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基于描述函数法的分数阶Cuk变换器稳定性分析
1
作者 陈艳峰 汪鑫 +1 位作者 张波 陈生 《电源学报》 北大核心 2025年第4期120-136,共17页
提出了分数阶Cuk变换器闭环系统的建模与稳定性分析方法。首先分析了PWM控制的分数阶Cuk变换器闭环系统的传递函数;然后对其控制系统的非线性环节进行建模,从而获得分数阶Cuk变换器闭环系统的描述函数模型;进而利用改进的Nyquist稳定判... 提出了分数阶Cuk变换器闭环系统的建模与稳定性分析方法。首先分析了PWM控制的分数阶Cuk变换器闭环系统的传递函数;然后对其控制系统的非线性环节进行建模,从而获得分数阶Cuk变换器闭环系统的描述函数模型;进而利用改进的Nyquist稳定判据,分析了分数阶元件阶次对变换器闭环系统稳定性的影响;最后通过仿真与RT Box平台验证了分数阶变换器闭环系统建模及稳定性分析方法的准确性。 展开更多
关键词 分数阶cuk变换器 描述函数法 改进Nyquist稳定判据
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磁集成串联电容Buck-Cuk高降压DC-DC本质安全型变换器
2
作者 李洪珠 李文瑞 李雯婧 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期147-157,170,共12页
针对传统本安变换器降压比不足的问题,将Buck与非反向Cuk变换器组合,得到了交错并联型Buck-Cuk变换器。该变换器通过引入串联电容减小开关管上的电压应力。为减小变换器的体积与重量将两个输出电感进行耦合集成,得到了磁集成串联电容Buc... 针对传统本安变换器降压比不足的问题,将Buck与非反向Cuk变换器组合,得到了交错并联型Buck-Cuk变换器。该变换器通过引入串联电容减小开关管上的电压应力。为减小变换器的体积与重量将两个输出电感进行耦合集成,得到了磁集成串联电容Buck-Cuk高降压DC-DC本质安全型变换器。分析了在不同工作模式下耦合电感的等效电感值,并推导出耦合前后对于相电流纹波的影响,获得了不同占空比的情况下耦合度对于电流纹波抑制的约束关系,验证了耦合集成能提升变换器的本质安全性能。此外,分析所提变换器中电源和不同器件对短路时放电火花所提供的能量,证明了所提变换器的本质安全特性较传统变换器有较大的提升。最后,通过搭建一台实验样机,验证理论分析的正确性。 展开更多
关键词 Buck-cuk变换器 高降压比 交错并联 耦合系数 电流纹波 本质安全
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Cuk拓扑的Simulink仿真模型 被引量：6
3
作者 刘宏达 刘建 罗耀华 《应用科技》 CAS 2004年第4期38-40,共3页
Cuk变换器是非线性电路,可看作是数字、模拟电路的混合.在对Cuk电路的开关管分别工作在开、关期间建立了较为完善的非线性数学模型的基础上,将逻辑量与模拟量有机地结合起来,建立了Cuk电路通用的Simulink仿真模型,从而可以高效地辅助Cu... Cuk变换器是非线性电路,可看作是数字、模拟电路的混合.在对Cuk电路的开关管分别工作在开、关期间建立了较为完善的非线性数学模型的基础上,将逻辑量与模拟量有机地结合起来,建立了Cuk电路通用的Simulink仿真模型,从而可以高效地辅助Cuk电路的分析与设计. 展开更多
关键词 cuk变换器 cuk电路 SIMULINK 仿真模型 非线性电路 拓扑结构
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控制电容对DICM Cuk PFC稳定性影响
4
作者 余铁钞 《电工技术》 2025年第19期99-102,共4页
以不连续电感电流模式Cuk PFC变换器为例,描述了当系统控制电容减小时存在的慢尺度分岔现象。分析了这些现象的特点和产生原因,根据功率平衡推导了系统的谐波平衡解,并据此进行了仿真,结果表明随着控制电容减小,系统会进入倍周期分岔,... 以不连续电感电流模式Cuk PFC变换器为例,描述了当系统控制电容减小时存在的慢尺度分岔现象。分析了这些现象的特点和产生原因,根据功率平衡推导了系统的谐波平衡解,并据此进行了仿真,结果表明随着控制电容减小,系统会进入倍周期分岔,继而进入混沌状态。 展开更多
