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充电机移相控制ZVS全桥变换器死区时间优化策略
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作者 李新 王俊波 +1 位作者 张殷 唐明斌 《电力电子技术》 2025年第4期117-120,共4页
移相全桥(PSFB)DC/DC变换器由于具有良好的软开关特性和电气隔离能力被广泛应用于电动汽车充电机。为了减少开关损耗,控制PSFB DC/DC变换器实现零电压软开关(ZVSS)时需要设置合理的死区时间,然而现有的死区时间选择方法无法实现全负载... 移相全桥(PSFB)DC/DC变换器由于具有良好的软开关特性和电气隔离能力被广泛应用于电动汽车充电机。为了减少开关损耗,控制PSFB DC/DC变换器实现零电压软开关(ZVSS)时需要设置合理的死区时间,然而现有的死区时间选择方法无法实现全负载范围内软开关。本文提出一种死区时间分段优化设置策略。首先,定量分析不同负载电流条件下功率器件死区时间的可选区间,并推导数学关系;然后,根据不同负载工况将死区时间优化分为3种情况,提出优化设置方法;最后,研制了一台3.3 kW的移相全桥软开关DC/DC实验样机。实验结果表明,本文所提方法有效解决了PSFB DC/DC输出负载电流变化大时软开关宽负载范围实现困难问题。 展开更多
关键词 变换器 移相全桥 死区时间 软开关
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基于模型预测与复合占空比的双有源全桥变换器电压电流暂稳态调控方法
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作者 杨鸣 汪小丰 +1 位作者 司马文霞 唐君豪 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1203-1220,共18页
双有源全桥变换器是固态变压器的核心组件,其暂稳态调控策略目前多采用低自由度调制或弱动态调节控制,难以在全功率、宽电压转换比工作范围内实现电感电流和输出电压纹波的深度抑制,并造成暂态冲击恢复时间偏长,对固态变压器的安全可靠... 双有源全桥变换器是固态变压器的核心组件,其暂稳态调控策略目前多采用低自由度调制或弱动态调节控制,难以在全功率、宽电压转换比工作范围内实现电感电流和输出电压纹波的深度抑制,并造成暂态冲击恢复时间偏长,对固态变压器的安全可靠运行造成挑战。该文以构筑双有源全桥变换器的暂稳态调控策略为目标,研究适用于全范围调制设计和无电感电流传感器控制的双有源全桥变换器状态空间平均值模型,以全功率、宽电压转换比工作范围内深度抑制电感电流和输出电压纹波为突破口,提出基于模型预测与复合占空比的双有源全桥变换器电压电流暂稳态调控方法,揭示多场景多工况下不同调控策略的稳态特性及其输出负荷、输入电压、输出电压参考值突变下的动态响应特性,对所提调控策略进行对比验证,保障双有源全桥变换器在全功率、宽电压转换比工作范围下的安全高效运行。 展开更多
关键词 固态变压器 双有源全桥变换器 稳态性能 动态性能 三重移相调制
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考虑模块输入阻抗影响的ISOP-DAB变换器系统输入均压控制策略
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作者 李善寿 夏虎 +2 位作者 方潜生 叶伟 王浩 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第3期124-130,154,共8页
针对输入串联输出并联双有源全桥(ISOP-DAB)直流变换器系统的子模块元器件参数不一致所导致的输出功率不均分问题,提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB直流变换器系统输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法,得到一种能够减小回流功... 针对输入串联输出并联双有源全桥(ISOP-DAB)直流变换器系统的子模块元器件参数不一致所导致的输出功率不均分问题,提出一种基于输入阻抗的ISOP-DAB直流变换器系统输入均压控制策略。通过改进传统单移相控制方法,得到一种能够减小回流功率的新型单移相(NSPS)控制方法;进一步,基于NSPS分析ISOP-DAB直流变换器系统的输入电压均分、输出功率均分与各模块输入阻抗之间的关系,通过调节NSPS的内移相比,使各模块输入阻抗幅值相等,实现系统输入电压均分以及模块输出功率相等,同时减小双有源全桥变换器的回流功率,提高系统工作功率。通过仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双有源全桥变换器 单移相控制 输入串联输出并联 输入电压均分 输出功率均分
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基于数字控制的移相全桥ZCT变换器 被引量:2
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作者 刘星桥 赵永建 +2 位作者 张运芳 王斌 陈光菊 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2009年第5期505-509,共5页
