解决固定频率和恒定导通时间控制所带来的问题

降压式DC-DC转换器中的恒定导通时间谷值电流模式控制newmaker恒频峰值电流控制方案使用两个环路从高输入电压产生低输出电压，分别是电压外环和电流内环。

在控制信号和输出信号之间存在最小相移，由此可以实现简单的补偿。

测量流过NMOS主开关的电感电流的典型方法是，当NMOS主开关导通时检测NMOS主开关上的压降，或者检测输入端和主开关的漏极之间的串联电阻上的压降。

在这两个检测方案中，电感电流检测过程中出现在开关节点上的寄生效应均能引发激振现象，因此在测量电感电流之前必须等待一段时间，即消隐时间。

在低占空比操作过程中，这使得主开关建立并保持导通的时间变少。

图A示出了主开关上的电感电流和电流感测信号，其由消隐时间和导通时间构成图A. 消隐时间指使用固定频率的峰值电流模式控制方案的降压降转换器中的主开关所能实现的最小导通时间在低占空比操作过程中，即在输出电压比输入电压小很多时，主开关的导通总是由内部时钟控制的，而且与反馈回路无关，因此存在最小导通时间，其将电路操作限制在较高的开关频率。

而且，由于建立时间的限制，在脉冲不够宽时不能感测电流。

消隐时间决定了主开关的导通时间，仅有很少的时间可用于电流感测。

在诸如手机和媒体播放器的便携式应用中，DSP内核需要0.9 V的输出电压。

为了减小电感的尺寸以及解决方案的整体尺寸，应使用较高的开关频率。

但是如果使用该控制方案，则在使用较高的开关频率时，很难由较高的输入电压生成低占空比的电压。

后沿调制控制方案的第二个缺点是其较差的瞬态响应。

图B示出了针对负载电流的正向变化和负向变化的瞬态响应的典型波形。

便携式应用中，在降低输出电容器的尺寸和成本的同时必须能够实现很快的瞬态响应。

在输出端出现负载电流的正向阶跃增加时，输出响应可能延迟一个时钟周期。

在负载电流的负向阶跃减小的情况中，转换器强行给出最小宽度高边导通时间，其由电流控制环的速度确定。

因此在负向负载瞬态变化的过程中，不可能实现最小延迟响应，而且还将发生严重的过冲和下冲瞬态现象。

（新版）维修电工中级题库（含答案）一、单选题1.电感中的电压与电流的相位关系为：（）。

A、电流超前于电压90B、电压超前电流90°C、电压与电流同相答案：B2.交流电最大值仅是指（）。

A、有效值B、瞬时值C、平均值答案：B3.三绕组电压互感器的辅助二次绕组是接成（）。

A、开口三角形B、三角形C、星形D、曲折接线答案：A4.根据电磁感应定律e=-N×ΔФΔt)，求出的感应电动势，是在Δt这段时间内的（）。

A、平均值B、瞬时值C、有效值D、最大值答案：A5.STEP7的标准版配置了哪3种基本的编程语言。

A、STL、FBD、LADB、SFC、LAD、STLC、STL、LAD、GraphD、CFC、LAD、STL答案：A6.微机的核心是（）。

A、存储器B、总线C、CPUD、I/O接口答案：C7.对直流电动机进行制动的所有方法中，最经济的制动是（）。

A、机械制动B、回馈制动C、能耗制动D、反接制动答案：B8.晶闸管斩波器是应用于直流电源方面的高压装置，其输出电压（）。

A、是固定的B、可以上调，也可以下调C、只能上调D、只能下调答案：D9.变频调速中变频器的作用是将交流供电电源变成（）的电源。

A、变压变频B、变压不变频C、变频不变压D、不变压不变频，答案：A10.在加计数器的设置输入S端的（），将PV端指定的预置值送入计数器值。

A、高电平B、低电平C、上升沿D、下降沿答案：C11.双闭环调速系统包括电流环和速度环，其中两环之间关系是（）。

A、电流环为内环，速度环为外环B、电流环为外环，速度环为内环C、电流环为内环，速度环也为内环D、电流环为外环，速度环也为外环答案：A12.直流电机的电气制动有三种方法，即再生制动、能耗制动和（）。

A、反接制动B、回馈制动C、机械制动D、发电制动答案：A13.利用试验法判断变压器故障，若测得低侧三相绕组电阻误差很大，可能产生的故障是（）。

A、引线铜皮短路B、高压侧短路C、低压侧开路D、高压侧开路答案：A14.表示传递机械能量的相互连接的机械部件的总和称为（）A、单轴拖动系统B、机械传动图C、多轴拖动系统D、可逆拖动系统答案：B15.转速、电流双闭环调速系统在启动时的调节作用，主要依靠（）。

