基于SiC器件的交错并联双向DC-DC变换器的设计

针对传统组串式储能变流器存在的系统损耗大、输出电能质量低及整体可靠性差等问题,文中提出一种新型两相交错并联变换器拓扑,以提高系统效率及过流能力。首先给出交错并联DC-DC变换器的拓扑结构,分析两相交错并联拓扑结构工作原理,并推导相应的小信号模型,求其开环传递函数;然后以提升系统响应速度为目标,设计基于电流内环、电压外环的串级控制器,搭建基于SiC器件的10 kW样机。通过大电流实验、双脉冲实验对样机进行稳定性验证,最后对样机充放电模式分别进行效率测试。实验结果表明,基于SiC器件的两相交错并联双向DC-DC变换器能在一定程度上减小电流纹波,提高变换器功率等级,显著提升效率。     

基于TL494的双向DC-DC变换器设计

针对电池组的充放电实际需求,提出了以TL494为核心的双向DC-DC变换器方案。充电用同步Buck拓扑结构和步进可调的恒流充电模式,实时监测充电电流和充放电电压的大小,具有过充保护和过压消失后自动恢复的能力。放电用同步Boost拓扑结构,对负载恒流供电。充电电流在1~2A范围内步进可调,步进值不大于0.1A,电流控制准确度不低于5%,变化率不大于1%,变换器的效率为92.29%,准确度不低于3.9%。放电模式,输出电压保持30±0.5V,变换器效率90.19%。整个设计样机重量仅为440g,具有一定的实际应用价值。     

一种高效率双向DC-DC变换器的设计

文章以芯片TPS5430为核心构成DC-DC变换器,由51单片机组成测控电路,通过单元电路上的按键改变占空比来调节输出电压,辅助电源由直流稳压电源经过稳压芯片L7805CV输出5 V电源。整个系统充分利用了TPS5430过流保护和热关断功能,性能测试较为完善,比较好地实现了设计要求。     

基于两级双向DC-DC变换器的电池管理单元设计

作为电能存储的重要设备,单体蓄电池之间往往存在一致性差异,在成组使用过程中会产生单体电池利用率低、寿命短、系统安全性低等一系列问题。针对这一问题,通过设计两级双向DCDC变换器电池管理单元控制电池充放电过程,消除一致性差异。采用SN74LVC2T45电平转换芯片、HCPL-J312型驱动光电耦合器和B1205S电源模块搭建驱动电路,结合CLLC变换器谐振腔工作原理设计实验电路参数。实验结果表明,该电路在正反向运行都能满足实际工程参数要求,并且实现了整流侧和逆变侧开关管的软开关。     

高性能双向DC-DC变换器设计

设计一种由单片机控制的高性能双向DC-DC变换器,摒弃传统变换器升降压电路分开设计的思想,采用升降压为一体的拓扑结构,以5节锂电池为研究背景进行设计。主控芯片采用STC12C5A60S2型单片机,选择带自举功能的半桥驱动器IR2104对MOSFET进行增强型驱动,实现稳定开通与关断。系统可对充、放电的电流与电压进行实时采集和显示,并可通过按键对回路电流进行控制。系统总体结构简单,易于控制,采用同步整流大大提高变换效率,且成本低。样机测试中,电流波动小,电压稳定性高,应用于实验室的小型直流电机驱动电路中,运行效果良好。     

用于蓄电池储能的双向DC-DC变换器的实现

针对现有充放电装置存在的问题,提出通过补偿电路以提高充放电装置的效率。简单介绍了其工作过程并完成了主电路关键元件的参数设计如开关管、励磁电感、谐振电感、谐振电容、滤波电容等。搭建了868 W,95kHz的实验平台进行实验测试,实验结果表明：该装置可以实现对蓄电池自主充放电,即在充电过程中先以10A恒流充电,其纹波为4%,再以90V恒压充电,其纹波为0.7%。在放电过程中以10A恒流放电,且稳定可靠,延长了蓄电池的使用寿命。     

基于混合动力汽车的双向DC-DC变换器研究

文中主要针对混合电动汽车电力系统中的DC-DC直流变换器进行了研究,对设计出的移相全桥倍流整流DC-DC直流变换器的拓扑结构进行了理论分析,对同步整流进行了详细描述,列出了模型的仿真结果。通过对模型的仿真结果与理论分析结果相比较可知,仿真结果与理论分析结果基本一致。基本可以得出该DC-DC转换器建立的模型是正确的。     

混合动力船舶双向DC-DC变换器的研究与设计

针对全桥双向DC-DC变换器Buck和Boost两种模式参数设计要求不同的问题,提出了一种"占空比-变压器-电感"匹配设计法。对全桥双向DC-DC变换器的两种工作模式分别进行建模,设计了闭环控制系统,Buck模式的闭环控制系统保证了动力电池恒压充电;Boost模式的闭环控制系统保证了母线电压恒定。根据混合动力船舶的特点设计了双向DCDC变换器,仿真实验验证了所设计的双向DC-DC变换器控制系统和控制策略的正确性,保证了分别处于两种工作模式时输出端电压稳定。     

一种无均流外环并联DC-DC变换器的设计

设计了一种无均流外环并联DC-DC变换器,采用平均电流模式控制,通过控制最大编程电感电流,实现并联变换器的精确均流.采用小信号模型分析了并联变换器的均流误差和稳定性,电路实现了稳定的电流特性和快速的瞬态响应,具有优良的负载电流调节能力.仿真结果表明,该电路的均流误差在8‰以下,并联变换器在重载和轻载之间跳变时,1.5m...     