基于对多种全桥零电流变换器的研究,提出一种新型的零电流转换(ZCT)PWM全桥DC/DC变换器.运用辅助电路的谐振电感实现主开关管的软开通,在全负载范围内实现所有有源开关管的零电流开关(ZCS)和输出整流管的软换流.采用ARM芯片LPC2214作为... 基于对多种全桥零电流变换器的研究,提出一种新型的零电流转换(ZCT)PWM全桥DC/DC变换器.运用辅助电路的谐振电感实现主开关管的软开通,在全负载范围内实现所有有源开关管的零电流开关(ZCS)和输出整流管的软换流.采用ARM芯片LPC2214作为控制器,设计了变换器数字控制系统,成功研制了一台1 kW,25 kHz的软开关电源,并进行了电路试验.结果表明,基于该拓扑的数字控制PWM全桥变换器损耗小、成本低,变换器的最高效率超过了91%,具有较好的发展前景. 展开更多
关键词 DC/DC变换器 ZCT 移相 数字控制系统 软开关
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基于全桥结构全数字控制单级隔离PFC变换器 被引量:1
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作者 杭丽君 金天均 +1 位作者 吕征宇 钱照明 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期6-8,共3页
提出了一种适合中功率应用场合的功率校正电路的解决方案。采用单级隔离型全桥结构并结合传统Boost型功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)的输入电感和RCD箝位电路作为主电路,融合基于数字信号处理器(Digital Signal Process... 提出了一种适合中功率应用场合的功率校正电路的解决方案。采用单级隔离型全桥结构并结合传统Boost型功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)的输入电感和RCD箝位电路作为主电路,融合基于数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)的全数字控制方案,对中大功率单级隔离型PFC进行了研究。在应用主电路工作原理和小信号动态模型的基础上,分析了该模型的数字控制设计方法。所采用的双环全数字控制方案同时具有良好的动态响应和稳态调节特性,可消除变压器的偏磁现象。最后基于提出的拓扑及控制方案制作了3kW,110kHz的样机。实验结果表明,该变换器的满载功率因数达0.995,效率超过92%。 展开更多
关键词 变换器 数字控制 功率因数
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用于DC/DC全桥变换器的全数字式PWM控制器 被引量:4
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作者 王聪 吴宏杰 魏伟华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2000年第6期40-42,共3页
讨论了一种基于EPROM存储的全数字式高频PWM调制器。该调制器占用微机时间很少 ,控制精度较高 ,电路结构简单 ,实现方便 ,适用于全桥DC/DC变换器各种控制方式。对该调制器的基本原理进行了分析 ,制做了一台实验样机。
关键词 脉宽调制 数字控制/全桥变换器
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基于双重移相控制的双向全桥DC-DC变换器最小回流功率分段优化控制 被引量:2
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作者 孙标广 李静争 张迁迁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1263-1272,共10页
双向全桥DC-DC变换器以其重量轻、高功率密度、能量双向流动等优点成为直流微电网中不可或缺的一部分。但双向全桥DC-DC变换器在传统的单重移相控制下存在回流功率和电流应力等问题,尤其当输入电压和输出电压不匹配时,回流功率和电流应... 双向全桥DC-DC变换器以其重量轻、高功率密度、能量双向流动等优点成为直流微电网中不可或缺的一部分。但双向全桥DC-DC变换器在传统的单重移相控制下存在回流功率和电流应力等问题,尤其当输入电压和输出电压不匹配时,回流功率和电流应力会显著增加。针对输入电压和输出电压不匹配的情况,该文提出了一种双向全桥DC-DC变换器在双重移相下的最小回流功率控制策略。该控制策略通过对回流功率进行分段优化,得到了变换器在不同传输功率范围下的最优移相角。通过将所提控制策略和传统的双重移相控制进行对比分析,发现该文所提控制策略具有更小的回流功率和电流应力,提升了变换器的效率。最后基于所提控制策略搭建了实验样机,实验结果验证了控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双向全桥DC-DC变换器 双重移相控制 最小回流功率 电流应力 直流微电网
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一种新型数字控制全桥DC/DC变换器的设计 被引量:7
