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  • 学习课程
  • 授课教师
  • 课后答题
陈为
福州大学电气工程与自动化学院教授,博士生导师
中国电源学会常务理事,磁技术专委会委员。主要研究方向为电力电子功率变换,功率电磁元件,电磁兼容分析与诊断,无线电能传输,电器、电磁和电气元件及系统仿真以及工程电磁场分析与应用等。
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课程介绍
电源基础知识
  • 总章节:20
  • 课程时长:04:47:09
本章节深入浅出地全方位介绍了开关电源的应用背景、基本原理、工作特点、基本拓扑以及控制策略及其稳定性问题,具体涉及现代社会对各种电源的新要求、电源电压调节的基本方式、基本开关电源拓扑及隔离式、大功率、多路输出、副边整流方式、功率因数校正电路、开关电源的损耗及软开关基本概念,最后简单介绍了各种开关电源的控制策略及其稳定性问题。通过学习,尤其对于还没有系统学习过开关电源专门知识的初学者,可以建立起对开关电源所涉及的基本理论和相关技术比较全面的初步了解,这对后续深入学习相关知识是十分必要的。
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陈为
福州大学电气工程与自动化学院教授,博士生导师
中国电源学会常务理事,磁技术专委会委员。主要研究方向为电力电子功率变换,功率电磁元件,电磁兼容分析与诊断,无线电能传输,电器、电磁和电气元件及系统仿真以及工程电磁场分析与应用等。
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00:00
电压控制方式及占空比调整原理
1. 通过比较误差电压VE与参考电压VI来控制开关的切换,当两者相等时,开关状态改变,进而调节占空比。 2. 若输出电压下降,误差电压VE抬高,导致开关关断时间延长,从而增加占空比;反之,如果VE降低,占空比减小。 3. 这种电压控制是PWM控制的传统方式,具有固定的开关频率,由振荡器频率决定,通过简单的电路实现精确控制,但仅适用于连续导通模式(CCM)。 4. 在不连续导通模式(DCM)下,该控制方式失效,因为DCM的公式与CCM不同,需要不同的控制策略。 5. 另一种电压控制模式采用分子控制方式,利用开关电流与锯齿波的比较来调整占空比,其中δi(电流变化)由VI减VO乘时间后除以电感得到。
1. 通过比较误差电压VE与参考电压VI来控制开关的切换,当两者相等时,开关状态改变,进而调节占空比。 2. 若输出电压下降,误差电压VE抬高,导致开关关断时间延长,从而增加占空比;反之,如果VE降低,占空比减小。 3. 这种电压控制是PWM控制的传统方式,具有固定的开关频率,由振荡器频率决定,通过简单的电路实现精确控制,但仅适用于连续导通模式(CCM)。 4. 在不连续导通模式(DCM)下,该控制方式失效,因为DCM的公式与CCM不同,需要不同的控制策略。 5. 另一种电压控制模式采用分子控制方式,利用开关电流与锯齿波的比较来调整占空比,其中δi(电流变化)由VI减VO乘时间后除以电感得到。
05:11
电压控制模式下的分子控制方法解析
1. 电感电流的纹波与输入电压、输出电流、占空比和输出电压相关,可以作为对比信号。 2. 通过物态放大器产生误差信号,用RCS将电流转换成电压,此电压与开关电流一致,反映电感电流波形。 3. 输出电压下降会增加占空比,从而提高输出电压,体现了电压控制模式的基本原理,其中参考电压由电感电流信号提供。 4. 电感电流受输入电压影响,增加输入电压会增加电感电流的纹波,对输入电压的变化反应迅速。 5. 平均电流控制模式使用电感电流的平均值,相对于资源电压控制,直接反映电流变化,适用于需要精确控制电流的场合。
1. 电感电流的纹波与输入电压、输出电流、占空比和输出电压相关,可以作为对比信号。 2. 通过物态放大器产生误差信号,用RCS将电流转换成电压,此电压与开关电流一致,反映电感电流波形。 3. 输出电压下降会增加占空比,从而提高输出电压,体现了电压控制模式的基本原理,其中参考电压由电感电流信号提供。 4. 电感电流受输入电压影响,增加输入电压会增加电感电流的纹波,对输入电压的变化反应迅速。 5. 平均电流控制模式使用电感电流的平均值,相对于资源电压控制,直接反映电流变化,适用于需要精确控制电流的场合。
08:38
平均电流控制模式及电路实现
1. 平均电流控制通过直接检测电感电流的完整波形,包括其平均值,以提高控制效果。此方法的优势在于能较好地对比电流与电压,从而实现精准控制。 2. 当输入电压上升时,电感电流的谐波变陡,导致焦点提前,从而自动调整占空比以维持输出电压稳定。 3. 平均电流控制需要准确检测电感电流的直流成分,但直流成分难以检测,给控制系统带来挑战。 4. 此控制方式因采用平均值计算,具有较强的抗干扰能力,能够滤除部分干扰信号。 5. 存在一个限制,即如果控制电压的斜率超过参考电压,会导致系统失去焦点,可能引发控制失效。
