高性能开关电容DC-DC变换器的研究与设计
软开关双向DCDC变换器的研究
软开关双向DCDC变换器的研究一、本文概述随着电力电子技术的快速发展，DC/DC变换器在各种电源管理系统中扮演着越来越重要的角色。
特别是在电动车、可再生能源系统、数据中心以及航空航天等领域，DC/DC变换器的性能优化和效率提升成为了研究的热点。
传统的DC/DC变换器在开关切换过程中存在较大的开关损耗和电磁干扰，影响了其整体效率和稳定性。
因此，研究和开发新型的DC/DC变换器技术，特别是具有软开关特性的双向DC/DC变换器，对于提高电源系统的效率和可靠性具有重要的理论价值和实际应用意义。
本文旨在深入研究软开关双向DC/DC变换器的基本原理、拓扑结构、控制策略及其在实际应用中的性能表现。
文章首先介绍了DC/DC变换器的基本概念和分类，分析了传统DC/DC变换器存在的问题和挑战。
然后，重点阐述了软开关技术的原理及其在双向DC/DC变换器中的应用，包括软开关的实现方式、拓扑结构的选择以及相应的控制策略。
本文还将对软开关双向DC/DC变换器的性能评估方法进行探讨，包括效率、稳定性、动态响应等指标的分析和比较。
本文将通过仿真和实验验证，对所研究的软开关双向DC/DC变换器的性能进行验证和评估。
通过对比分析不同拓扑结构和控制策略下的实验结果，为软开关双向DC/DC变换器的优化设计和实际应用提供有益的参考和指导。
本文的研究成果将为电力电子技术的发展和电源系统的性能提升提供新的思路和解决方案。
二、软开关双向DCDC变换器的基本原理软开关双向DC-DC变换器是一种新型的电力转换装置，它结合了软开关技术和双向DC-DC变换器的优点，旨在提高转换效率、减小开关损耗和降低电磁干扰。
其基本原理主要涉及到软开关技术的运用以及双向DC-DC变换器的工作模式。
软开关技术通过在开关管电压或电流波形上引入零电压或零电流区间，实现了开关管的零电压开通（ZVT）或零电流关断（ZCS），从而极大地减小了开关损耗。
在软开关双向DC-DC变换器中，通过采用谐振电路、辅助开关或变压器等元件，实现了开关管的软开通和软关断，从而提高了变换器的效率。
开关电容变换器的研究
开关电容变换器的研究
1.基本原理和工作机制：开关电容变换器将输入直流电压转换为输出直流电压的主要原理是利用开关管实现周期性切断电容和电源输入之间的连接，从而实现电能的传输和转换。
在此基础上，研究者们通过对其工作机制进行深入分析和研究，不断优化其性能和效率。
2. 拓扑结构与控制策略：开关电容变换器的拓扑结构包括基础的Buck、Boost和Buck-Boost结构，以及一些改进的结构，如Cuk结构、SEPIC结构等。
研究者们致力于研究不同拓扑结构的性能差异，并提出不同的控制策略以提高其工作效率和动态响应特性。
3.电路设计与优化：电路设计是开关电容变换器研究的重要环节。
研究者需要设计出满足特定要求的电路结构，包括开关管、电容和电感元件的选择、参数计算和元件布局。
此外，还需要考虑到温度、损耗和EMI等问题，对电路进行优化，提高电路的性能和可靠性。
4.控制技术与控制算法：开关电容变换器的控制问题主要包括电压控制和电流控制两个方面。
研究者们通过设计合适的控制策略和控制算法，实现对输出电压、输出电流和转换效率的控制。
常用的控制技术包括传统PID控制、模糊控制和模型预测控制等。
5.系统特性与性能评估：对开关电容变换器的系统特性和性能进行评估是研究的重要内容。
研究者通常使用实验测试、数值仿真和理论分析相结合的方式，对开关电容变换器的输出电压波形、效率、功率因数、动态响应等重要指标进行分析和评估。
总的来说，开关电容变换器的研究内容涉及到基本原理、拓扑结构、控制策略、电路设计、控制技术和性能评估等方面。
随着电力电子技术的
发展，开关电容变换器的研究将继续深入，以满足不断增长的电力需求和不断提高的能源效率。
DC变换器研究与设计的开题报告
带LDO模式的Buck型DC/DC变换器研究与设计的开题报告一、选题背景随着电子设备的不断发展，对能源转换的要求也越来越高。
在大部分电路应用中，以及一些系统的设计中，需要将高电压的直流电源降低到设备所需要的较低电压。
DC/DC变换器在电子设备的电源管理中占据着重要地位，是完成供电和能量转换的核心部件。
