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谷值电流控制开关DC-DC变换器仿真分析文献综述
文章来源:www.biyezuopin.cc   发布者:学生毕业作品网站  

                                  学号: (宋体 五号 粗体)

常 州 大 学
毕业设计(论文)文献综述
(××××(Times New Roman 三号 粗体)届)

 

   题    目       谷值电流控制开关DC-DC变换器仿真分析      
                                                             
   学    生                张               建              
   学    院  信息科学与工程   专 业 班 级  电  子  082      
   校内指导教师 (宋体 四号 粗体) 专业技术职务 (宋体 四号 粗体)
    校外指导老师 (宋体 四号 粗体)专业技术职务 (宋体 四号 粗体)

二○××年×月(居中 宋体 三号 粗体)

题目:分析谷值电流DC/DC变换器拓扑分析
一、前言
1.课题研究的意义;国内外研究现状和发展趋势
 研究意义:
   开关DC-DC变换器是一种典型的强非线性时变动力学系统,存在各种类型的次谐波、分岔与混沌等丰富的非线性现象。这些非线性现象严重影响开关DC-DC变换器的性能。因此,深入分析和研究开关DC-DC变换器的分岔和混沌等非线性动力学现象,对开关DC-DC变换器的设计和工程应用具有重要的理论意义和使用价值。
 电流型控制开关DC-DC变换器是一类较早被作为研究非线性现象的功率变换电路,因其负载突变时动态相应速度较快而在工业领域得到了应用广泛。电流型控制技术包括峰值电流控制、平均电流控制和谷值电流控制。关于峰值电流控制开关DC-DC变换器的非线性现象的研究成果较为丰富,而关于谷值电流(Valley Current Mode, VCM)控制开关DC-DC变换器的非线性现象的研究成果却相对较少。因此,对VCM控制DC-DC变换器进行深入的动力学分析具有一定的理论意义和实用价值。
   对谷值电流控制开关DC-DC变换器进行PSIM电路仿真分析,可以了解到该变换器在不同电路参数时的运行情况,有效地估计出该变换器处于稳定工作状态时的电路参数范围,有助于制作实际谷值电流控制开关DC-DC变换器电路参数的合理选取。
   自20世纪90年代以来,许多新的领域和新的要求对开关电源提出了更新更高的挑战。正是由于外界的这些要求推动了两个开关电源的分支技术一直成为当今电力电子的研究课题,即有源功率因数校正技术和低压大电流高功率DC/DC变换技术。另外由于技术性能和要求的提高,使得许多相关技术课题的研究,正在迅速增加。


2.课题的研究目标、内容和拟解决的关键问题
   1)综述电流控制开关DC-DC变换器的工作原理,比较分析峰值电流控制、平均电流控制和谷值电流控制等技术的特点和应用范围。
   2)利用PSIM仿真软件搭建VCM控制Buck变换器和峰值电流 (Peak Current Mode, PCM)控制Buck变换器的仿真电路,给出各电路参数变化时的时域波形和相轨图,并对输入电压和负载电阻确定其稳定工作时的参数区域。
   3)类似地对VCM控制Boost变换器和VCM控制Buck-boost变换器进行相应的电路仿真分析。
   4)除参考电流外,在其它电路参数相同的情况下,比较分析VCM控制Buck变换器和PCM控制Buck变换器的动力学特性的对称性。


二、设计方案的确定
1.方案的原理、特点与选择依据
   根据DC2DC变换的基本原理,在断续导通模式下,依据状态空间法建立了BUCK、BOOST、BUCK/BOOST三种变换器的数学模型,并在此基础上基于PSIM ( Powersim)对三种变换电路分别构建仿真模型。
   利用该仿真模型不仅可以有效模拟实际的DC2DC变换电路的运行特性,而且还可以采用不同的控制算法、控制策略对该模型进行闭环控制,为分析设计DC2DC变换电路及其控制系统提供有效的方法,同时也为实际电路的设计调试提供新思路。
   最后通过仿真结果与理论分析表明建模方法的正确性。

2.设计步骤
1. 分别建立VCM控制和PCM控制开关DC-DC变换器的PSIM电路仿真模型。
2. 分别确定VCM控制和PCM控制开关DC-DC变换器输入电压和负载电阻的稳定工作参数区域。
3. 分析VCM控制Buck、Boost和Buck-Boost变换器的动力学特性。

三、阶段性设计计划、设计目标与应用价值
周次            工 作 内 容                    预 定 目 标
1~2             英文资料翻译                 上交英文翻译报告
3~4               查阅相关资料                 上交文献综述开题报告
5~7               进行仿真电路建模            完成仿真电路建模
8~11           进行电路仿真                  完成电路仿真,并记录仿真结果
12~13           对仿真结果进行分析           完成仿真分析,给出参数区域
14~15           整理文档、撰写论文         文档整理结束,论文撰写工作结束

四、参考文献
[1] 拉扎维(陈贵灿等译).模拟CMOS集成电路设计.西安:西安交通大学出版社.2003
[2] 佛朗哥(刘树棠等译).基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计.西安;西安交通大
   学出版社.2004
[3] P.R.Gray and R.G.Meyer. Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. Fourth Ed.,
   New York:wiley
[4] PhillipE .Allen.CMOS模拟集成电路设计第二版(英文版).北京:电子工业出版社.2002
[5] Ken Martin数字集成电路设计(英文版)。北京:电子工业出版社.2002
[6] Wayne Wolf.现代VLSI电路设计.北京:科学技术出版社.2002
[7] 沙占友.新型单片开关电源的设计与应用.北京:电子工业出版社.2001
[8] 陈治明等. 电力电子技术的回顾与前瞻[J]. 电源技术应用.1999.2
[9] 谭宗振. 开关整流器概述[J].电源技术应用.2002.6:25-27.
[10] 叶慧贞等. 新颖开关稳压电源[M]北京:国防工业出版社.1999.
[11] 专业网站:WWW.45IT.COM
[12] http://www.21ic.com/news/n10621c88.aspx
[13] http://www.dkxxw.com/bbs/index.asp?boardid=5
[14] http://www.zuidait.net/jiaocheng/2006/7195.html
[15] http://isee.sdu.edu.cn/freenews/news/szerone/library/119051792.htm
[16] 刘胜利.高频开关电源实用新技术.机械工业出版社
[17] 李金伴等.开关电源技术.化学工业出版社
[18] 王水平、付江敏.开关稳压电源.西安电子科技大学出版社.1999
[19] 何希才.新型开关电源设计与应用.北京:科学技术出版社.2001
[20] 张建人.MOS集成电路分析与设计基础.北京:清华大学出版社.1994
[21] 杨德刚等.软开关技术与展望[J].电力电子技术.1998.2
[22] 阮新波等.移相控制零电压开关PWM变换器分析[J].电力电子技术.2001.6
[23] 周渊深编著.交直流调速系统与MATLAB仿真。北京:中国电力出版社.2004
[24] 孙树朴等编著.半导体变流技术。徐州:中国矿业大学出版社.1994
[25] 沙占友.单片开关电源的最新应用技术.机械工业出版社.2003
[26] 白同云.电子电路实用抗干扰技术.北京邮电大学出版社.2002
[27] 孙时生.PSPICE用于开关电源最坏情况分析和蒙地卡罗分析[J].电力电子技术.2000
   (2)
[28] 张占松等.电路和系统的仿真实践.北京:科学出版社.2000

五、指导教师审阅意见

                                                  签名           
                                                      年    月    日
(注:学生可根据文献综述的内容相应扩充本表各项的大小)

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