光伏系统DC/DC变换器设计与仿真

本次研修主要针对整个光伏发电系统前端的DC/DC转换器部分进行研究、设计和仿真。此部分不仅要根据设计要求设计选择合理的占空比和元件参数,完成DC/DC变换,还需要考虑最大能量跟踪控制,以保证最大可能的利用能源,提高系统效率。     

适用于DC-DC开关电源的振荡器设计

应用于手机等通信电子产品电源系统的DC-DC开关电源变换器芯片,要求具有高性能的振荡器。鉴于此要求,设计了一款具有充放电电容的高性能振荡器。该振荡器基于0.5μm BCD工艺库,利用Cadence和Hspice软件,在芯片系统典型应用环境下仿真,得到的内同步振荡频率为794 k Hz,外部EN同步振荡频率为1 MHz到2MHz;在VCC=5.5 V,0~125℃温度范围内振荡器的频率偏移在6%以内。仿真结果显示,该振荡器性能良好,适用于DC-DC开关电源。     

模糊自适应PID控制的移相全桥变换器设计与仿真

针对普通PID控制难以应付移相全桥DC/DC变换器时变非线性的不足,提出采用模糊自适应PID控制的方法。该方法基于误差信号,对应模糊控制规则得出PID参数的实时修改量,对复杂系统具有一定的自适应性。利用Matlab/Simulink工具箱进行了普通PID控制和模糊自适应PID控制的系统建模,并对输入电压和负载突变情况进行了仿真。仿真结果验证了系统的可行性,通过对比表明模糊自适应PID控制在启动、负载突变等情况下动、静态性能均优于普通PID控制,提高了系统性能。     

一种新型有源调压变换器的实现

针对目前普通的电压调整模块的变换器存在输入、输出电压变化量大、变换效率低、占空大等问题,提出了一种带有源浮充平台新型电压调整模块,该模块具有稳定的调压率,同时模块能在不采取均流的情况下自动调节平衡各相感应电流提高其效率,精简了控制电路。对新模块进行了稳、动态试验验证,验证结果证明了新模块理论的正确性。     

基于多频脉冲序列控制Buck变换器的研究

针对开关变换器双频率控制技术存在的输出电压纹波大、输出功率范围窄等缺点,研究电压型多频率脉冲序列控制方法,该方法通过四组预设控制脉冲,实现开关变换器输出电压的调节。对多脉冲序列控制Buck变换器在电感电流连续导电模式（Continuous Conduction Mode,CCM）和电感电流断续导电模式（Discontinuous Conduction Mode,DCM）下的工作特性进行分析,重点研究了在DCM 模式下Buck变换器多频率控制。最后,分析了DCM Buck变换器工作在稳态时脉冲序列的组合方式,并通过实验验证了理论分析的正确性。     

BFC直流变换器在光伏发电系统中的应用研究

光伏发电系统中输出电压随光强变化波动较大,为保证正常并网逆变,需要一种高增益的直流变换器将光伏输出电压提升到常规直流母线电压。这里主要研究一种基于Boost拓扑、Flyback拓扑的升压反激式变换器(BFC)在太阳能光伏发电系统的应用。BFC将Boost拓扑与Flyback拓扑输入并联、输出串联,反激拓扑中的初级线圈电感同时作为Boost拓扑的输入电感,变压器的漏感能量得到了利用。仿真结果表明,新型BFC直流变换器应用于光伏发电系统时,具有提高输出电压增益,减小电压纹波,跟踪效果更好等优点。     

140 GHz回旋管准光模式变换器的设计（英）

针对一种由Denisov型辐射器和第一面镜为准抛物镜的四级反射镜面系统组成的准光模式变换器开展了详细的研究和设计。利用耦合模理论和矢量绕射理论设计了波纹波导准光模式变化器,通过编写仿真程序进行数值优化完成了140 GHz,TE28,8回旋管准光模式变换器的设计。仿真结果表明,抛物面反射镜的焦距对矢量高斯效率影响较大,输出窗口处得到了较好的高斯波束,标量高斯效率达到98%,矢量高斯效率达到90%。     

一种零电压开关Zeta变换器的设计

给出了一种零电压开关Zeta变换器,这种变换器可以提高效率和减小功率开关管的电压应力.当变换器工作在连续模式时,应用谐振电容和变压器的漏感实现功率开关管的零电压导通.详细分析了变换器的工作原理,并设计了相应的电路进行验证.仿真结果表明所设计的Zeta变换器效率达92.21%,输出电压纹波为125 mV.它可被用于等离子显示屏(PDP)电源系统.     

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...     

应用于能量收集的DC-DC电路研究综述

随着物联网技术(IoT)的发展,越来越多的IoT传感器被应用于环境检测、物流管理、生产制造和医疗保健等领域。IoT传感器的使用年限取决于内部电池的使用时间,而内部电池是不可拆卸的,因此一旦电池损坏或者电量耗尽,则需要更换新IoT传感器,这大大提高了成本。能量收集技术的发展为解决该难题提供了新方向,该技术将环境中的微弱能量收集起来,通过相关技术转换成电能,为IoT传感器供电,摆脱了其对电池的依赖。文章综述了能量收集系统的关键技术,比较了不同电路结构的优缺点,并且总结了最大功率追踪技术(MPPT),表明MPPT技术从一维MPPT技术发展到三维MPPT技术,现在已有更多的辅助技术来提高MPPT电路的跟踪精度。为了实现更广泛的应用,多输入多输出的转换器已然成为研究重点,文章综述了多能量源输入多输出电压的转换器结构,静态功耗和动态范围等性能指标成为关注的重点。