功率调控的有效手段。但在高频高功率密度应用场合,现有的电流模式控制方案仍存在电流传感器带宽不足、“模拟+数字”混合控制器实现复杂的问题。基于“比较触发”机制,该文提出一种适用于高频DAB变换器(百kHz开关频率)的电流模式控制及实现方法,通过罗氏线圈实现高频电感电流的精确感知,并设计基于单一微控制器的模数混合电流模式控制器,简化了控制系统结构、降低了系统成本。采用该文提出的控制方案,可实现高频DAB变换器电感电流的高动态控制,进而实现变换器的快速功率调控和逐周期限流保护。实验结果表明:所提方法实现了200 kHz DAB变换器的电流模式控制,电感电流的动态响应时间仅为2.5μs,开关频率水平和动态响应远高于并优于已有研究成果。 展开更多

关键词 双有源桥变换器 电流模式控制 罗氏线圈 动态响应

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提高双有源桥变换器动态性能的预测电流模式控制

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作者 俞宏洋 李辉 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第S01期25-33,共9页

提出一种预测电流模式控制算法,以提高双有源桥变换器在负载切换时的动态性能。首先,分析了双有源桥变换器开关周期内的电压、电流波形,推导出预测方程,在下一控制周期立即根据预测方程更新控制量,使得电流响应带宽接近开关频率,因此提... 提出一种预测电流模式控制算法,以提高双有源桥变换器在负载切换时的动态性能。首先,分析了双有源桥变换器开关周期内的电压、电流波形,推导出预测方程,在下一控制周期立即根据预测方程更新控制量,使得电流响应带宽接近开关频率,因此提高输出电压动态响应速度。然后,推导了输出电流瞬时值和电感电流瞬时值的代数关系,使用输出电流代替受开关振荡影响的电感电流以提高抗噪声能力。其次,建立了双有源桥的降阶模型,推导了传统双极点双零点2P2Z(two-pole tow-zero)电压模式控制器并和所提算法进行比较。最后,通过仿真和多种工况的实验结果表明,相比2P2Z电压模式控制,所提算法降低了变换器闭环输出阻抗,使得电感电流能够在一个控制周期内快速响应,极大提高了输出电压在负载切换时的动态性能。 展开更多

关键词 双有源桥变换器 预测电流模式控制 输出阻抗 动态性能

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滞环电流模式控制uk变换器的非线性现象研究 被引量：28

3

作者 周宇飞 丘水生 陈军宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期96-101,共6页

根据滑模变结构系统的原理,对滞环电流模式控制?uk 变换器的运行状态进行了研究。推导出在切换面上的等效控制,并导出了切换面上滑模运动的状态方程,以此状态方程为基础,可由特征值法来判断平衡点的稳定性。由特征值的数值计算结果证明... 根据滑模变结构系统的原理,对滞环电流模式控制?uk 变换器的运行状态进行了研究。推导出在切换面上的等效控制,并导出了切换面上滑模运动的状态方程,以此状态方程为基础,可由特征值法来判断平衡点的稳定性。由特征值的数值计算结果证明,当参考电流增加时平衡点的失稳过程是超临界霍普分叉过程,各电路参数对参考电流的分叉点有重要影响。此外,数值仿真和电路实验均表明,滞环电流模式控制 ?uk 变换器的动态行为十分复杂,除周期态和极限环外,还可能产生准周期和混沌状态。这研究方法还可以推广到其它滑模控制非线性系统的研究中去。 展开更多

关键词 CUK变换器 滞环电流模式控制 非线性现象 数值计算 数值仿真 电路参数 DC-DC开关变换器

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电流模式控制BOOST变换器中的切分叉及阵发混沌现象 被引量：37

4

作者 周宇飞 陈军宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期23-26,共4页

混沌与分叉科学蕴涵着极其丰富的非线性现象,这些非线性现象在电力电子电路中都有其产生的途径和表现形式,该文将在 Boost 变换器中对其中的一类重要现象(切分叉和阵发混沌)进行研究,并结合仿真手段来构造离散迭代映射,从而对切分叉和... 混沌与分叉科学蕴涵着极其丰富的非线性现象,这些非线性现象在电力电子电路中都有其产生的途径和表现形式,该文将在 Boost 变换器中对其中的一类重要现象(切分叉和阵发混沌)进行研究,并结合仿真手段来构造离散迭代映射,从而对切分叉和阵发混沌的产生进行了证明和解释。另外,对 Boost 变换器的电路所进行的数值仿真,以及随后对应的电路实验均印证了切分叉和阵发混沌的产生。 展开更多