现代电子技术Modern Electronics Technique2021年12月15日第44卷第24期Dec.2021Vol.44No.240引言Boost 型DC⁃DC 变换器作为开关电源的基本拓扑结构，应用非常广泛，适用于消费类电子、工业、通信等各个领域[1⁃5]。

Boost 型DC⁃DC 变换器的控制方式主要包括电压控制模式、电流控制模式以及恒定导通/关断时间（COT/CFT ）控制模式。

COT/CFT 控制相比于传统的电压控制或电流控制具有更快的瞬态响应速度，应用较为广泛[6⁃10]。

在传统的COT 控制中，以工作频率的变化为代价，以维持导通时间的恒定，获得较快的瞬态响应[11⁃13]。

然而，频率的变化会带来较大的电磁干扰以及电路结构的复杂化。

为实现性能的进一步优化，对COT 控制模式进行改进，在保留COT 控制优势的前提下，固定开关频率，从而降低电磁干扰。

本文基于COT 控制模式设计一种开关频率恒定的升压变换器，输入电压范围为2.4~4.2V ，负DOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2021.24.023引用格式：武华，曾伟，彭莉，等.固定开关频率的COT 控制Boost 型DC⁃DC 变换器研究[J].现代电子技术，2021，44（24）：107⁃111.固定开关频率的COT 控制Boost 型DC⁃DC变换器研究武华1，曾伟1，彭莉1，冯秀平1，袁寿财1，陈艳艳2（1.赣南师范大学物理与电子信息学院，江西赣州341000；2.芯盛电子有限公司，四川成都611730）摘要：文章提出一款基于固定开关频率的COT 控制Boost 型DC⁃DC 变换器。

以恒定导通时间控制模式为基础，将输入输出电压经过转换后与导通时间相联系，通过对元器件的参数设置来实现变换器的固定开关频率，减小因频率波动而产生的电磁干扰。

利用Cadence spectre 仿真平台，采用SMIC 0.18μm CMOS 工艺完成系统的启动过程仿真、负载瞬态响应仿真、线性瞬态响应仿真以及电压纹波仿真。

概述变频器就是利用电力半导体器件的通断作用将固定电压、频率的交流电变换为频率、电压都连续可调的交流电的装置，主要用于对异步电动机的调速控制，它与电动机之间连接框图如图1-1所示。

按变频器的电路组成分类:从变频器的电路组成来看，变频器可分为交-交变频器和交-直-交变频器。

1.交-交变频器它是将频率固定的交流电源直接变换成频率连续可调的交流电源，其主要优点是没有中间环节，变换效率高。

但其连续可调的频率范围窄，所采用的器件多，其应用收到很大限制。

2、交-直-交变频器先将频率固定的交流电整流后变成直流，再经过逆变电路，把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电，由于把直流电逆变成交流电较易控制，因此在频率的调节范围，以及变频后电动机特性改善等方面，都具有明显优势，目前使用最多的变频器均属于交-直-交变频器。

根据直流环节的储能方式来分，交-直-交变频器又可分为电压型和交流电源变频器电动机负载电流型两种。

1）电压型整流后若是靠电容来滤波，这种交-直-交变频器称为电压型变频器,而现在使用的变频器大部分为电压型。

2）电流型整流后若是靠电感来滤波，这种交-直-交变频器称为电流型变频器，这种型式的变频器较为少见。

根据调压方式的不同，交-直-交变频器又可分为脉幅调制（PAM）和脉宽调制（PWM）两种。

3）脉幅调制（PAM）变频器输出电压的大小是通过改变直流电压（UD）来实现的，这种方法现在已经很少采用。

4）脉宽调制（PWM）变频器输出电压的大小是通过改变输出脉冲的占空比来实现的。

目前使用最多的是占空比按正弦规律变化的正弦波脉宽调制，即SPWM方式。

按变频器的控制方式分类按不同的控制方式，变频器可分为U/f控制、矢量控制（VC）和直接转矩控制三种类型。

按变频器的用途分类根据用途的不同变频器可分为通用变频器和专用变频器。

目前变频器技术主要发展方向为：1、高水平的控制2、网络智能化3、结构小型化4、高集成化5、专门化6、开发清洁电能的变频器图2-2 交-直-交电压型变频器典型主电路整流器由VD1～VD6组成三相整流桥，它们将三相380V工频交流电整流成直流，设电源的线电压有效值为UL，那么三相全波整流后的平均直流电压UD大小是：UD=1.35UL=513V整流管VD1～VD6通常采用可以承受高电压大电流具有较大耗散功率的电力二极管，中间电路中间电路包括滤波电路、限流电路和制动电路三部分。

