基于驱动侧电流检测的无传感器Boost DC-DC变换器

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作者 李梓帆 李华兵 +3 位作者 黄萌 徐莹 朱明硕 刘懿 《电源学报》 北大核心 2025年第4期17-25,共9页

峰值电流控制Boost DC-DC变换器的电流内环需检测IGBT集电极电流,现有电流检测方法需在IGBT主电路中串入元器件,使电路体积和成本增加,主电路效率降低。基于具有集电极电流检测功能的IGBT智能驱动技术,提出1种无电流传感器的峰值电流控... 峰值电流控制Boost DC-DC变换器的电流内环需检测IGBT集电极电流,现有电流检测方法需在IGBT主电路中串入元器件,使电路体积和成本增加,主电路效率降低。基于具有集电极电流检测功能的IGBT智能驱动技术,提出1种无电流传感器的峰值电流控制Boost DC-DC变换器。首先,进行智能驱动设计,在米勒平台期间集电极电流和栅极电流关系的基础上,提出三点法用于确定IGBT器件米勒平台期间集电极电流和栅极电流的关系,通过检测栅极电流来检测集电极电流;其次,建立考虑采样保持、量化误差及延时影响的前缘调制Boost DC-DC变换器小信号模型,对变换器进行稳定性分析;最后,搭建1台基于驱动侧电流检测的无传感器Boost DC-DC实物样机,验证电流检测和稳定控制效果。 展开更多

关键词 峰值电流控制 boost dc-dc变换器 IGBT 智能驱动 米勒平台

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移相+PWM控制双Boost半桥双向DC-DC变换器软开关过程的分析 被引量：17

2

作者 肖旭 张方华 郑愫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期17-25,55,共10页

移相+PWM控制结合了移相控制和PWM控制的优点,可以减小变换器的电流应力和通态损耗,减小环流能量,提高变换器传输功率的能力,扩宽开关管零电压关断(ZVS)的范围。本文以移相+PWM控制双Boost半桥双向DC-DC变换器为研究对象,给出了变换器... 移相+PWM控制结合了移相控制和PWM控制的优点,可以减小变换器的电流应力和通态损耗,减小环流能量,提高变换器传输功率的能力,扩宽开关管零电压关断(ZVS)的范围。本文以移相+PWM控制双Boost半桥双向DC-DC变换器为研究对象,给出了变换器在各种工作模式下开关过程的等效电路模型,以及漏电感电流和结电容电压的表达式。分析了各开关管ZVS开通的条件,以及影响各开关管实现ZVS的非理想因素。最后给出了在特定功率软开关条件下的参数设计方法,通过仿真和实验证明了理论分析与参数设计方法的正确性。 展开更多

关键词 相移+PWM 双向dc-dc 双boost半桥 ZVS

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峰值电流控制DC-DC Boost变换器优化斜坡补偿（英文） 被引量：1

3

作者 程为彬 李璐 +1 位作者 郭颖娜 宋久旭 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期20-26,共7页

非线性现象在DC-DC开关变换器中普遍存在,具体表现为次谐波振荡和混沌等不稳定现象。针对此,研究了峰值电流控制下的DC-DC Boost变换器,通过采取固定斜坡补偿可消除其电路中的非线性现象,但降低了参考电流和输入功率。为解决上述问题,... 非线性现象在DC-DC开关变换器中普遍存在,具体表现为次谐波振荡和混沌等不稳定现象。针对此,研究了峰值电流控制下的DC-DC Boost变换器,通过采取固定斜坡补偿可消除其电路中的非线性现象,但降低了参考电流和输入功率。为解决上述问题,提出了一种优化的斜坡补偿方案来解决固定斜坡补偿带来的参考电流和输入功率降低的问题,同时推导出其参考电流和电感电流平均值的表达式,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性及所提优化补偿策略的有效性。 展开更多

关键词 dc-dc boost变换器 次谐波振荡 斜坡补偿 峰值电流控制

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峰值电流型DC-DC Boost变换器斜坡补偿技术优化 被引量：3

4

作者 王思思 程为彬 +2 位作者 郭颖娜 宋久旭 杨志龙 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第1期121-126,共6页