关键词 BOOST变换器 电流模式控制 分叉 电力电子电路 混沌现象 非线性现象 电路实验 迭代 证明 离散

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峰值电流模式控制非理想Buck变换器系统建模 被引量：28

5

作者 解光军 徐慧芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期52-58,10,共7页

为提高开关变换器系统建模的精度,减少模型与实际电路之间的偏差,更好地指导系统芯片设计,基于能量守恒法和开关元件平均建模法,考虑各元件等效寄生参数及电感电流纹波等非理想因素的影响,加之输出电流波动对电路性能的影响,建立包含输... 为提高开关变换器系统建模的精度,减少模型与实际电路之间的偏差,更好地指导系统芯片设计,基于能量守恒法和开关元件平均建模法,考虑各元件等效寄生参数及电感电流纹波等非理想因素的影响,加之输出电流波动对电路性能的影响,建立包含输出阻抗的非理想Buck变换器功率级小信号模型。在此基础上,对峰值电流模式控制非理想Buck变换器的控制环路进行了非理想参数建模,最终建立起整个峰值电流模式控制的非理想Buck变换器系统小信号模型。通过模型分析以及在Matlab中的仿真可以看出,所建模型直观、有效、实用,且物理意义清晰,能够更加准确地反映实际电路的工作情况。 展开更多

关键词 BUCK DC—DC变换器 非理想 峰值电流模式控制 小信号建模

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电流模式控制Boost变换器中的呼吸现象 被引量：16

6

作者 周宇飞 陈军宁 柯导明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期915-919,共5页

　本文揭示了在电流模式控制Boost变换器中,由于存在内部或外部耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这是一种以较长的周期按顺序交替历经规则、分谐波和混沌状态的时间分叉现象,在功率变换电路中是一种非正常的工作状... 　本文揭示了在电流模式控制Boost变换器中,由于存在内部或外部耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这是一种以较长的周期按顺序交替历经规则、分谐波和混沌状态的时间分叉现象,在功率变换电路中是一种非正常的工作状态.可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号,并使其频率与变换器的开关频率相同,以便将呼吸现象(时间分叉)转换为参数分叉,并从分叉控制的角度来对这种呼吸现象进行合理解释和理论分析,从而给出变换器稳定设计的理论依据.理论分析结果与数值仿真是完全一致的,另外,在电路实验中也得到了印证. 展开更多

关键词 BOOST变换器 电流模式控制 呼吸 功率变换电路 辐射干扰 耦合电路 分叉现象 混沌状态 干扰信号 工作状态 开关频率 分叉控制 数值仿真 分析结果 稳定设计 电路实验 初相位 时间

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基于回转器理论的电流模式控制型DC-DC变流器统一大信号模型 被引量：4

7

作者 杜韦静 张军明 钱照明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期127-134,共8页

随着新能源技术的大力发展,直流分布式系统以其独特的优势得到了越来越广泛的关注,逐渐成为业界的研究热点。虽然系统中每个模块都能够单独稳定运行,但由于模块之间复杂的相互作用,系统的稳定性特别是在大信号扰动下的暂态稳定性情况仍... 随着新能源技术的大力发展,直流分布式系统以其独特的优势得到了越来越广泛的关注,逐渐成为业界的研究热点。虽然系统中每个模块都能够单独稳定运行,但由于模块之间复杂的相互作用,系统的稳定性特别是在大信号扰动下的暂态稳定性情况仍是令人困扰的一大难题,且目前该领域的理论研究成果相对缺乏。简单、有效、统一的大信号模型是进行大信号稳定性理论分析的基础。由于电流模式控制方法应用较为广泛,故本文基于回转器理论提出了一种适用于电流模式控制型DC-DC变流器的统一大信号模型。该模型实现了降阶,表达式简单,且仅需修改其中一个模型参数值即可实现对不同拓扑变流器的建模分析,为理论分析系统的大信号稳定性奠定了良好的基础,也为解析形式大信号稳定性判据的提出提供了可能。仿真和实验分别基于Buck、Boost及Buck-Boost变流器对该模型的有效性进行了验证。同时,为验证该大信号模型的完备性,对其稳态工作点附近的小信号特性也进行了分析,并与目前公认的比较精确的电流模式控制小信号模型进行了对比,得到了较好的结果。 展开更多