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作者 仇广钰 刘星桥 +1 位作者 周丽 张颖 《电测与仪表》 北大核心 2011年第3期71-74,共4页
传统的模拟控制DC/DC变换器,其控制方法单一,硬件电路结构复杂,因此极大地制约了电源效率的提高和电源硬件成本的缩减。本文提出了一种电源数字化控制方案,采用了一种先进的电路拓扑并结合ARM处理器设计了一种全数字控制方法。该方案可... 传统的模拟控制DC/DC变换器,其控制方法单一,硬件电路结构复杂,因此极大地制约了电源效率的提高和电源硬件成本的缩减。本文提出了一种电源数字化控制方案,采用了一种先进的电路拓扑并结合ARM处理器设计了一种全数字控制方法。该方案可以有效地减小电源的体积,降低电源的成本,提高电源的效率。本文的零电压零电流变换器拓扑结构合理,参数设计正确,与预想的理论分析吻合,能够在较大的负载范围内实现超前桥臂的零电压开关和滞后桥臂的零电流开关。 展开更多
关键词 全桥变换器 DC/DC ZVZCS 数字控制
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高频开关电源变换器的数字控制研究
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作者 李柯 杜凤婷 +1 位作者 高航 陈勇红 《通信电源技术》 2024年第7期127-129,共3页
随着电力电子技术的迅速发展和高频开关电源变换器在各类电子设备中应用的日益广泛,数字控制技术因其卓越的性能和高度的灵活性成为研究的热点。通过分析数字脉宽调制(Digital Pulse Width Modulation,DPWM)生成数字占空比信号时产生的... 随着电力电子技术的迅速发展和高频开关电源变换器在各类电子设备中应用的日益广泛,数字控制技术因其卓越的性能和高度的灵活性成为研究的热点。通过分析数字脉宽调制(Digital Pulse Width Modulation,DPWM)生成数字占空比信号时产生的问题,引出将模拟控制信号转换成数字占空比信号存在的局限,进而基于Boost变换器提出一种类比例-微分(Proportional-Derivative,PD)的模糊逻辑控制器(Fuzzy Logic Controller,FLC)。该数字控制系统可以直接生成占空比信号而不会导致极限环振荡,并通过实验证明了设计的控制器的有效性。高频开关电源变换器的数字控制研究旨在为电力电子领域提供更加精确、灵活及高效的控制方案,进一步推动高频开关电源变换器技术的发展。 展开更多
关键词 数字控制 数字脉宽调制(DPWM) 高频开关电源变换器
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基于TMS320F28027的数字控制移相全桥DC/DC变换器设计 被引量:7
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作者 吴红雪 杨威 杨世彦 《电源学报》 2012年第4期24-28,共5页
采用数字控制是未来电源的发展趋势。利用TI公司数字电源控制芯片TMS320F28027,设计了采用峰值电流控制的移相全桥零电压DC/DC变换器。采用原边加入钳位二极管和谐振电感的移相全桥主电路,简述了其抑制输出整流管电压尖峰的工作原理。在... 采用数字控制是未来电源的发展趋势。利用TI公司数字电源控制芯片TMS320F28027,设计了采用峰值电流控制的移相全桥零电压DC/DC变换器。采用原边加入钳位二极管和谐振电感的移相全桥主电路,简述了其抑制输出整流管电压尖峰的工作原理。在Matlab/Simulink环境下对建立的峰值电流模式控制系统模型进行了仿真,并设计了一台1.2kW的样机。仿真和实验结果表明,电源设计方案可行。 展开更多
关键词 数字控制 移相全桥 峰值电流模式 钳位二极管
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数字控制全桥LLC谐振变换器 被引量:4
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作者 钱娟 陈乾宏 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2013年第4期49-54,共6页
目前,多电飞机技术(MEA)已日益成为飞机动力的主流方式。270V高压直流电源系统具有安全可靠、重量轻及节省电能等优点,成为现阶段飞机供电系统的发展方向。在航空中大功率直直变换的应用场合,全桥LLC谐振变换器是一种较理想的拓扑。传... 目前,多电飞机技术(MEA)已日益成为飞机动力的主流方式。270V高压直流电源系统具有安全可靠、重量轻及节省电能等优点,成为现阶段飞机供电系统的发展方向。在航空中大功率直直变换的应用场合,全桥LLC谐振变换器是一种较理想的拓扑。传统模拟控制变换器控制方法单一、硬件电路复杂、极大地限制了电源效率的提高和电源成本的缩减,因此本文提出了一种数字控制方案,该方案有效地减小电源的体积,降低电源的成本,提高电源的效率。本文最后研制了一台输入为DC 270(1±10%)V,输出为DC 28V/500W的原理样机,实验结果验证了理论分析的正确性以及数字控制的可行性。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 变频控制 定频控制 数字控制