以峰值电流型DC-DC Boost变换器为模型,针对无斜坡补偿时变换器出现的次谐波振荡不稳定现象以及固定斜坡补偿降低了参考电流和输入功率等问题,提出优化补偿策略。对无斜坡补偿、固定斜坡补偿、优化斜坡补偿进行分析,分别推导出其参考电... 以峰值电流型DC-DC Boost变换器为模型,针对无斜坡补偿时变换器出现的次谐波振荡不稳定现象以及固定斜坡补偿降低了参考电流和输入功率等问题,提出优化补偿策略。对无斜坡补偿、固定斜坡补偿、优化斜坡补偿进行分析,分别推导出其参考电流和电感电流平均值的表达式。通过仿真和对比实验验证了理论分析的正确性及所提出优化补偿策略的有效性。 展开更多

关键词 dc-dc boost变换器 优化补偿 参考电流 输入功率

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DC-DC Boost变换器系统的复合模态振荡分析 被引量：1

5

作者 张云 王聪 +2 位作者 王小荣 张绍华 张宏立 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期57-65,112,共10页

以DC-DC Boost变换器系统为研究对象,引入参数激励和外部激励,建立参外联合激励多尺度耦合动力学模型。当系统表现为严格共振关系时,且参数、外部激励频率与系统固有频率存在量级差时,把两激励项转化为单一周期激励项的函数形式,将此作... 以DC-DC Boost变换器系统为研究对象,引入参数激励和外部激励,建立参外联合激励多尺度耦合动力学模型。当系统表现为严格共振关系时,且参数、外部激励频率与系统固有频率存在量级差时,把两激励项转化为单一周期激励项的函数形式,将此作为慢变参数,得到广义自治快子系统。主要探究了三种典型激励频率比下系统的复合模态振荡行为,借助单参数和双参数分岔图、复杂度谱熵图、转换相图等,分析了“非对称式光滑Fold-非光滑Fold型”、“周期性对称式非光滑Fold-Fold型”等复合模态振荡的产生机理和非光滑动力学行为特性。特别地,系统在不同频率比下的运行轨线结构,穿越非光滑分界面次数,簇发分岔点等均有所变化,从而导致含不同涡卷数的复合模态振荡。该研究为相关耦合电路的簇发振荡研究提供了理论基础及辅助分析模型。 展开更多

关键词 dc-dc boost变换器 参外联合激励 分岔机理 复合模态振荡

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一种应用于车载辅助电源的DC-DC变换器 被引量：3

6

作者 董雨坤 刘俊峰 +1 位作者 周浩 曾君 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期20-28,共9页

以应用于车载辅助电源模块APM(auxiliary power module)的DC-DC变换器设计为研究对象,提出1种由三电平升压型TL-Boost(three-level Boost)拓扑和半桥LLC谐振拓扑构成的两级式DC-DC变换器拓扑结构,分析其工作原理。前级TL-Boost拓扑将宽... 以应用于车载辅助电源模块APM(auxiliary power module)的DC-DC变换器设计为研究对象,提出1种由三电平升压型TL-Boost(three-level Boost)拓扑和半桥LLC谐振拓扑构成的两级式DC-DC变换器拓扑结构,分析其工作原理。前级TL-Boost拓扑将宽范围的输入电压转换为稳定电压,保证了后级半桥LLC谐振拓扑的高效率运行。通过搭建实验平台并进行相关实验,结果验证了所提DC-DC变换器的可行性和正确性。 展开更多

关键词 辅助电源 三电平boost 半桥LLC dc-dc变换器

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Boost变换器的能量传输模式及输出纹波电压分析 被引量：68

7

作者 刘树林 刘健 +1 位作者 杨银玲 赵新毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期119-124,共6页