关键词 cuk PFC变换器 不连续电感电流模式 慢尺度分岔
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基于脉冲宽度调制的Cuk转换器电磁干扰减低研究
5
作者 孙逸菲 姜昊男 《消费电子》 2025年第18期59-61,共3页
近年来,电子设备对于电源系统的要求越来越严格。由于高速和高频电子设备日益复杂,开关噪声的波动都会在很宽的范围内进行传播。为了减少开关电源产生的电磁噪声,文章主要基于脉冲宽度调制技术(Pulse Width Modulation,PWM)技术,设计Cu... 近年来,电子设备对于电源系统的要求越来越严格。由于高速和高频电子设备日益复杂,开关噪声的波动都会在很宽的范围内进行传播。为了减少开关电源产生的电磁噪声,文章主要基于脉冲宽度调制技术(Pulse Width Modulation,PWM)技术,设计Cuk变换器实现电磁噪声减低。文章首先介绍了传统Cuk转换器的工作原理,针对开关转换器中电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)噪声严重这一问题,提出一种扩展频谱时钟技术的方法,该方法将电压控制模式与压控振荡器动态调频技术相结合,引入Type3电压补偿网络,从控制策略以及环路补偿这两个方面优化开关电源性能。仿真结果表明该方案不仅可以降低Cuk转换器的EMI噪声,而且可以将电压输出纹波控制在较低的水平,从而提升了系统的电磁兼容性。 展开更多
关键词 cuk电路 Type3补偿 频率扩展技术
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Ru/Ni负载Mg-CUK-1催化剂的制备及其CO_(2)加氢制甲烷性能研究
6
作者 吕卓 陈志雄 《工业催化》 2025年第10期54-58,共5页
针对工业废气中CO_(2)的处理问题,将Ru或Ni纳米粒子负载于Mg-CUK-1上制得催化剂用于CO_(2)的高效捕集与转化。采用双溶剂浸渍法制备负载型催化剂,并深入探究了其CO_(2)吸附及加氢性能。结果表明,原始Mg-CUK-1在0℃、104.9 kPa条件下CO_... 针对工业废气中CO_(2)的处理问题,将Ru或Ni纳米粒子负载于Mg-CUK-1上制得催化剂用于CO_(2)的高效捕集与转化。采用双溶剂浸渍法制备负载型催化剂,并深入探究了其CO_(2)吸附及加氢性能。结果表明,原始Mg-CUK-1在0℃、104.9 kPa条件下CO_(2)吸附量达5.28 mmol·g^(-1),但随着催化剂金属负载量增加,CO_(2)吸附量有所降低。在CO_(2)加氢性能测试中,催化剂3Ru和7Ru在350℃时甲烷选择性分别达86.4%±2.8%和89.3%±2.6%,催化剂3Ni和6Ni在300℃时甲烷选择性分别为87.5%±1.3%和88.5%±1.5%。在批处理CO_(2)捕集与转化性能测试中,较低负载量催化剂3Ni和3Ru在CO_(2)吸附量和转化效率上表现更优。期望为实际工业废气中CO_(2)的高效、稳定转化提供新途径。 展开更多
关键词 催化剂工程 钌负载 镍负载 Mg-cuk-1 CO_(2)甲烷化
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一种新型单级非隔离双Cuk逆变器 被引量：21
7
作者 王立乔 王欣 仇雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期846-854,共9页
为适应可再生能源发电系统宽范围变化的直流电压,提出一种新型单级非隔离双Cuk逆变器。该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力,使得该逆变器可以适应于宽范围变化... 为适应可再生能源发电系统宽范围变化的直流电压,提出一种新型单级非隔离双Cuk逆变器。该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力,使得该逆变器可以适应于宽范围变化的输入直流电压。介绍该逆变器的工作原理和参数设计方法,推导其数学模型并设计闭环调节器。在理论分析的基础上,进行仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该逆变器具有升降压能力,适用于输入电压宽范围波动的应用场合;通过设置适当的调节器,该逆变器可以获得良好的动、静态性能。 展开更多