其中，Buck型DC/DC 变换器广泛使用于消费电子、工业自动化、汽车电子以及新能源等领域。
目前，主要的Buck型DC/DC变换器设计方法是采用PWM调制方式来实现电压调节。
但是，这种方法存在一些缺点，如转换效率低、电路占用面积大、噪声干扰等问题。
因此，提高Buck型DC/DC变换器的性能和可靠性已经成为研究的重点方向。
其中，带LDO模式的Buck型DC/DC变换器是一种新的设计方法，能够实现较低的输出噪声和更高的转换效率，具有广阔的应用前景。
二、研究目的本文旨在研究和设计一种带LDO模式的Buck型DC/DC变换器，预期实现以下目标：1.提高转换效率，以满足不同电子设备对电源转换的要求。
2.减少输出噪声，提高系统的稳定性和可靠性。
3.优化电路布局和设计，提高电路的可制造性和可维护性。
三、研究内容1. Buck型DC/DC变换器的工作原理和基本结构分析。
2. 分析LDO模式在Buck型DC/DC变换器中的作用和优化方式。
3. 设计带LDO模式的Buck型DC/DC变换器的主要电路，包括功率器件、控制器、滤波电路等。
4. 验证设计的有效性和可靠性，通过实验和仿真验证系统的性能参数和性能指标。
四、研究方法1. 文献综述：系统了解和分析Buck型DC/DC变换器的工作原理、各种控制方法的优缺点，以及LDO模式在Buck型DC/DC变换器中的应用现状。
2. 仿真分析：采用Simulink和SPICE仿真软件分析电路的特性，包括电压、电流、功率等，并分析LDO模式的优化效果。
3. 电路设计：根据仿真分析的结果，设计主要的电路，包括功率电路、控制器电路、滤波器等。
DC-DC开关变换器建模与数字仿真分析研究的开题报告
DC-DC开关变换器建模与数字仿真分析研究的开题报告一、研究背景随着电子技术的不断发展，直接得到的电源电压已经很难满足现代数码电子设备的需求。
同时，采用电池供电的便携式设备也更加普及。
因此，直流电源转换器(DC-DC变换器)被广泛应用于各种电子设备。
DC-DC变换器可将电池供电电压转换为适合电子设备使用的恒定电压、电流或功率等。
开关型DC-DC变换器通过开关原理实现高效率、小尺寸、轻重量的电源适配器。
同时，稳压、降噪等功能也是众多DC-DC 变换器需求的重要因素。
因此，对DC-DC开关变换器进行建模仿真是进行性能优化的首要步骤。
二、研究目的本研究旨在对DC-DC开关变换器进行建模与数字仿真分析，以评估系统性能和稳定性。
具体目标如下：1. 建立DC-DC开关变换器的电路模型，并设计合适的控制算法；2. 通过数字仿真分析，评估DC-DC开关变换器的性能指标，包括电压稳定性、纹波、效率等；3. 探索DC-DC开关变换器的优化方法，提高其效率和稳定性。
三、研究内容1. DC-DC开关变换器电路模型的建立通过建立电路模型，可以对DC-DC开关变换器进行数学分析。
本研究将使用模块化建模的方法，将DC-DC开关变换器分为不同的模块，如输入滤波器、开关型切换器、输出滤波器等。
在每个模块中，采用相关的基本公式进行描述，并确定相应的系统参数。
2. 控制策略的设计控制策略对DC-DC开关变换器的稳定性和性能具有重要影响。
本研究将通过分析DC-DC开关变换器的工作原理，设计出恰当的控制策略。
具体来说，将研究开关频率控制、脉宽调制等控制方法，以确保输出电压的稳定性和纹波的最小化。
3. 数字仿真分析本研究将通过仿真软件进行数字仿真分析，模拟DC-DC开关变换器各种工作场景，包括小负载、大负载等。
首先，通过纯电阻负载、电容滤波负载等简单负载场景，验证模型的正确性。
然后，分析不同工作条件下DC-DC开关变换器效率、输出纹波、电压稳定性等重要性能指标。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究共3篇
基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究共3篇基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究1基于超级电容的双向DC-DC变换技术研究随着能源的日益紧缺和全球变暖问题的严峻形势，清洁能源逐渐成为各国政府和企业所追求的方向。
然而，由于可再生能源的波动性与不稳定性，使得能量储存和转换成为了重要的瓶颈问题。