分析了Boost变换器在开关关断期间的能量传输模式,根据流经电感的最小电流与输出电流的比较,将其分为完全电感供能模式(CISM)和不完全电感供能模式(IISM),得出了CISM和IISM的临界电感和临界条件。指出工作在连续导电模式(CCM)的Boost变... 分析了Boost变换器在开关关断期间的能量传输模式,根据流经电感的最小电流与输出电流的比较,将其分为完全电感供能模式(CISM)和不完全电感供能模式(IISM),得出了CISM和IISM的临界电感和临界条件。指出工作在连续导电模式(CCM)的Boost变换器,既可能工作在CISM也可能工作在IISM;而在不连续导电模式(DCM)的Boost变换器,必定工作在IISM。指出对于给定负载、电容和开关频率的BoostDC-DC变换器,CCM-CISM模式的输出纹波电压最小且与电感无关;CCM-IISM模式的输出纹波电压较大且随电感减小而增大;DCM模式的输出纹波电压最大且亦随电感减小而增大;CISM和IISM的临界电感即为使得变换器的输出纹波电压最低的最小电感。文中给出了实例,并用实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 电力电子 boost变换器 dc-dc变换器 临界电感 输出纹波电压 分析 设计

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大功率双向DC-DC电源变换器实验装置设计 被引量：8

8

作者 陆婷 杜月林 +2 位作者 杨飞 张方南 史丽峰 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第9期100-105,共6页

设计的大功率双向DC-DC电源变换器采用TPS54340和TPS40210作为BUCK和BOOST模块电路的主芯片,利用STM32F429单片机进行充电和放电模式的切换控制,实现电池的充放电功能。其工作模式可由按键设定,亦可根据预先设定的电流和电压值进行自动... 设计的大功率双向DC-DC电源变换器采用TPS54340和TPS40210作为BUCK和BOOST模块电路的主芯片,利用STM32F429单片机进行充电和放电模式的切换控制,实现电池的充放电功能。其工作模式可由按键设定,亦可根据预先设定的电流和电压值进行自动转换。该系统分为BUCK恒流充电模块、BOOST稳压放电模块、电流电压检测模块、信号处理等。该装置具有电池恒流充电和恒压放电功能,且具有过流及过压保护,其电流值大小可以任意设置,具有安全、节能、转换效率高、人机界面友好等特点。 展开更多

关键词 dc-dc变换器 BUCK boost STM32F429

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新型单开关高增益Boost变换器研究 被引量：25

9

作者 张士宇 许建平 杨平 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2013年第3期12-15,共4页

提出了一种基于电压举升技术(voltage-lift-technique)的新型单开关高增益Boost变换器,不但拓宽了Boost变换器输入电压范围,而且降低了开关管的电压应力,适用于输入电压变化范围较宽的应用场合。与二次型Boost变换器相比,该新型Boost变... 提出了一种基于电压举升技术(voltage-lift-technique)的新型单开关高增益Boost变换器,不但拓宽了Boost变换器输入电压范围,而且降低了开关管的电压应力,适用于输入电压变化范围较宽的应用场合。与二次型Boost变换器相比,该新型Boost变换器的开关管电压应力低,便于选取导通电阻较小的功率开关管,从而减小开关管的导通损耗,提高变换器的效率。本文分析了该新型高增益Boost变换器的工作原理,研究了电路参数对其稳态工作特性的影响。最后通过仿真及实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 高增益boost变换器 电压举升技术 稳态工作特性 dc-dc变换器

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双向DC-DC变换器的控制模型 被引量：74

10

作者 张方华 朱成花 严仰光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期46-49,共4页

双向DC-DC变换器在不同的功率流向时,存在不同的控制模型。有学者认为,对于能量双向流动的闭环系统,单电压环补偿不能实现闭环稳定工作,而状态反馈可以实现闭环稳定。该文以Buck/Boost双向DC-DC变换器为例构建试验平台,通过双向控制模... 双向DC-DC变换器在不同的功率流向时,存在不同的控制模型。有学者认为,对于能量双向流动的闭环系统,单电压环补偿不能实现闭环稳定工作,而状态反馈可以实现闭环稳定。该文以Buck/Boost双向DC-DC变换器为例构建试验平台,通过双向控制模型的分析,采用PID补偿环节的单电压闭环实现了BDC系统闭环稳定,并进行了试验验证,试验系统的稳定和良好动态性能说明该文分析正确。 展开更多

关键词 dc-dc变换器 控制模型 boost 功率流向 闭环系统 双向流动 稳定工作 状态反馈 试验平台 BUCK 试验验证 动态性能 试验系统 电压环 C系统 单电压 PID 补偿