关键词 大信号模型 回转器理论 电流模式控制 降阶

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电流模式控制开关功率变换器中的呼吸现象 被引量：1

8

作者 周宇飞 陈军宁 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第1期33-37,共5页

从电路耦合滤波的角度考虑,以Boost变换器为例揭示了在电流模式控制开关变换器中,由于存在耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这在功率变换电路中是一种非正常的工作状态.可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号... 从电路耦合滤波的角度考虑,以Boost变换器为例揭示了在电流模式控制开关变换器中,由于存在耦合电路引起的传导和辐射干扰,使得有可能产生呼吸现象,这在功率变换电路中是一种非正常的工作状态.可以通过建立具有固定初相位的模拟干扰信号,并使其频率与变换器的开关频率相同,以便将呼吸现象(时间分叉)转换为参数分叉,分析结果与数值仿真是完全一致的,并在电路实验中得到了印证. 展开更多

关键词 电流模式控制 开关功率变换器 呼吸 BOOST变换器 功率变换电路 开关变换器 电路耦合 辐射干扰 耦合电路 干扰信号 工作状态 开关频率 数值仿真 分析结果 电路实验 初相位 分叉 滤波

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电流模式控制全桥移相ZVS变换器补偿网络设计研究

9

作者 徐晓峰 连级三 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期388-392,共5页

对电流模式控制ＰＳＦＢＺＶＳ变换器补偿网络的设计进行了研究。在电路的小信号模型基础上，得到了电路的电流模式控制的小信号模型，进而得到了电路的电流模式控制的小信号传函模型，使补偿网络的设计可在频率域进行。仿真和实验验... 对电流模式控制ＰＳＦＢＺＶＳ变换器补偿网络的设计进行了研究。在电路的小信号模型基础上，得到了电路的电流模式控制的小信号模型，进而得到了电路的电流模式控制的小信号传函模型，使补偿网络的设计可在频率域进行。仿真和实验验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 变换器 控制 电流模式控制 全桥移相 零电压开关

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并行电流模式控制的ZVZCS PWM DC/DC全桥变换器

10

作者 张永春 刘星桥 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1907-1911,共5页

由于数字化与软开关技术二者的融合可以改善电源的控制精度,减小电源的体积,提高电源的效率和功率密度,传统的DC/DC变换器的控制方法动态响应较慢,数字实现起来比较复杂。提出了一种采用并行电流模式控制方法,先进的拓扑,并结合了ARM处... 由于数字化与软开关技术二者的融合可以改善电源的控制精度,减小电源的体积,提高电源的效率和功率密度,传统的DC/DC变换器的控制方法动态响应较慢,数字实现起来比较复杂。提出了一种采用并行电流模式控制方法,先进的拓扑,并结合了ARM处理器的零电压零电流(ZVZCS)全桥DC/DC变换器全数字控制系统。该控制方法是基于离散域推导的,将检测到的输入电压、电感电流和输出电压进行数字运算得到占空比信号从而控制PWM输出,易于数字实现。仿真和样机的实验结果表明了理论分析的正确性和数字控制策略的可行性。 展开更多

关键词 DC DC变换 ARM处理器 ZVZCS 并行电流模式控制

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平均电流模式控制软开关移相全桥DC/DC变换器 被引量：7

11

作者 张先谋 李耀华 《电工电能新技术》 CSCD 2003年第2期20-22,46,共4页

本文研制了一种24V输入,300V输出的DC DC变换器,该变换器采用了带辅助谐振网络的全桥变换器拓扑结构,仿真和实验结果表明,变换器中的超前桥臂和滞后桥臂在较宽的负载条件下都可实现零电压开关(ZVS)条件,降低了变换器的开关损耗。另外,... 本文研制了一种24V输入,300V输出的DC DC变换器,该变换器采用了带辅助谐振网络的全桥变换器拓扑结构,仿真和实验结果表明,变换器中的超前桥臂和滞后桥臂在较宽的负载条件下都可实现零电压开关(ZVS)条件,降低了变换器的开关损耗。另外,也可以明显降低变压器副边的占空比丢失,提高了变换器的效率和输出电压的调节范围。本文还采用了平均电流模式的控制方式,实现了输出电压和输出电流的双闭环控制,所设计的移相全桥DC DC变换器具有较好的动态性能和控制精度。 展开更多