超级电容作为一种新型的高能量密度和快速充放电的能量储存装置，逐渐被广泛使用在能量储存、回收和变换等领域中。
其中，基于超级电容的双向DC-DC变换技术在能量回收和转换方面具有很大的潜力。
超级电容的优点超级电容是一种新型的电子器件，它具有比传统电容更高的能量密度和更快的充放电速度。
与传统电池相比，超级电容的循环寿命更长、能量效率更高，且充电时间更短。
因此，超级电容具有更大的储能能力和更高的充放电效率，在能量回收和转换中具有很大的潜力。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术原理DC-DC变换器是一种将直流电能转换为另一种直流电能的装置。
而双向DC-DC变换器则是具有正反转换功能的DC-DC变换器，它可以将一个电路中的直流电能转换为另一个电路中的直流电能，而且可以在两个电路之间实现能量的双向传输。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术，就是利用超级电容实现直流电能的双向传输，将能量回收和转换进行耦合。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术优点1. 具有高效的能量传输和转换。
超级电容能够快速充放电，可以实现直流电能的高速传输和转换，提高了能量传输的效率和速度。
2. 具有高精度的电能调节和平衡控制。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术能够对直流电能进行精确地调节和平衡控制，提高了电能储存和转换的稳定性和可靠性。
3. 具有高度集成的功能。
超级电容可以实现多个电容的集成，能够实现多种储存和转换的功能，提高了能量利用的灵活性和多样性。
基于超级电容的双向DC-DC变换技术应用目前，基于超级电容的双向DC-DC变换技术已经开始得到广泛的应用。
双向DCDC变换器的控制方法研究与设计
双向DCDC变换器的控制方法研究与设计双向DC-DC变换器（BDC）是一种能够将直流电能在两个方向上进行转换和传输的电力转换装置。
它可以将能量从一个电源送到另一个负载，同时还可以将能量反向传输。
因此，BDC在可再生能源系统、电动汽车和电网储能等领域具有广泛的应用前景。
BDC的控制方法研究与设计是实现高效能量转换和稳定输出的关键。
以下是一个基于脉宽调制（PWM）技术的BDC控制方法的研究与设计过程。
1.建立数学模型：根据BDC的电路结构，可以建立数学模型来描述其电压与电流之间的关系。
通过建立这个模型，可以分析系统的动态特性和稳态性能。
2.控制策略选择：根据应用需求和系统要求，选择适当的控制策略。
常见的控制策略包括PID控制、模糊控制和模型预测控制等。
需要考虑的因素包括系统的响应速度、稳态误差和鲁棒性等。
3.控制器设计：设计适当的控制器来实现所选控制策略。
控制器的作用是根据输出和参考输入之间的差异来调节脉宽调制信号，控制BDC的开关器件的开关状态。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器和微分控制器等，可以根据特定要求设计组合控制器。
4. 控制系统仿真：利用Matlab/Simulink等软件，将前面设计的数学模型和控制器进行仿真。
通过输入不同的电压、电流和负载条件，观察系统的响应和稳态性能。
根据仿真结果，优化控制器参数，满足设计要求。
5.硬件实现：根据仿真结果和优化的控制器参数，进行硬件实现。
选择适当的开关器件、电感和电容等元器件，设计BDC的电路。
由于BDC涉及高频开关和高电压等特殊要求，需要注意电路设计的可靠性和安全性。
6.实验验证：将设计的BDC系统进行实验验证。
输入不同的电压和负载条件，测试系统的响应和稳态性能。
根据实验结果，调整控制器参数和系统参数，进一步优化设计。
综上所述，双向DC-DC变换器的控制方法研究与设计是一个复杂的工程过程。
通过建立数学模型、选择适当的控制策略、设计控制器、进行仿真和实验验证，可以实现高效能量转换和稳定输出的目标。
双向DCDC变换器的设计与研究
双向DCDC变换器的设计与研究一、本文概述随着电力电子技术的飞速发展，双向DC-DC变换器作为一种高效、灵活的电能转换装置，在电动汽车、可再生能源系统、微电网等领域得到了广泛应用。