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多级脉冲序列控制Boost变换器 被引量：6

11

作者 秦明 许建平 +1 位作者 王金平 周国华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期533-540,共8页

针对开关DC-DC变换器的非线性控制问题,提出多级脉冲序列控制方法,并对工作于电感电流断续模式的多级脉冲序列控制Boost变换器进行分析。多级脉冲序列控制策略通过在若干连续开关周期内,产生能量等级不同的控制脉冲信号所组成的脉冲序列... 针对开关DC-DC变换器的非线性控制问题,提出多级脉冲序列控制方法,并对工作于电感电流断续模式的多级脉冲序列控制Boost变换器进行分析。多级脉冲序列控制策略通过在若干连续开关周期内,产生能量等级不同的控制脉冲信号所组成的脉冲序列,实现对DC-DC变换器功率电路的控制。分析了多级脉冲序列控制的基本原理和工作过程,并对多级脉冲序列控制断续工作模式Boost变换器进行了稳态工作特性分析和稳定性分析。与已有的脉冲序列控制相比,采用多级脉冲序列控制的Boost变换器在具有快速动态响应能力的同时,能够有效减小稳态工作时的输出电压纹波。仿真和实验结果验证了控制策略的可行性以及理论分析的正确性。 展开更多

关键词 dc-dc变换器 多级脉冲序列 脉冲序列控制 boost变换器 断续工作模式

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一种基于BOOST电路的高压发生器研究 被引量：3

12

作者 乔双 张洋 张纯红 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期74-77,共4页

研究了一种将BOOST升压电路和倍压电路相结合的改进型BOOST高压发生器.分析了电路的工作过程以及各器件对输出电压的影响,并给出具体计算公式.该电路具有体积小、外围器件简单、成本低等优点,可以作为低功率高压电源的优选电路.

关键词 boost电路 倍压电路 dc-dc转换 低功率

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一种新型开关电感、开关电容的高增益Boost变换器 被引量：14

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作者 马智文 曾怡达 杨辉金 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期119-123,177,共6页

为提高DC-DC工作增益,提出一种基于开关电感/电容的新型高增益Boost变换器。该新型变换器综合了开关电感和开关电容的优点,降低功率元件的电压应力,实现对导通电阻较小的功率元件的选择,减小功率元件的导通损耗,使得变换器能应用于增益... 为提高DC-DC工作增益,提出一种基于开关电感/电容的新型高增益Boost变换器。该新型变换器综合了开关电感和开关电容的优点,降低功率元件的电压应力,实现对导通电阻较小的功率元件的选择,减小功率元件的导通损耗,使得变换器能应用于增益较大、元器件电压应力较小的场合。基于开关电感/电容的新型高增益Boost变换器的工作原理进行理论分析,并设计制造了一台原理样机。通过和实验验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 高增益boost变换器 dc-dc变换器 开关电感 开关电容

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光伏系统用的双向DC-DC变换器设计 被引量：5

14

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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Boost变换器的特征向量法混沌量化及EMI抑制 被引量：1

15

作者 张波 李虹 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1-5,共5页

由于DC-DC开关变换器中固有的混沌现象可以用来提高电磁兼容(EMC)性,故量化其混沌行为有着重要的意义.文中通过建立DC-DC变换器的混沌模型,得到其相应的混沌映射,进而利用特征向量法对该混沌映射的不变分布进行求解,实现了基于混沌特性... 由于DC-DC开关变换器中固有的混沌现象可以用来提高电磁兼容(EMC)性,故量化其混沌行为有着重要的意义.文中通过建立DC-DC变换器的混沌模型,得到其相应的混沌映射,进而利用特征向量法对该混沌映射的不变分布进行求解,实现了基于混沌特性的量化.并以峰值电流控制的Boost变换器为例,说明了DC-DC变换器混沌映射的不变分布的量化方法,为进一步利用混沌特性降低DC-DC变换器的电磁干扰(EM I)打下了理论基础. 展开更多

关键词 boost变换器 混沌量化 电磁干扰 特征向量法 dc-dc变换器

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新型零电压转移DC-DC变换器 被引量：2

16

作者 金新民 王国礼 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期48-52,共5页

提出了一种新型零电压转移DC－DC变换器，并以其在Boost交换器中的应用为例分析了它的工作原理。仿真与实验都证明全部主、辅管均可实现零电压／零电流开关，并且电路可工作在较宽的负载范围内。