关于电子镇流器的功率因数校正问题的讨论陈传虞摘要本文分析电子镇流器的功率因数校正问题,着重讨论了有源功率因数校正的三种模式(峰值电流控制、固定开通时间、固定频率平均电流连续导通模式）的工作原理，它们的优缺点及适用场合等。

关键词：无源功率因数校正有源功率因数校正峰值电流控制固定开通时间频率钳定前(后）沿调制断续导通、临界导通、连续导通模式过渡模式前言在电子镇流器中通常采用图1a所示的输入电路，由于电解电容器C O的容量很大，工作时储存电荷很多，只有输入电压超过电容上的电压时，才有输入电流，所以电流波形严重失真，仅在电压峰值附近才会出现一个电流尖脉冲(如图1b)。

这样一来，电路的功率因数变得很低，约为0.5左右,输入电流谐波含量十分丰富。

而根据国标GB/T17263-2002以及欧洲法规EN63000-3-2，对25W以上的节能灯和电子镇流器的各次谐波的含量提出了严格要求，现有的许多电路根本无法满足这个要求。

图1 镇流器的输入电路为了减少镇流器输入电流的谐波失真，必须采取一些特殊措施，通常称之为功率因数校正（PFC Power factor correction)技术来提高它的功率因数。

大致说来，功率因数校正有两种方案：无源功率因数校正（Passive PFC)和有源功率因数校正(Active PFC) ，前者已有很多资料介绍，不是本文讨论的重点，我们主要分析有源功率因数校正的三种模式，它们的工作原理、优缺点及适用场合等。

一．无源功率因数校正的原理及常用电路无源功率因数校正的原理主要是增加输入电流的导通时间，使电源电流的波形接近电压的正弦波形，减少它的失真。

最初采用的方案是逐流电路。

图2 无源功率因数校正电路它用图2(a)的电路代替图1的电容C O，电源通过VD3对电容C1、C2充电到输入电压峰值，每个电容电压最多为输入电压峰值之半。

这样，电容可在120˚范围内充电，输入电流的时间被拉长，电流为零（死区）的时间只占33.3%。

四开关buck-boost变换器的控制电路及控制方法与流程1. 引言1.1 概述本文旨在探究四开关buck-boost变换器的控制电路及其相应的控制方法与流程。

随着能源需求的增加以及对能源转换效率的要求不断提高，四开关buck-boost变换器作为一种常用的电力转换装置，在工业和研究领域中得到广泛应用。

通过调整输入和输出电压，该变换器可以实现有效而精确的能量转移。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分。

引言部分将介绍文章的目的、概述以及文章结构。

之后，第二部分将详细介绍四开关buck-boost变换器的原理，并讨论设计该变换器控制电路时需要考虑的要点。

接着，第三部分将说明控制电路的具体步骤与流程，包括输入电压检测与控制、输出电压调节与控制以及开关管导通和断开策略。

第四部分将描述实验装置并介绍控制电路实验过程，并对实验结果进行详细分析和讨论。

最后，在第五部分中我们将总结文章，并展望未来进一步研究这一领域所可能取得的成果。

1.3 目的本文的目的是为了深入研究四开关buck-boost变换器，探讨其控制电路的设计要点与方法，并提供一个完整的控制流程。

通过实验验证和结果分析，我们希望能够验证本文提出的控制方法在实际应用中的有效性，并为今后相似研究提供参考和指导。

同时，本文也对未来这一领域可进行的进一步研究做出展望，以推动相关技术和理论的发展。

以上是“1. 引言”部分内容，请核对。

2. 四开关buck-boost变换器的控制电路与方法：2.1 原理介绍：四开关buck-boost变换器是一种常用的DC-DC变换器拓扑结构，它具有较高的转换效率和宽范围的输入输出电压能力。

该变换器能够实现输入电压向输出电压的降压和升压功能，并且能够在负载或输入电压波动时保持相对稳定的输出。

2.2 控制电路设计要点：在设计四开关buck-boost变换器的控制电路时，需要考虑以下几个要点：首先是输入输出电压范围：根据应用需求确定所需的输入和输出电压范围，以此来选择合适的元件参数。

电力电子变流技术课后答案第7章第七章直流斩波电路习题与思考题解7-1.DC/DC变换电路的主要形式和工作特点是什么？解：.DC/DC变换器有两种主要的形式，一种是逆变整流型，另一种是斩波电路控制型。