关键词 DC/DC变换器 平均电流模式控制 软开关 移相全桥

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基于电压电流模式控制的BBMC稳定性研究 被引量：4

12

作者 张小平 李小秋 吴智 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1850-1856,共7页

针对电压电流模式控制下Buck-Boost矩阵变换器的稳定性进行研究,提出一种Buck-Boost矩阵变换器的非线性建模与分析方法。建立了该变换器在电压电流模式控制下的离散迭代非线性映射模型,通过输出电压采样分布图分析了该控制模式中电压反... 针对电压电流模式控制下Buck-Boost矩阵变换器的稳定性进行研究,提出一种Buck-Boost矩阵变换器的非线性建模与分析方法。建立了该变换器在电压电流模式控制下的离散迭代非线性映射模型,通过输出电压采样分布图分析了该控制模式中电压反馈系数K1与电流比例系数K2对系统稳定性的影响,确定了参数K1-K2的稳定域,并分别利用时域波形图、频闪采样图和折叠图就参数K1和K2对变换器稳定性的影响进行了验证分析,最后通过实验验证了上述理论分析的正确性,这对于保证Buck-Boost矩阵变换器的稳定运行具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 Buck—Boost矩阵变换器 稳定性分析 电压电流控制模式 离散迭代数学模型

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基于电流模式的DC/DC升压变换器非线性PI控制 被引量：15

13

作者 吴忠 刘朝辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第33期31-36,共6页

为改善DC/DC升压变换器的控制性能,在电流模式控制的基础上,设计一个非线性PI控制器对输出电压进行调节。控制器包含两部分,一部分为电感电流的比例控制,可以保证被控系统的稳定运行;另一部分为电容电压的线性比例控制和非线性积分控制... 为改善DC/DC升压变换器的控制性能,在电流模式控制的基础上,设计一个非线性PI控制器对输出电压进行调节。控制器包含两部分,一部分为电感电流的比例控制,可以保证被控系统的稳定运行;另一部分为电容电压的线性比例控制和非线性积分控制,可以保证输出电压准确跟随期望电压。该控制器保留了电流模式控制的优点,结构简单,易于实现,并能克服系统非最小相位特性对控制性能的影响。同时,由于引入了输出电压的非线性积分,可以有效缩短过渡过程,提高稳态精度,并对参数变化有着很强的鲁棒性。对某DC/DC升压变换器的实验结果表明,所提控制器是可行的。 展开更多

关键词 DC/DC变换器 电流模式控制 比例积分控制 非线性控制

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一种应用于探测的可预测电流模式FSBB电路

14

作者 李智铮 黄宇超 +3 位作者 童乔凌 闵闫 李启东 马力君 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第3期494-499,共6页

探测器的能源供给离不开DC-DC变换器,先进的控制方法能提高工作效率。预测电流模式控制相比于传统的PI控制具有动态响应快、易于进行过流保护等优点,因此被广泛应用到电力电子控制领域。由于控制回路的问题,不能通过计算开环增益的方式... 探测器的能源供给离不开DC-DC变换器,先进的控制方法能提高工作效率。预测电流模式控制相比于传统的PI控制具有动态响应快、易于进行过流保护等优点,因此被广泛应用到电力电子控制领域。由于控制回路的问题,不能通过计算开环增益的方式对负载波动与输出电压变化的闭环传递函数进行有效地设计。因此,提出了一种在不加前馈控制的情况下,基于预测电流模式控制四开关Buck-Boost(four-switch Buck-Boost,FSBB)变换器补偿器的设计方案,该方法能提升负载动态响应,通过实验数据,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 预测电流模式控制 FSBB 快速负载响应

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基于电压/电流控制模式的组合式三相逆变器 被引量：13

15

作者 李立 黄松柏 汪洪亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期63-70,共8页

为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案。基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LCL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略... 为满足逆变器负载短路而不停机的要求,提出正常情况输出恒定电压和异常情况下(如短路)输出电流恒定的2种模式相结合方案。基于组合式三相逆变器拓扑,分析得到带有LCL滤波器的逆变器等效拓扑,给出电压控制模式下PID加重复控制的控制策略和电流控制模式下状态反馈控制的复合控制策略。运用极点配置对PID控制和状态反馈系数进行设计,并阐述重复控制设计过程。2台400kVA/50Hz的逆变器并联系统表明该方案验证两种模式下较好的输出波形和相互切换的高可靠性。 展开更多

关键词 组合式三相逆变器 电压控制模式 电流控制模式 并联 状态反馈 极点配置 重复控制

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Boost升压变换器平均电流控制模式的仿真 被引量：7

16

作者 王颢雄 王斌 +2 位作者 周丹 黄凯 崔景秀 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第6期514-517,共4页

Boost变换器的开环传递函数有一个位于右半平面的零点,使得使用单一的反馈电压环难以同时保证系统在受到某种扰动作用时,既有很好的动态品质又不致造成系统失稳.平均电流控制模式是提高Boost变换器稳定性和动态调节特性的有效方法.分析... Boost变换器的开环传递函数有一个位于右半平面的零点,使得使用单一的反馈电压环难以同时保证系统在受到某种扰动作用时,既有很好的动态品质又不致造成系统失稳.平均电流控制模式是提高Boost变换器稳定性和动态调节特性的有效方法.分析并推导了Boost变换器的平均电流控制模型,通过对系统的分析和仿真,其结果证明了所建模型的正确. 展开更多