本文旨在全面介绍双向DC-DC变换器的设计原理、关键技术以及最新研究进展，以期为相关领域的科研人员和工程师提供有益的参考和启示。
本文将首先概述双向DC-DC变换器的基本原理和分类，包括其拓扑结构、控制方式和工作原理等。
在此基础上，重点探讨双向DC-DC 变换器的关键设计技术，如高效率转换技术、宽输入电压范围技术、快速动态响应技术等。
同时，分析双向DC-DC变换器在实际应用中面临的挑战和解决方案，如电磁干扰、热设计、可靠性等问题。
本文还将综述近年来双向DC-DC变换器的研究热点和发展趋势，包括新型拓扑结构、智能化控制策略、高效散热技术等方面的研究进展。
通过对这些研究内容的深入分析和总结，旨在为未来双向DC-DC 变换器的设计优化和应用拓展提供有益的思路和方向。
本文还将对双向DC-DC变换器的未来发展趋势进行展望，以期推动该领域的技术进步和应用发展。
二、双向DCDC变换器的基本原理与分类双向DCDC变换器是一种能量转换装置，能够在两个不同电压等级之间实现电能的双向流动。
其基本原理和分类对于深入理解和应用该变换器具有重要意义。
双向DCDC变换器的基本工作原理基于电能的转换和传递。
它通过控制开关管的通断，将输入端的直流电能转换为高频交流电能，再通过滤波电路将其转换为输出端的直流电能。
在这个过程中，变换器不仅实现了电能的电压变换，还实现了电能的双向流动。
当变换器工作于正向模式时，它从低压侧吸收电能，经过变换后向高压侧输出电能；当变换器工作于反向模式时，它从高压侧吸收电能，经过变换后向低压侧输出电能。
这种双向流动的特性使得双向DCDC变换器在能量管理、储能系统、电动汽车等领域具有广泛的应用前景。
根据不同的分类标准，双向DCDC变换器可以分为多种类型。
基于超级电容的双向DCDC变换技术研究
谢谢观看
而非隔离型变换器虽然成本低，但体积和重量较大，效率较低。在控制策略方 面，双向DCDC变换器主要采用PWM（脉冲宽度调制）和PFM（脉冲频率调制） 等控制方法来实现电压的稳定输出。
超级电容在双向DCDC变换技术中 的应用
超级电容在双向DCDC变换技术中具有重要的作用。首先，超级电容具有高功率 密度和快速充放电的特性，可以在短时间内吸收和释放大量的能量，这使得它 在双向DCDC变换器的设计和应用中成为一种非常有效的储能元件。其次，超级 电容的循环寿命长，可以经过多次充放电而保持性能稳定，这对于需要长时间 运行和频繁充放电的设备来说是非常重要的。
1、高效能变换器的研究：目前，许多双向DCDC变换器都存在着效率较低的问 题，这使得能源的转换和利用效率不高。因此，未来的研究将更加注重提高变 换器的效率，以实现能源的高效利用。
2、超级电容性能提升：超级电容作为一种先进的储能元件，其性能的提升也 将是未来研究的重要方向。例如，通过改进超级电容的材料和结构，提高其能 量密度、充放电速度和循环寿命等性能指标。
结论
本次演示对基于超级电容的双向DCDC变换技术进行了深入探讨，旨在为相关领 域的研究和实践提供有益的参考。通过分析双向DCDC变换技术的原理和超级电 容在其中的应用，以及现有的研究成果和发展趋势，我们可以看到未来该领域 的发展方向和研究重点。未来的研究将更加注重高效能变换器、超级电容性能 提升、系统集成和优化以及智能控制策略等方面的研究，以实现能源的高效利 用和推动相关领域的技术进步。
双向DCDC变换技术原理
双向DCDC变换器是一种能够实现能量双向传递的电路，它可以将直流电源转换 成另一路直流电源。其原理主要是通过开关器件和磁性元件的控制来实现电压 的变换。根据电路实现方式的不同，双向DCDC变换器可分为隔离型和非隔离型 两种。其中，隔离型变换器具有体积小、重量轻、效率高等优点，但同时也具 有成本高、可靠性差等缺点。
适用于能量采集系统的开关电容DC-DC变换器设计与研究