关键词 零电压转移 dc-dc变换器 软开关 boost变换器

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基于SiC和Si器件的燃料电池汽车DC-DC变换器的性能 被引量：3

17

作者 周晓敏 马后成 高大威 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第1期79-86,共8页

为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器... 为实现燃料电池汽车输出电压、功率的调节与控制,采用了一种交错式双Boost电路的大功率直流-直流(DC-DC)变换器,其中应用了Si和SiC功率器件。基于电路损耗计算和效率仿真手段,对比分析了全SiC[金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件、SiC二极管]、SiC MOSFET和Si二极管的混合器件和全硅Si[绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件、Si二极管]的变换器在电路损耗。结果表明:Si IGBT的开通和关断损耗约是SiC MOSFET的3倍和10倍,在不同工况下,全SiC变换器的转换效率比全Si变换器高1%~3.1%。因而,SiC功率器件在大功率DC-DC变换器的应用中,能够提高功率密度、可靠性和动力系统工作效率。 展开更多

关键词 燃料电池汽车 直流-直流(dc-dc)变换器 交错式双boost电路 SiC金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) Si绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 电路损耗

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非共地两相交错Boost型直流变换器的有源柔性启动方法

18

作者 李虹 杜海涛 +3 位作者 曾洋斌 苏文哲 蒋夏珩 李亚敏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第22期7751-7762,共12页

非共地两相交错Boost型直流变换器(non-common-ground two-phase interleaved boost DC-DC converters,NCG-TIBDCs)已被广泛应用于具有低电流纹波高电压增益需求的电能变换设备中。为消除NCG-TIBDCs的启动浪涌电流,文中提出一种有源柔... 非共地两相交错Boost型直流变换器(non-common-ground two-phase interleaved boost DC-DC converters,NCG-TIBDCs)已被广泛应用于具有低电流纹波高电压增益需求的电能变换设备中。为消除NCG-TIBDCs的启动浪涌电流,文中提出一种有源柔性启动方法(active flexible start,AFS)。该方法通过在NCG-TIBDCs输入电感两侧增加一个有源支路与之并联,在此基础上提出一种有源支路开关与NCG-TIBDCs开关的协同调制策略,能够彻底消除启动浪涌电流超调。详细分析NCG-TIBDCs启动浪涌电流产生机理,提出实现AFS的思路和方法,并选取电容箝位型NCG-TIBDC作为例子进行理论、仿真和实验验证。通过对比直接启动、程序软启动和提出的AFS方法,验证AFS方法的抑制启动浪涌电流有效性和优势。相比于程序软启动,提出的AFS方法可彻底消除启动浪涌电流尖峰和超调,且适用于不同升压结构的非共地两相交错Boost型直流变换器,在该类型变换器中具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 非共地两相交错boost dc-dc 启动浪涌电流 有源柔性启动方法 协同调制策略

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低电应力无变压器单管高增益Boost变换器族 被引量：11

19

作者 周磊 张宇妍 +2 位作者 秦岭 王亚芳 田民 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期7036-7046,共11页

高增益Boost变换器,其电压增益为G=(1+D)/(1-D)。与传统的二次型Boost变换器、准Z源Boost变换器和开关电感Boost变换器相比,其具有较少的二极管,且开关管和部分无源器件的电压应力和电流应力得到明显降低,从而降低了系统的损耗和成本,... 高增益Boost变换器,其电压增益为G=(1+D)/(1-D)。与传统的二次型Boost变换器、准Z源Boost变换器和开关电感Boost变换器相比,其具有较少的二极管,且开关管和部分无源器件的电压应力和电流应力得到明显降低,从而降低了系统的损耗和成本,提高了变换效率。对所提变换器在电感电流连续导通模式(continuous conduction mode,CCM)和双向导通模式(bidirectional conduction mode,BCM)2种情况下的工作原理和稳态特性进行分析。最后,通过搭建一台100kHz/250W的实验样机,验证所提理论的可行性。 展开更多

关键词 dc-dc变换器 高增益 boost 无变压器 单管 电压应力

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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

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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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