1. 平均电流控制通过直接检测电感电流的完整波形,包括其平均值,以提高控制效果。此方法的优势在于能较好地对比电流与电压,从而实现精准控制。 2. 当输入电压上升时,电感电流的谐波变陡,导致焦点提前,从而自动调整占空比以维持输出电压稳定。 3. 平均电流控制需要准确检测电感电流的直流成分,但直流成分难以检测,给控制系统带来挑战。 4. 此控制方式因采用平均值计算,具有较强的抗干扰能力,能够滤除部分干扰信号。 5. 存在一个限制,即如果控制电压的斜率超过参考电压,会导致系统失去焦点,可能引发控制失效。

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电压控制方式及占空比调整原理
1. 通过比较误差电压VE与参考电压VI来控制开关的切换,当两者相等时,开关状态改变,进而调节占空比。 2. 若输出电压下降,误差电压VE抬高,导致开关关断时间延长,从而增加占空比;反之,如果VE降低,占空比减小。 3. 这种电压控制是PWM控制的传统方式,具有固定的开关频率,由振荡器频率决定,通过简单的电路实现精确控制,但仅适用于连续导通模式(CCM)。 4. 在不连续导通模式(DCM)下,该控制方式失效,因为DCM的公式与CCM不同,需要不同的控制策略。 5. 另一种电压控制模式采用分子控制方式,利用开关电流与锯齿波的比较来调整占空比,其中δi(电流变化)由VI减VO乘时间后除以电感得到。
1. 通过比较误差电压VE与参考电压VI来控制开关的切换,当两者相等时,开关状态改变,进而调节占空比。 2. 若输出电压下降,误差电压VE抬高,导致开关关断时间延长,从而增加占空比;反之,如果VE降低,占空比减小。 3. 这种电压控制是PWM控制的传统方式,具有固定的开关频率,由振荡器频率决定,通过简单的电路实现精确控制,但仅适用于连续导通模式(CCM)。 4. 在不连续导通模式(DCM)下,该控制方式失效,因为DCM的公式与CCM不同,需要不同的控制策略。 5. 另一种电压控制模式采用分子控制方式,利用开关电流与锯齿波的比较来调整占空比,其中δi(电流变化)由VI减VO乘时间后除以电感得到。
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电压控制模式下的分子控制方法解析
1. 电感电流的纹波与输入电压、输出电流、占空比和输出电压相关,可以作为对比信号。 2. 通过物态放大器产生误差信号,用RCS将电流转换成电压,此电压与开关电流一致,反映电感电流波形。 3. 输出电压下降会增加占空比,从而提高输出电压,体现了电压控制模式的基本原理,其中参考电压由电感电流信号提供。 4. 电感电流受输入电压影响,增加输入电压会增加电感电流的纹波,对输入电压的变化反应迅速。 5. 平均电流控制模式使用电感电流的平均值,相对于资源电压控制,直接反映电流变化,适用于需要精确控制电流的场合。
1. 电感电流的纹波与输入电压、输出电流、占空比和输出电压相关,可以作为对比信号。 2. 通过物态放大器产生误差信号,用RCS将电流转换成电压,此电压与开关电流一致,反映电感电流波形。 3. 输出电压下降会增加占空比,从而提高输出电压,体现了电压控制模式的基本原理,其中参考电压由电感电流信号提供。 4. 电感电流受输入电压影响,增加输入电压会增加电感电流的纹波,对输入电压的变化反应迅速。 5. 平均电流控制模式使用电感电流的平均值,相对于资源电压控制,直接反映电流变化,适用于需要精确控制电流的场合。
08:38
平均电流控制模式及电路实现
1. 平均电流控制通过直接检测电感电流的完整波形,包括其平均值,以提高控制效果。此方法的优势在于能较好地对比电流与电压,从而实现精准控制。 2. 当输入电压上升时,电感电流的谐波变陡,导致焦点提前,从而自动调整占空比以维持输出电压稳定。 3. 平均电流控制需要准确检测电感电流的直流成分,但直流成分难以检测,给控制系统带来挑战。 4. 此控制方式因采用平均值计算,具有较强的抗干扰能力,能够滤除部分干扰信号。 5. 存在一个限制,即如果控制电压的斜率超过参考电压,会导致系统失去焦点,可能引发控制失效。
1. 平均电流控制通过直接检测电感电流的完整波形,包括其平均值,以提高控制效果。此方法的优势在于能较好地对比电流与电压,从而实现精准控制。 2. 当输入电压上升时,电感电流的谐波变陡,导致焦点提前,从而自动调整占空比以维持输出电压稳定。 3. 平均电流控制需要准确检测电感电流的直流成分,但直流成分难以检测,给控制系统带来挑战。 4. 此控制方式因采用平均值计算,具有较强的抗干扰能力,能够滤除部分干扰信号。 5. 存在一个限制,即如果控制电压的斜率超过参考电压,会导致系统失去焦点,可能引发控制失效。




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2023-05-07 13:29:56
公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容公告内容内容内容内容内容内容内容内容列表内容内容内容内容内容内容内容内容公告内容
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