学校代码 10530 学 号 201510171753分 类 号 TN432;TM910 密 级 公 开硕士学位论文适用于能量采集系统的开关电容DC-DC变换器设计与研究学位申请人蔡兴龙指导教师马铭磷副教授学院名称信息工程学院学科专业电气工程研究方向电力电子与电力传动二〇一八年六月六日Design and Research of Switched Capacitor DC-DC Converter for EnergyHarvesting SystemCandidate Cai XinglongSupervisor Associate Professor Ma MinglinCollege The College of Information EngineeringProgram Power Electronics and Power Transmission Specialization Electrical EngineeringDegree Master of EngineeringUniversity Xiangtan UniversityDate Jun , 6, 2018摘 要集成电路的微型化一直是芯片设计者永恒的话题。
微型系统由于体积小，功耗低等特点被广泛应用于各种不同场合中。
当今世界，功耗是电池驱动的主要关注点，为了延长器件的寿命，提出了一种混合电源管理系统，使用环境中的能量，如太阳能作为能量的来源来提供给负载或者电池存储。
虽然环境中能量取之不尽，用之不竭，但通常都是不稳定的，而且瞬时功率有限。
因而为了有效利用环境中能量，必须建立有效的电源管理电路。
本论文的主要工作是设计一种适用于能量收集的开关电容直流-直流（DC-DC）转换器，且转换器能够在输入信号较低时仍然有较高的功率转换效率（PCE，Power Conversion Efficiency）。
本文主要研究工作如下：首先，由于光伏阵列获取的能量通常会呈现出非线性、不稳定性，而传统的最大功率跟踪方法都是基于整数阶系统，无法有效解决非线性问题。
高效率DCDC变换器的研究
1、转换效率：尽可能减少功率损失，提高能量传输效率。
2、可靠性：选用成熟的、经过实际验证的电路结构，以保证系统的稳定性。 3、功率密度：在满足效率与可靠性的前提下，尽可能提高功率密度，以满足 光伏发电系统的实际需求。
系统设计
系统设计
高升压比DCDC变换器的硬件设计主要包括功率开关管、电感、电容等元器件 的选取。其中，功率开关管的选取最为关键，需要其额定电压、额定电流、开关 频率等参数。电感与电容的选取则需其电气性能、耐压等级以及温度特性等。
引言
关键词：DCDC升压变换器、输入电压、输出电压、功率、电路拓扑。
DCDC升压变换器概述
DCDC升压变换器概述
DCDC升压变换器是一种将直流输入电压转换为较高输出电压的电路，其核心 部件包括开关管、储能元件和调节器。通过控制开关管的通断时间，DCDC升压变 换器可以实现输入电压和输出电压之间的转换。在电子设备领域中，DCDC升压变 换器可用于多种应用场景，如分布式电源系统、电池供电设备、功率因数校正等。
DCDC升压变换器设计建议与经验
2、精确的磁性元件设计：磁性元件是DCDC升压变换器的关键元件之一，需要 进行精确设计。合理选择磁性材料的磁特性、准确计算磁性元件的几何尺寸以及 优化磁性元件的散热设计等，都能提高变换器的性能。
DCDC升压变换器设计建议与经验
3、开关管的选择与优化：开关管是DCDC升压变换器中的关键开关器件，需要 根据应用场景选择合适的开关管类型和参数。例如，在需要高频率工作的场景下， 可以选择MOSFET作为开关管；在需要低功耗的情况下，可以选择肖特基二极管作 为开关管。
技术原理
DCDC变换器是一种可将直流输入电压转换为直流输出电压的电路模块，其升 压比指的是输出电压与输入电压的比值。高升压比DCDC变换器通过采用先进的拓 扑结构和控制策略，可实现高效率、高可靠性及高功率密度的输出。
一种高性能BOOST型DC-DC转换器设计的开题报告
一种高性能BOOST型DC-DC转换器设计的开题报告1. 研究背景在现代电子设备中，DC-DC转换器是一种经常使用的电子电路，其作用是将直流电压进行转换。
BOOST型DC-DC转换器是一种升压型转换器，能够将低电压转换为高电压，因此在电子设备中应用广泛。
传统的BOOST型DC-DC转换器通常使用PWM调制方式进行控制，但是由于其开关频率较低，其转换效率不高，而且由于器件的损耗，还导致了温度升高和噪音增加等不良影响。
因此，如何提高BOOST型DC-DC转换器的转换效率和性能，一直是电路设计研究的重点。
2. 研究目的本文旨在研究一种高性能BOOST型DC-DC转换器的设计，通过提高开关频率、优化器件结构等方式，提高其转换效率和性能，同时探究如何降低温度和噪音等不良影响。
