辅助电压源串联的快速负载瞬态响应DC/DC变换器研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:boyhill
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超高速的精密电子设备,如微处理器,通讯设备和计算机等,对低压大电流DC/DC变换器的瞬态响应特性有着非常高的要求,目前已超过20m V/μs(动态电压/调节时间)。针对此技术挑战,本文探索了基于功率拓扑和控制策略复合调节的动态性能提升技术,负载动态时引入电压源串联以改善电流变化速率,同时辅以电容电荷平衡调节方案,实现DC/DC变换器的负载瞬态最优调节。由稳态控制和电容电荷平衡动态控制复合的切换控制器,用以保证负载瞬态最优DC/DC变换器良好的稳态性能。本文完成的主要工作及取得的成果如下:首先,提出输入电压源串联型单相Buck变换器。针对目前DC/DC变换器瞬态性能不能满足实际需求的问题,提出复合了输入电压源串联和电容电荷平衡控制方案的单相Buck变换器系统。输入电压源串联电路增大电感电流下降段斜率,电容电荷平衡控制器保证改进的Buck变换器的负载瞬态最优调节,两者共同实现低压大电流Buck变换器瞬态性能地提升。切换控制器的稳态控制采用电容电流滞环控制器,用以保证变换器良好的稳态性能。给出了输入电压源串联电路的实现方案,设计了电容电流滞环控制器和电容电荷平衡控制器,仿真和实验验证了所提单相Buck变换器的有效性和可行性。其次,提出辅助电容串联型单相Buck变换器。为进一步提高单相Buck变换器电感电流下降段斜率,提出辅助电容串联法。辅助电容串联法是在上述输入电压源串联法的基础上再串联一个电容,该方法使电压源串联法更具有一般性,不再局限于输入电压源。给出了辅助电容电路的设计依据,设计了两种不同负载跳变模式下的电容电荷平衡控制器并给出了所提变换器系统的实现方案。仿真和实验结果表明所提辅助电容串联型单相Buck变换器能进一步提高单相低压大电流Buck变换器的瞬态性能。最后,探索了输入电压源串联型多相Buck变换器。对于电流非常大的应用场合,低压大电流DC/DC变换器主要为多相Buck变换器,为此,将所提电压源串联法推广到多相Buck变换器。重点讨论了输入电压源串联型多相Buck变换器的原理。为方便实现,以两相Buck变换器为研究对象,设计了平均电流均流控制器,给出了变换器系统的实现方案。仿真和实验结果验证了所提多相Buck变换器的有效性和可行性。
其他文献
水泥混凝土材料是目前世界上应用最大宗的人造建筑材料。如何提高水泥基材料性能的同时减少其生产对环境的危害,是目前亟待解决的问题。传统解决手段是添加产自工业副产品的
目的评价右美托咪定复合罗哌卡因用于自控硬膜外分娩镇痛的效果以及对母体应激反应、产后泌乳和新生儿的影响。方法选择自愿要求分娩镇痛单胎足月妊娠初产妇患者90例,年龄223
随着我国西部大开发和西电东送战略的实施,我国土石坝修建的数量逐年增多,目前我国已建成水库中95%以上为土石坝,土石坝已经发展成一种常见的坝型。但是,土石坝在建设或运行
蓄电池具有能量密度高、储能效果好等优点,应用日益广泛。为了满足电压和容量的要求,蓄电池单体需要多个串联使用,然而每节电池在生产制造过程中不能保证参数的完全一致,这就
微生物源生物化学农药是指微生物产生的可以用来防治农作物病虫草害的农用抗生素和毒素类生物制剂,主要作用于昆虫的神经系统和免疫系统,引起细胞内外物质数量和理化性质的变
随着科学技术的发展和人们生活质量的提高,传统电网面临着传统能源稀缺、环境污染程度急速加剧以及用户用电需求增加的挑战,以实现电网的可靠、安全、经济、高效、清洁和使用
传统的城镇化发展模式伴随着高消耗、高排放、高污染及城乡分割等问题,而新型城镇化注重以人为本,更加关注发展质量上的提升。以煤炭、石油等化石燃料为主的传统能源消耗带来
汽轮机转子长期服役过程中难免出现局部损伤或结构破坏,替换整个转子不仅技术上复杂,也会造成巨大的经济损失,采用堆焊技术对汽轮机转子进行局部修复是一种可行的方法。25Cr2
我国水情的基本现状是人多水少、时空分布不均。南水北调工程作为我国优化水资源时空配置的重大举措,自2014年正式通水以来,全线整体运行平稳,不仅保障了沿线城市居民生活用
核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary)是一种死体营养型病原真菌,能够侵染400多种植物,包括油菜、大豆、向日葵等。油菜是一种重要的油料作物,核盘菌的侵染给油菜