关键词 单级非隔离双cuk逆变器 宽范围变化直流电压 可再生能源发电系统 闭环调节器 升降压能力
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一种基于CUK变换器的通用型固体激光电源 被引量：5
8
作者 马新敏 陈潇 +2 位作者 王振 郭泽俊 汪鹏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期116-118,共3页
介绍了一种性能优异的新型固体激光电源。采用新型的变换器结构,使电源具有较强的通用性。给出了原理电路模型,分析了工作原理。实验证明,该电源结构简单、适应范围广、成本较为低廉、工作可靠。
关键词 激光技术 cuk变换器 升降压 PWM控制 恒流特性 恒压限流特性
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一种新型高增益Cuk变换器研究 被引量：15
9
作者 胡经纬 王久和 唐骐 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期337-344,共8页
针对传统升压变换器升压能力不足的问题,基于Cuk变换器输入输出电流连续的优点,提出了一种新型高增益Cuk变换器。分析了新型高增益Cuk变换器的工作原理、工作模态,建立了新型高增益Cuk变换器的EL(euler-lagrange)模型。基于无源控制理论... 针对传统升压变换器升压能力不足的问题,基于Cuk变换器输入输出电流连续的优点,提出了一种新型高增益Cuk变换器。分析了新型高增益Cuk变换器的工作原理、工作模态,建立了新型高增益Cuk变换器的EL(euler-lagrange)模型。基于无源控制理论,采用阻尼注入方法设计了新型高增益Cuk变换器的无源控制器。无源控制器可使新型Cuk变换器具有良好的动、静态性能和对负载变化的鲁棒性。仿真及实验结果表明该变换器及其无源控制器是可行的。 展开更多
关键词 cuk变换器 高增益 无源控制 阻尼注入
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用D-d方法分析单周控制CUK电路的动态特性 被引量：9
10
作者 李崇坚 韦立祥 +2 位作者 寿晓强 刘丛伟 李发海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期32-36,共5页
单周控制方法是近年来提出的一种新型的非线性控制方法。该方法具有快速的动态跟踪能力、良好的鲁棒性和高质量的输出波形等优点。文章提出了基于平均状态空间方法的Ｄ－ｄ法，对单周控制ＣＵＫ电路的动态稳定性进行了较为详细的分析。... 单周控制方法是近年来提出的一种新型的非线性控制方法。该方法具有快速的动态跟踪能力、良好的鲁棒性和高质量的输出波形等优点。文章提出了基于平均状态空间方法的Ｄ－ｄ法，对单周控制ＣＵＫ电路的动态稳定性进行了较为详细的分析。实验和仿真结果表明：这种方法算法简单、物理概念清晰，还可获得该电路较为精确的动态稳定区域。 展开更多
关键词 单周控制 D-d法 cuk电路 变换器
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三相单开关零电流Cuk型功率因数校正器的研究 被引量：9
11
作者 邓超平 刘晓东 +2 位作者 凌志斌 郑益慧 叶芃生 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期74-79,共6页
提出了一种新颖的三相 Cuk 型高功率因数校正电路。在电路拓扑中采用三相全桥整流桥和单管功率开关实现高功率因数和低谐波电流输入;同时在中间储能电容(过渡电容)上串联一电感以及在续流二极管上并联一小电容,使得电路工作在复合谐振状... 提出了一种新颖的三相 Cuk 型高功率因数校正电路。在电路拓扑中采用三相全桥整流桥和单管功率开关实现高功率因数和低谐波电流输入;同时在中间储能电容(过渡电容)上串联一电感以及在续流二极管上并联一小电容,使得电路工作在复合谐振状态,从而获得零电流开关。文章分析了电路的工作原理,仿真验证了理论分析结果,同时一个 2kW 的试验电路验证了结论的正确性。该电路具有输出电压调节范围宽、功率因数和效率高等特点,具有很好的实用化前景。 展开更多