3. 研究方法本研究将采取以下方法：（1）建立BOOST型DC-DC转换器系统模型，并进行性能仿真分析，探究影响转换效率和性能的关键因素；（2）探究一些常用的DC-DC转换器拓扑结构，比较其优劣，并选择一种适合的结构；（3）设计一种新的控制策略，提高BOOST型DC-DC转换器的转换效率和性能；（4）优化器件的结构，降低温度和噪音等不良影响。
4. 研究意义本研究的意义在于：（1）提高BOOST型DC-DC转换器的转换效率和性能，减少功耗；（2）降低温度和噪音等不良影响，提高工作稳定性；（3）推广新的控制策略和优化器件结构设计方法，为BOOST型DC-DC转换器的应用和发展提供技术支持。
5. 研究计划本研究将分为以下几个阶段：（1）文献综述阶段：对BOOST型DC-DC转换器的发展历程、现状和存在的问题进行梳理和分析，并对DC-DC转换器拓扑结构、控制策略和器件结构的优缺点进行比较。
（2）建模与仿真阶段：建立BOOST型DC-DC转换器的系统模型，并通过仿真软件进行性能分析，找出影响其效率和性能的关键因素。
（3）拓扑结构选择阶段：选择一种适合的DC-DC转换器拓扑结构，并进行仿真分析，确定其优化方法。
DC变换器的研究与设计的开题报告
升压式DC/DC变换器的研究与设计的开题报告一、选题背景随着现代电子技术的不断发展，电子产品的体积越来越小，功率需求也越来越高。
在低压供电环境下，要实现高功率输出，就需要使用力量转换技术。
DC / DC变换器是一种被广泛应用的电力转换设备，也是实现低压供电环境下高功率输出的有效手段之一。
升压式DC / DC变换器是其中之一，具有简单、高效和可靠性强等优点，在电子产品的应用中得到了广泛的应用。
二、研究目的本课题旨在研究升压式DC / DC变换器的工作原理、特点和设计方法，深入了解其在电子产品中的应用，并通过实验验证升压式DC / DC 变换器的性能和稳定性。
三、研究内容1.升压式DC / DC变换器的基本原理和特点。
2.升压式DC / DC变换器的拓扑结构和设计要点。
3.升压式DC / DC变换器的控制方法和应用。
4.升压式DC / DC变换器的电路设计和参数计算。
5.升压式DC / DC变换器的实验验证和性能评估。
四、研究方法本研究采用文献资料分析法、电路仿真和实验验证相结合的方法进行。
首先，对已有的文献进行综合分析，了解升压式DC / DC变换器的发展历程、工作原理、特点和应用。
然后，利用电路仿真软件对升压式DC / DC变换器的拓扑结构和设计方案进行仿真验证，计算各参数并优化设计方案。
最后，通过实验平台对设计的升压式DC / DC变换器进行性能测试和评估。
五、预期结果与意义通过本研究，将深入了解升压式DC / DC变换器的工作原理、特点和设计方法，并应用电路仿真软件验证设计方案，通过实验平台测试和评估升压式DC / DC变换器的性能和稳定性，取得了具有实际应用价值的研究成果。
在电子产品的应用中，升压式DC / DC变换器的应用将更加优越，具有广泛的应用前景。
毕业设计(论文)-DC-DC变换器电路设计及仿真
1.1 研究背景
在人们的生活中，电力已成为与生产生活息息相关的一部分，在各个场合，人们都需要各式各样的电力来为其服务，然而并不是所有的电力都能在一开始就能满足需要，于是就要求有电力变换的过程。在电子设备领域中，通常将整流器称为一次电源，而将DC/DC变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成安全的直流电源。目前，在电子设备中用的一次电源中，传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代，高频开关电源通过MOSFET或IGBT实现高频工作，开关频率一般控制在50kHz～100kHz范围内，实现高效率和小型化。电子设备中所用的集成电路的种类繁多，其电源电压也各不相同,在电子供电系统中，采用高功率密度的高频DC/DC隔离电源模块,从中间主线电压变换成所需的各种直流电压，可以大大减小损耗、方便维护,且安装和增容非常方便。一般都可直接装在标准控制板上，对二次电源的要求是高功率密度。因为电子设备容量的不断增加，其电源容量也将不断增加。