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移相全桥ZVZCS变换器的数字控制与实现 被引量:4
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作者 苏瑞涛 米禹丰 贲洪奇 《电源学报》 2011年第3期43-48,共6页
基于变压器原边串联饱和电感和隔直电容的移相全桥主电路,构建了电源的数字控制系统,实现ZVZCS软开关控制。采用平均电流型控制方式,电源具有良好的稳态和动态特性。平均电流型控制方式需要检测电感电流的平均值信号,论文根据电感电流... 基于变压器原边串联饱和电感和隔直电容的移相全桥主电路,构建了电源的数字控制系统,实现ZVZCS软开关控制。采用平均电流型控制方式,电源具有良好的稳态和动态特性。平均电流型控制方式需要检测电感电流的平均值信号,论文根据电感电流与变压器原边电流的对应关系,利用电流互感器通过采样变压器原边电流得到电感电流的平均值信号,省去了霍尔元件。数字控制方式可以通过软件调整死区时间,避免了在模拟控制条件下,由于死区时间固定而在高压轻载时实现超前臂ZVS困难的问题。并且,提出了一种简单有效的数字实现方案,合理地利用了DSP芯片TMS320F2812的系统资源。 展开更多
关键词 数字控制 移相全桥ZVZCS 平均电流型控制 死区时间
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ZVS移相全桥变换器的数字控制器设计 被引量:2
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作者 吴雯雯 王晶鑫 姜建国 《电气自动化》 2010年第3期31-32,71,共3页
以移相全桥变换器为控制对象,根据相关的电路对移相全桥变换器进行建模,先应用解析的方法设计模拟的PI控制器,并求出相应的参数,然后将其离散化,得到离散域中的数字PI控制器。随后对模拟域和数字域中的PI控制分别进行了仿真测试,并与原... 以移相全桥变换器为控制对象,根据相关的电路对移相全桥变换器进行建模,先应用解析的方法设计模拟的PI控制器,并求出相应的参数,然后将其离散化,得到离散域中的数字PI控制器。随后对模拟域和数字域中的PI控制分别进行了仿真测试,并与原系统进行了比较。其分析和结果表明了该设计方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 移相全桥变换器 PI调节 数字控制 传递函数
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拓展移相调制DAB变换器脉冲序列控制新方法
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作者 徐阳 李明雪 +1 位作者 刘腾飞 于东升 《电力电子技术》 2025年第1期104-107,共4页
为提高双有源全桥(DAB)变换器动态响应性能,提出了一种结合拓展移相(EPS)调制策略的DAB变换器脉冲序列(PT)控制方法。该方法引入了离散PT切换控制方法,可快速调节初级内移相比和外移相比,有效实现了变换器的快速稳压控制。在此基础上,... 为提高双有源全桥(DAB)变换器动态响应性能,提出了一种结合拓展移相(EPS)调制策略的DAB变换器脉冲序列(PT)控制方法。该方法引入了离散PT切换控制方法,可快速调节初级内移相比和外移相比,有效实现了变换器的快速稳压控制。在此基础上,建立了EPS-PT控制下变换器的输出电压纹波模型,分析了电感电流直流偏置特性。实验结果表明,所提出的DAB变换器EPS-PT控制方法可在保证输出电能质量的同时实现快速的动态响应性能。 展开更多
关键词 双有源全桥变换器 拓展移相调制 脉冲序列
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移相全桥DC/DC变换器数字控制器设计与仿真 被引量:4
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作者 詹地夫 韦莉 +1 位作者 姚勇涛 张逸成 《电器与能效管理技术》 2014年第20期60-65,共6页
近年来DC/DC变换器向小型化、模块化和智能化的方向发展,数字化的变换器控制设计成为了研究热点。针对移相全桥DC/DC变换器的小信号动态模型,阐述了其数字控制器的设计方法。基于Matlab/Simulink,搭建了数字控制器的仿真模型,对控制器... 近年来DC/DC变换器向小型化、模块化和智能化的方向发展,数字化的变换器控制设计成为了研究热点。针对移相全桥DC/DC变换器的小信号动态模型,阐述了其数字控制器的设计方法。基于Matlab/Simulink,搭建了数字控制器的仿真模型,对控制器的设计方法进行了验证。 展开更多
关键词 移相全桥DC/DC变换器 数字控制 MATLAB仿真 小信号模型
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基于全桥半桥切换LLC谐振变换器的霍尔电源设计
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作者 徐霆豪 王少宁 刘澳慧 《电子技术应用》 2025年第2期108-113,共6页