关键词 cuk型功率因数校正器 三相单开关 零电流 电路拓扑 电力系统 电网
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一种基于Cuk斩波电路的双向双层桥臂的蓄电池组均衡器的研究 被引量：11
12
作者 刘红锐 杜春峰 +2 位作者 陈仕龙 李园专 夏超英 《电源学报》 CSCD 2017年第2期142-147,共6页
为了快速有效地实现串联锂离子单体电池间的能量均衡,提出了一种基于Cuk斩波电路的双向双层桥臂的蓄电池组均衡器。此均衡器根据电池组的充放电状态采取两种不同的均衡策略:当电池组处于充电状态时,电池组中具有最高荷电状态的单体电池... 为了快速有效地实现串联锂离子单体电池间的能量均衡,提出了一种基于Cuk斩波电路的双向双层桥臂的蓄电池组均衡器。此均衡器根据电池组的充放电状态采取两种不同的均衡策略:当电池组处于充电状态时,电池组中具有最高荷电状态的单体电池通过Cuk斩波电路被快速均衡放电;当电池组处于放电或静置状态时,电池组中具有最低荷电状态的单体电池通过Cuk斩波电路被快速均衡充电。均衡器拓扑电路原理简单、均衡电流连续、均衡电流可控性强、均衡效率高。最后对此均衡器进行了仿真实验,证明了此方案的可行性。 展开更多
关键词 锂离子电池 cuk斩波电路 均衡器 仿真均衡实验
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一种基于Cuk斩波电路的串联蓄电池均衡器的研究 被引量：7
13
作者 刘红锐 李园专 +3 位作者 李思奇 陈仕龙 帅春燕 庞林 《昆明理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第2期71-75,共5页
由于串联锂离子单体电池在使用中,其端电压或荷电状态(SOC)出现不一致的情况.在现有均衡电路的基础上,提出了一种基于Cuk斩波电路的串联蓄电池均衡器.均衡器具有开关数量少、均衡电路简单易控、均衡能量转移效率高的优点.均衡时能量在... 由于串联锂离子单体电池在使用中,其端电压或荷电状态(SOC)出现不一致的情况.在现有均衡电路的基础上,提出了一种基于Cuk斩波电路的串联蓄电池均衡器.均衡器具有开关数量少、均衡电路简单易控、均衡能量转移效率高的优点.均衡时能量在相邻单体电池之间单向转移,高电压单体电池的放电和低电压单体电池的充电同时进行,均衡充放电电流连续且易控.本文对三个串联的磷酸铁锂电池进行了均衡实验,结果证明了此均衡器的有效性. 展开更多
关键词 锂离子电池 荷电状态 cuk斩波电路 均衡器
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带零电压转换软开关的新型单相单级隔离式Cuk开关电源 被引量：8
14
作者 苏小丽 佃松宜 郑万里 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期66-72,共7页
针对Cuk变换器在硬开关工作模式下开关损耗大、传输效率低、di/dt和du/dt较大以及电磁干扰严重等不足,研究了一种基于零电压转换(ZVT)软开关技术的隔离式Cuk变换器系统。详细分析了隔离式Cuk变换器的软开关工作过程,计算了变换器和ZVT... 针对Cuk变换器在硬开关工作模式下开关损耗大、传输效率低、di/dt和du/dt较大以及电磁干扰严重等不足,研究了一种基于零电压转换(ZVT)软开关技术的隔离式Cuk变换器系统。详细分析了隔离式Cuk变换器的软开关工作过程,计算了变换器和ZVT软开关电路的参数,研制了一台额定输出功率为500W的带ZVT软开关的新型单相单级隔离式Cuk高频开关电源样机。实验结果表明:变换器中的开关管均工作于软开关模式,与硬开关工作模式相比,有效减少了开关损耗,减小了di/dt和du/dt,降低了电磁干扰,提高了开关变换器的效率,从而验证了本文提出的方法和参数设计的合理性。 展开更多
关键词 开关电源 隔离式cuk变换器 零电压转换软开关 单级变换器
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一种可扩展单元的高增益升压Cuk电路 被引量：17
15