基于DC-DC的白光LED驱动电路的研究与设计

LED由于环保、寿命长、低耗电量等特性,近年来在各行业得以快速应用及发展,LED驱动电路的研究与设计也成了关注热点。通过设计升压式DC-DC转换芯片,采用PWM控制方式和电流控制模式,对外接串联的LED进行驱动。然后用Spectre软件完成了总体电路的模拟和仿真,通过对其结果分析,表明系统能够稳定工作,并且达到设计指标要求。     

一种多相DC-DC数字控制器的设计

分析了多相DC-DC变换器的均流环路小信号动态特性以及极限环振荡条件,提出一种基于平均电流的数字均流技术,并据此实现了一种多相DC-DC数字控制器。采用基于同步设计的均流控制电路和数字脉宽调制器实现电流均衡和相位交错。该多相DC-DC数字控制器芯片基于0.18μm CMOS工艺设计。仿真结果表明,在10~20 A阶跃负载电流下,输出过冲/下冲电压在20 mV以内,开关频率在0.5 MHz~2 MHz范围内可调整,均流误差从20.8%减小到5%以下。     

锂电类硬件产品提升续航能力的设计

在电子信息行业中,锂离子电池由于具有较高的能量密度、较多的循环次数和宽温度特性等优势从而成为了许多电子设备中主流的电能来源。在当前行业的发展形势下,如何提升锂电类产品的续航能力成为了硬件设计领域的一个难题。在轻型智能终端、可穿戴硬件设备、小型化无人机、自动驾驶等高新技术领域,强大的续航能力可以明显地提升产品的性能和竞争力。针对这个问题,文章主要分析研究了锂离子电池的组成、放电特性以及提升锂电类产品续航能力的理论基础,并基于相关项目课题背景总结出了“设计高容量的锂离子电池组”、“设计高效率的电源电路”、“设计可以放大电池电压区间的电路”这几种能明显提升产品续航能力的设计方案。从我们前后几代量产产品的试验结果中发现：如果能灵活运用上述这些方案至少可以将现有设备的续航能力提升30%以上。     

基于DC-DC转换器PFC电感的设计

本文主要是针对实际DC-DC应用电路,Boost升压电路中的PFC电感的设计进行了理论的分析和实验的验证。从设计的指标开始,如何推出电路中所需的电感值,给出了理论公式的推导,实验结果证明设计的PFC(功率因数校正)电感满足要求。     

基于恒流源的电动自行车续航器的设计

针对使电动自行车行驶的里程更远并且防止因蓄电池欠压使电动机停转等问题,本文设计了基于恒流源的单片机电动自行车自动续航器,该续航器以STC15F408AD单片机为核心、通过霍尔传感器对电动自行车的速度、里程等进行实时监测和预报。在电动自行车蓄电池电压降至总电压85%时,通过恒流输出控制行驶速度从而避免了电动机停转,延长其行驶里程。通过实验证明,该设计合理、简单、通用,具有推广价值。     

一种应用于OLED显示驱动芯片的CMOS升压型PFM DC-DC转换器设计

由于DC-DC芯片工作模式的多样性,电源转换器的系统结构有多种不同选择。为了电源模块的安全可靠,往往需要多种保护电路模块。文中从系统的角度,阐述了适合于OLED显示驱动电路的PFM工作模式的升压DC-DC电源转换器的原理。在此基础上,设计了一种应用于OLED驱动电路芯片的升压DC-DC电路。当输入电压为2.4～4.2V时,输出电压可以达到15V,负载电流最大可以达到50mA,纹波电压小于200mV。这个设计可以与OLED驱动芯片集成在一起,实现OLED驱动芯片和电源管理芯片的集成。     

基于单片机的双向DC-DC充放电电路设计

环境污染和能源短缺一直阻碍着中国绿色经济的发展,新能源的开发利用有助于扫出这个障碍,超级电容和双向DC-DC变换器构成的储能系统,在新能源的开发利用过程中占据了重要的位置.本文对双向Buck/Boost变换器进行了研究,在单片机STM32F103C8T6的控制下,设计了一个充放电系统,实现了超级电容的恒流充电和恒压放电...     

基于模糊PI的复合电源双向DC-DC变换器研究

针对电动汽车复合电源中基于传统PI的双重移相控制双有源桥DC-DC变换器在负载和输入电压出现扰动时存在动态响应速度慢和超调量大的缺陷,通过有机结合传统PI和模糊逻辑控制,提出基于模糊PI的双重移相控制策略。首先分析双重移相控制下变换器的具体工作过程和功率特性,然后阐述基于模糊PI的双重移相控制实现方式,并详细说明模糊PI控制器的设计方法。最后通过实验论证所提出的控制策略可以有效提高变换器的动态响应速度和鲁棒性,减小输出电压波动。     

一种双向DC-DC变换器的设计与实现

本设计采用芯片BQ24610控制DC-DC降压及充电控制模块,芯片TPS55340控制升压模块,升压和降压模块共同构成了双向变换器。降压及充电控制模块构成效率达到95.5%,本设计产品可以在22 V~30 V输入电压下为18650锂电池组提供1 A~2 A充电电流。并且在输入电压波动时能稳定输出充电电流,其电流变化率仅为1.08%,通过采用BQ24610电源管理芯片,能耗控制效果十分明显,转换效率高达90%以上。     

基于UCC28061的交错并联BCM Boost PFC设计

采用UCC28061设计了一款工作在交错并联临界模式下300W的电源。交错并联的Boost PFC拓扑结构,能够大大减小输入电流纹波和输出电容电流纹波。实验结果表明,AC85-265V输入时,功率在300W时PF能够达到0.99以上,电流畸变率THD在3%以下。