针对深空探测等空间任务电推力器高输入电压的需求,设计出一种适用于霍尔电推进系统的电源处理单元,对LLC谐振变换器对半桥全桥动态拓扑切换和软启动进行研究,实现高效率、宽范围的输出。通过建立LLC谐振变换器的基波模型,分析频率与增... 针对深空探测等空间任务电推力器高输入电压的需求,设计出一种适用于霍尔电推进系统的电源处理单元,对LLC谐振变换器对半桥全桥动态拓扑切换和软启动进行研究,实现高效率、宽范围的输出。通过建立LLC谐振变换器的基波模型,分析频率与增益的特性曲线,K值和Q值的选值,实现变频率控制输出电压,并设计基于同时变频和变占空比的低尖峰全桥半桥切换模式。同时为满足电推进所需的软启动功能,根据移相全桥软启动设计出基于改变LLC谐振变换器MOSFET移相角的分段线性的软启动模式。为了验证设计性能,设计了一款5 kW的全数字样机,输入400 V输出200~1000 V,能够实现LLC谐振变换器宽范围、高效率的输出。 展开更多
关键词 电源处理单元 LLC谐振变换器 全桥半桥切换 数字控制 软启动
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基于数字PWM控制的Buck型DC/DC变换器设计
17
作者 任建 韩智发 辛晓宁 《微处理机》 2024年第4期8-11,共4页
为解决集成电路生产成本随半导体制造工艺进步而升高的问题,尤其针对传统模拟架构DC/DC变换器中的电阻、电容、运算放大器等模块面积大、功耗高、稳定性差等问题,设计一款基于数字PWM调制buck型DC/DC变换器。设计基于CSMC 0.18μm BCD工... 为解决集成电路生产成本随半导体制造工艺进步而升高的问题,尤其针对传统模拟架构DC/DC变换器中的电阻、电容、运算放大器等模块面积大、功耗高、稳定性差等问题,设计一款基于数字PWM调制buck型DC/DC变换器。设计基于CSMC 0.18μm BCD工艺,使用Verilog硬件描述语言设计数字PID补偿器,在VCS+XA数模混合仿真环境下进行仿真验证。仿真结果表明在不同PVT条件以及不同负载下,输出纹波较低,输出电压稳定,实现了低成本、高鲁棒性的设计目标。 展开更多
关键词 数字控制 DC/DC变换器 Buck结构 低纹波电压
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D类全桥变换器ZVS低损耗模式分析
18
作者 许磊 路富朝 张政权 《电力电子技术》 2025年第2期103-106,124,共5页
目前,D类全桥谐振变换器主要是通过在开关器件并联固定容值的缓冲电容的结构来实现零电压开关(ZVS),对于利用开关器件自身的寄生电容作为缓冲电容的变换器的分析不全面。高频工作条件下,死区时间设置的过长或者过短,都会造成变换器的高... 目前,D类全桥谐振变换器主要是通过在开关器件并联固定容值的缓冲电容的结构来实现零电压开关(ZVS),对于利用开关器件自身的寄生电容作为缓冲电容的变换器的分析不全面。高频工作条件下,死区时间设置的过长或者过短,都会造成变换器的高额功率损耗甚至器件的损坏。所以本文通过分析D类全桥变换器的工作过程,确定了不同死区时间下全桥变换器的损耗模式,通过对死区时间的调节来减小变换器的开关损耗。然后,设计一个频率达到兆赫兹的基于碳化硅器件的D类全桥变换器的样机,实验结果验证了通过调节死区时间使其工作在低损耗模式下可以减小开关损耗,提升工作效率。 展开更多
关键词 全桥变换器 零电压开关 死区时间
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移相全桥ZVZCS变换器及数字控制研究 被引量:2
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作者 还芳 徐至新 谢勇刚 《通信电源技术》 2003年第2期1-5,共5页
针对利用变压器辅助绕组实现的移相全桥ZVZCS软开关电路 ,提出了一种基于DSP的数字控制方法 ,实现了移相全桥ZVZCS电路的数字化控制 ,分析了电路的工作原理 ,详细介绍了电路的数字化控制方案。通过一台 2 .
关键词 零电压零电流 数字信号处理器 移相全桥ZVZCS变换器 数字控制 软开关
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数字控制高频变换器的新颖PWM方法 被引量:29
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作者 彭力 林新春 +1 位作者 康勇 陈坚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期47-51,共5页
数字化PWM调制在高频应用中存在精度受限制的问题 ,该文提出一种新的PWM技术———双调制PWM ,结合高频和低频的优势 ,解决了数字化PWM中高频与精度之间的矛盾 ,使数字化PWM可用于高频、高精度电能变换器之中 ,理论分析、仿真和实验结... 数字化PWM调制在高频应用中存在精度受限制的问题 ,该文提出一种新的PWM技术———双调制PWM ,结合高频和低频的优势 ,解决了数字化PWM中高频与精度之间的矛盾 ,使数字化PWM可用于高频、高精度电能变换器之中 ,理论分析、仿真和实验结果均论证了这一方法的优越性。 展开更多
关键词 高频变换器 数字控制 PWM 控制电路
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