逆变整流型是将直流电压逆变成一个固定的高频交流电压，将这个交流电压经变压器变为要求的交流电压，再整流成所需要的直流电压。

逆变电路一般采用恒压恒频控制，它适用于小功率的电源变换和变压比较大的变换中。

斩波电路控制型可选用多种脉冲调制方式做为控制输入，适用于不需要隔离的场合和升压、降压比不大的场合。

7-2.试述斩波电路的主要功能。

解：直流斩波电路是一种直流/直流（DC/DC）变换电路，其主要功能是通过控制直流电源的通和断，来实现对负载上的平均电压和功率进行控制，即所谓调压调功功能。

7-3.斩波电路常用的三种控制方式是什么？解：斩波电路常用的三种控制方式是：（1）时间比控制方式；（2）瞬时值控制方式；（3）时间比和瞬时值结合的控制方式。

7-4.试述斩波电路时间比控制方式中的三种控制模式。

解：斩波电路时间比控制方式中的三种控制模式为：（1）定频调宽控制模式定频就是指开关元件的开、关频率固定不变，也就是开、关周期T 固定不变，调宽是指通过改变斩波电路的开关元件导通的时间T on来改变导通比K t值，从而改变输出电压的平均值。

（2）定宽调频控制模式定宽就是斩波电路的开关元件的导通时间T on固定不变，调频是指用改变开关元件的开关周期T来改变导通比K t。

（3）调频调宽混合控制模式这种方式是前两种控制方式的综合，是指在控制驱动的过程中，即改变开关周期T，又改变斩波电路导通时间T on的控制方式。

通常用于需要大幅度改变输出电压数值的场合.7-5.试述降压型斩波电路的工作原理，如果电路中U d =100V ，K t =0.5，求输出电压值？解：降压型斩波电路的输出平均直流电压低于电源输入的直流电压，电路原理结构及工作波形参阅教材P117中的图7-8。

公路隧道L ED灯照明系统无级调光控制方式研究周　健1　吕晓峰2　杨　洋1(1招商局重庆交通科研设计院有限公司　重庆　400067;　2合肥源辉光电子有限公司　合肥　230061)摘　要　本文针对近年来逐渐进入公路隧道照明的L ED灯各种调光控制方式的调光范围、调光分级、电源效率、信号传输性能等影响因素进行对比分析,提出了目前最适合L ED灯的调光控制方式。

关键词　公路隧道　照明　LED灯　无级调光控制方式 公路隧道照明的目的在于保证车辆舒适、安全地穿越隧道,因此公路隧道照明的基本要求是根据外部环境,提供与之相适应的照明,以满足人眼的适应曲线。

公路隧道照明控制一般原理如图1所示。

图1　公路隧道照明控制一般原理框图 国际照明学会(C IE)将隧道照明定义为接近段、入口段、中间段、出口段4个照明段,其中隧道入口照明分为阈值段、过渡段,阈值段是为了消除“黑洞”现象,让驾驶人员能在洞口辨认障碍物(标准高20cm)。

为了避免阈值段照明与隧道内部照明之间的强烈变化,设置过渡段照明,将隧道内照明水平逐渐下降,以达到隧道内基本照明亮度。

隧道照明的亮度递减曲线如图2所示。

图2　公路隧道照明的亮度递减曲线示意图 公路隧道照明调光控制是满足不同亮度环境、交通环境下的照明需求,实现隧道内各区段照明亮度平滑过渡,从而达到既满足隧道的照明亮度要求,保证行车安全,又节省能源的目的。

目前公路隧道内使用灯具主要有荧光灯、高压钠灯、金卤灯、L ED灯等。

荧光灯可实现无级调光,但其光效较低,调光时易产生高次谐波,对电网造成干扰;高压钠灯、金卤灯调光幅度很小,一般不在无级调光系统中应用;随着科学技术的发展,L D灯开始进入公路隧道照明领域,一种采用L ED灯无级调光控制的隧道照明系统应运而生,它的出现,使得公路隧道照明质量与节能又向前迈进了一大步。

本文针对研究L ED灯无级调光控制系统中应考虑的问题及解决方案作初步研究。

1　L ED灯调光控制模式目前,L D灯调光控制模式方式主要有以下3种调光控制模式6E E:1(1)无级调节方式:通过控制L ED 灯电源的输出电流,调节L ED 灯的亮度,可实现256级亮度调节;(2)灯管阵列控制:通过关闭或点亮L ED 灯具中某一列或多列灯管调节亮度,调节级数与灯具中控制阵列数相关;(3)灯群组控制:通过灯具地址编码,可实现关闭或点亮奇数灯具、偶数灯具,关闭或者点亮所有灯具,实现亮度调节。