负载电流平均值I=Ud/R（2-2）
电流断续时，Uo平均值会被抬高，一般不希望出现
斩波电路三种控制方式
a脉冲宽度调制（PWM）或脉冲调宽型——T不变，调节ton，应用最多
b频率调制或调频型——ton不变，改变T
c混合型——ton和T都可调，使占空比改变
图2-1降压斩波电路的原理图及波形
a）电路图b）电流连续时的波形c）电流断续时的波形
1.2 课题意义
(1)DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁、列车、电动车的无级变速和控制，同时使上述控制具有加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约20％～30％的电能。直流斩波器不仅能起到调压的作用(开关电源),同时还能起到有效抑制电网侧谐波电流噪声的作用。
DC开关变换器的研究的开题报告
带功率因数校正的DC/DC开关变换器的研究的开题报告一、选题的背景和意义随着现代电子设备的不断发展，对于DC/DC开关变换器的要求也越来越高，特别是在能量利用率和功率因数方面。
在实际应用中，DC/DC开关变换器会产生谐波，导致功率因数下降，不仅影响了电网的稳定性，还会产生能量浪费。
为了减少这种现象，需要对DC/DC开关变换器进行功率因数校正，提高其能量利用率和稳定性。
因此，本研究旨在探讨带功率因数校正的DC/DC开关变换器的工作原理和设计方法，提高其功率因数和能量转换效率，为实际应用提供有价值的参考和支持。
二、研究内容和主要任务本研究的主要内容包括：1. 带功率因数校正的DC/DC开关变换器的工作原理探讨。
2. 带功率因数校正的DC/DC开关变换器的设计方法研究。
3. 带功率因数校正的DC/DC开关变换器在不同负载下的性能实验研究。
4. 对比实验结果，评价带功率因数校正的DC/DC开关变换器的性能优化效果。
本研究的主要任务包括：1. 系统学习DC/DC开关变换器的工作原理和功率因数相关知识。
2. 设计带功率因数校正的DC/DC开关变换器。
3. 搭建实验平台，进行性能实验和数据采集。
4. 对实验结果进行数据处理和分析，评估带功率因数校正的DC/DC 开关变换器的性能优化效果。
三、研究方法和技术路线本研究的研究方法主要包括：1. 文献研究法：查阅相关文献资料，学习国内外有关DC/DC开关变换器与功率因数校正的最新研究成果。
2. 实验研究法：设计、搭建带功率因数校正的DC/DC开关变换器实验平台，通过实验验证其设计和性能。
本研究的技术路线主要包括：1. 研究功率因数的基本概念和影响因素，分析DC/DC开关变换器产生谐波的原因和影响。
2. 基于单端全桥拓扑的DC/DC开关变换器设计带功率因数校正功能，并考虑其实现方法和实用性。
3. 搭建DC/DC开关变换器带功率因数校正实验平台，通过不同负载下的实验验证其性能。
软开关双向DCDC变换器的研究
软开关双向DCDC变换器的研究一、本文概述1、介绍双向DCDC变换器的研究背景和意义随着可再生能源和电动汽车等领域的快速发展，对于高效、可靠且智能的电力转换系统的需求日益增加。
双向DC-DC变换器作为一种能够实现电能双向流动的电力转换装置，在这些领域中发挥着至关重要的作用。
本文旨在深入研究软开关双向DC-DC变换器的相关技术和应用，为提升电力转换系统的效率和可靠性提供理论支持和实践指导。
双向DC-DC变换器的研究背景主要源于其广泛的应用场景。
在可再生能源领域，如太阳能和风能发电系统中，由于电源的不稳定性和间歇性，需要一种能够灵活调节电能流动的装置来确保电力系统的稳定运行。
在电动汽车领域，双向DC-DC变换器可以实现车载电池与超级电容之间的能量双向流动，从而提高电动汽车的能量利用效率和动态性能。
研究双向DC-DC变换器的意义在于，通过优化其控制技术和拓扑结构，可以提高电力转换系统的效率和可靠性，降低能量损耗和系统成本。
随着智能电网和分布式发电系统的快速发展，双向DC-DC变换器在电能管理、优化调度和故障隔离等方面也发挥着越来越重要的作用。
因此，对软开关双向DC-DC变换器的研究不仅具有重要的理论价值，还具有广阔的应用前景。
本文将对软开关双向DC-DC变换器的相关技术和应用进行深入研究，旨在为其在可再生能源、电动汽车和智能电网等领域的应用提供理论支持和实践指导。