关键词 BOOST变换器 平均电流控制模式 稳定性 动态调节特性

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电流模式DCM反激变换电路的建模和设计 被引量：8

17

作者 赵涛 刘汉忠 +1 位作者 黄家才 徐开芸 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2122-2124,共3页

对电流模式控制的反激变换电路进行了研究,建立了工作在电流断续模式下的反激电路小信号模型,给出了基于PWM控制芯片LD7670的单端反激电路的设计实例和电路分析。采用Math CAD对反激变换器控制环路的幅频特性和相频特性进行了分析,对控... 对电流模式控制的反激变换电路进行了研究,建立了工作在电流断续模式下的反激电路小信号模型,给出了基于PWM控制芯片LD7670的单端反激电路的设计实例和电路分析。采用Math CAD对反激变换器控制环路的幅频特性和相频特性进行了分析,对控制环路进行了补偿网络设计,以提高系统的稳定性和瞬态响应。仿真和实验结果证明了模型的有效性,所设计的反激变换电路具有输入电压变化范围宽、动态响应快、电压调整率和负载调整率高的特点。 展开更多

关键词 电流模式控制 单端反激 小信号模型 电流断续模式

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一种新的准固定频率滞环PWM电流控制方法 被引量：64

18

作者 杨旭 王兆安 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期24-28,52,共6页

提出了一种新的准固定频率滞环PWM电流控制方法 ,该方法在滞环电流控制的基础上 ,引入频率反馈控制 ,使开关频率基本固定 ,解决了目前广泛使用的固定频率电流控制方法具有的次谐波振荡的问题 ,并且具有稳定性好、响应速度快、控制精度... 提出了一种新的准固定频率滞环PWM电流控制方法 ,该方法在滞环电流控制的基础上 ,引入频率反馈控制 ,使开关频率基本固定 ,解决了目前广泛使用的固定频率电流控制方法具有的次谐波振荡的问题 ,并且具有稳定性好、响应速度快、控制精度高的优点。对现有的固定频率电流模式控制方法和所提出的准固定频率PWM电流控制方法的原理和闭环响应进行了分析 ,并通过实验证实了分析的正确性。 展开更多

关键词 滞环 电流模式控制

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电流模式变换器的完整小信号模型及环路补偿 被引量：17

19

作者 吴国营 张波 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期83-87,共5页

基于连续电感电流条件下的峰值电流模式PWM控制降压变换器的功率级和控制级的小信号模型,得到了它在1/2开关频率以内的包括电流内环和电压外环的完整小信号模型。利用此模型从理论上分析了电流模式的优点,从电流内环环路增益的角度解释... 基于连续电感电流条件下的峰值电流模式PWM控制降压变换器的功率级和控制级的小信号模型,得到了它在1/2开关频率以内的包括电流内环和电压外环的完整小信号模型。利用此模型从理论上分析了电流模式的优点,从电流内环环路增益的角度解释了斜坡补偿的必要性。通过推导电压外环环路增益表达式,提出了一种有意义的电压环路补偿方法,并给出它的验证结果。 展开更多

关键词 电流模式控制 小信号模型 斜坡补偿 环路增益 环路补偿

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峰值电流控制的有源纹波补偿Buck型LED驱动电源 被引量：7

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作者 唐治德 张晓斌 +1 位作者 王官涛 谢小慧 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期101-106,112,共7页

为解决大功率LED照明中因电解电容导致的驱动电源与LED的长寿命不匹配这一问题,提出了采用有源纹波补偿电路取代传统驱动电源中电解电容的方案.首先,选用带斜坡补偿的、峰值电流控制的Buck型电路作为主电路,建立了峰值电流控制模式下电... 为解决大功率LED照明中因电解电容导致的驱动电源与LED的长寿命不匹配这一问题,提出了采用有源纹波补偿电路取代传统驱动电源中电解电容的方案.首先,选用带斜坡补偿的、峰值电流控制的Buck型电路作为主电路,建立了峰值电流控制模式下电流环的传递函数;然后,通过幅频特性和相频特性分析,得到了不同程度斜坡补偿下的电流环稳定情况.最后,设计了峰值电流模式控制的有源纹波补偿Buck型LED驱动电源的原型电路.仿真和实验结果证实了此电路的正确性和可靠性. 展开更多

关键词 LED照明 有源纹波补偿 峰值电流控制模式 谐波振荡 斜坡补偿

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