通过不断优化其控制技术和拓扑结构，有望推动电力转换系统向更高效、更可靠和更智能的方向发展。
2、软开关技术的概念、特点及其在双向DCDC变换器中的应用软开关技术是一种在电力电子领域广泛应用的创新技术，它通过在开关过程中引入谐振，使得开关的切换在零电压或零电流的条件下进行，从而显著降低了开关损耗，提高了系统的效率。
相比于传统的硬开关技术，软开关技术在开关动作时产生的电磁干扰（EMI）和噪声也大大减少，使得整个系统的可靠性得到了提升。
在双向DCDC变换器中，软开关技术的应用主要体现在两个方面：一是实现开关管的零电压开关（ZVS）或零电流开关（ZCS），从而降低开关损耗，提高变换器的效率；二是通过谐振过程，实现能量的传递和回收，进一步提高系统的能量利用效率。
DCDC开关变换器的建模分析与研究
DCDC开关变换器的建模分析与研究DC-DC开关变换器是一种将直流电能转换为可变电压或可变电流的电力转换设备。
它通过开关管的开关操作，将输入直流电源通过开关操作从电源中提取电能，经过滤波和调节后，输出所需的电压或电流。
DC-DC开关变换器的建模分析与研究主要包括以下几个方面：1.基本电路模型：DC-DC开关变换器一般由开关管、电感、电容和二极管等基本元件组成。
建立这些元件之间的电路连接关系，可以得到DC-DC开关变换器的基本电路模型。
2.状态空间分析：通过建立DC-DC开关变换器的状态空间方程，可以对系统的状态进行描述和分析。
状态空间分析可以帮助研究者深入了解系统的动态特性，比如系统的阻尼、振荡频率等。
状态空间分析还可以进行系统控制设计和参数优化等工作。
3.均衡分析：DC-DC开关变换器在不同工作状态下，系统的电压和电流会有不同的变化特性。
通过对系统的均衡分析，可以确定系统在不同工作状态下的电压、电流等数据。
这对于系统的稳定性分析、能量传输效率的研究以及开发可靠的控制方法等方面都有重要意义。
4.动态响应分析：DC-DC开关变换器在不同负载和输入条件下，系统的动态响应特性会有所不同。
通过对系统的动态响应进行分析，可以了解系统对负载变化和输入电压波动等的适应能力，为系统的控制方法设计提供依据。
5.控制策略研究：DC-DC开关变换器的控制策略研究是建模分析的重要内容。
不同的控制策略可以对系统的性能产生不同的影响。
常用的控制策略包括比例积分控制（PI控制）、模糊控制、模型预测控制（MPC）等。
通过对不同控制策略的比较和分析，可以选择适合特定应用场景的最佳控制策略。
总之，DC-DC开关变换器的建模分析与研究对于深入理解系统的电气特性、设计高效可靠的控制方法以及提高系统的性能都具有重要意义。
在建模分析与研究的过程中，需要考虑系统的基本电路结构、状态空间方程、均衡分析、动态响应特性和控制策略等多个方面的内容，通过综合分析和比较，可以得到对系统性能和工作特性有较好理解的研究成果。
开关电容DC-DC变换器的设计方法
开关电容DC-DC变换器的设计方法
刘健;陈治明;严百平
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】1999(27)4
【摘要】在对开关电容DC-DC变换器进行稳态分析的基础上,研究了面向设计的几个关键技术问题,提出了开关电容DC-DC变换器的设计方法,并通过了实验和仿真的手段加以验证.
【总页数】4页(P102-105)
【作者】刘健;陈治明;严百平
【作者单位】西安理工大学自动化系,西安,710048;西安理工大学自动化系,西安,710048;西安理工大学自动化系,西安,710048
【正文语种】中文
【中图分类】TN64
【相关文献】
1.基于开关电容的软开关高电压增益DC-DC变换器 [J], 雷浩东;郝瑞祥;游小杰;项鹏飞
2.采用有源电容倍增器改善开关电容DC-DC变换器的性能 [J], 张立森;王立志;贾博
3.基于开关电容和三绕组耦合电感的高电压增益DC-DC变换器 [J], 雷浩东;郝瑞祥;游小杰;李芳
4.应用于光伏发电的开关电感电容DC-DC变换器 [J], 谢国民;关博文;吴琨;梁小飞
5.适合集成开关电容DC-DC变换器的浮地电容倍增器 [J], 王立志;陈治明;赵敏玲;隋晓红
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。