作者 陈红星 林维明 曾涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期7013-7022,共10页
高增益升压DC-DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器的发展趋势。文中提出一种可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路。该电路不仅继承了经典Cuk电路... 高增益升压DC-DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器的发展趋势。文中提出一种可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路。该电路不仅继承了经典Cuk电路输入输出电流连续、低纹波及较小的传导EMI等优点,而且能够在避免极限占空比的情况下实现大电压变比。所提出电路是结合二极管电容网络结构和改进升压型Cuk电路,构成一个新型高增益升压Cuk电路。论文对所提出电路的工作原理和工作过程进行详细的理论分析,开展电压变比关系、关键参数设计和半导体功率器件电压电流应力特性分析。在此基础上,论文进一步分析拓展二极管电容网络单元,从而提高了变换器的电压增益,减小了开关管电压应力等电路特性。通过分析,可扩展单元的高增益升压Cuk变换电路因具有较低电压应力而能够使用导通电阻小的开关管,从而减小导通损耗,提高变换器的效率。最后,对所提出电路进行计算机仿真,并设计4台功率100W、输入输出电压为60V/400V的原理性实验样机,与其他典型高增益升压变换器进行对比实验,验证提出电路相关理论分析的有效性。 展开更多
关键词 高增益DC-DC变换器 升压型cuk电路 二极管电容增益网络 可扩展单元 电压电流应力特性分析 效率
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一种高增益双向Cuk电路及其模糊控制 被引量：13
16
作者 陈红星 林维明 曾涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期6025-6038,共14页
双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势。该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路。所提出电路具有... 双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势。该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路。所提出电路具有结构简单和输入输出低纹波特性,在升压和降压变换方向下均具有高电压增益。此外,为了提高所提出变换器的动态性能与抗干扰能力,基于TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊控制技术,该文提出一种动态改变输出比例因子的改进模糊控制策略。所提出控制方法具有鲁棒性强、模糊规则数少、计算量少、控制简便等特点。该文对所提出的电路进行具体分析,并详细分析电路电压增益关系和半导体器件电压电流应力特性。同时,对所提出的控制策略进行详细分析。最后,对提出电路和控制策略进行计算机仿真,并设计一台低压侧额定电压为48V、高压侧额定电压为400V、额定功率为400W的实验样机。计算机仿真和实验结果表明电路获得了较高电压增益,验证所提出电路的有效性。与传统PI控制相比,提出的改进模糊控制方法能更有效抑制扰动,提高了变换器的动态性能,实现了鲁棒控制。 展开更多
关键词 双向DC-DC电路 高电压增益 改进cuk电路 电容抽头式反向耦合电感 改进TSK模糊控制
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基于Cuk电路的多交错对称式均衡方案 被引量：3
17
作者 李斌 许磊 +2 位作者 郑征 胡丹丹 张国澎 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1400-1406,共7页
均衡控制作为解决电动汽车电池组不一致性问题的有效方式,已发展成为汽车动力电池的关键技术之一。针对目前电感式拓扑均衡时间长、均衡速度慢的问题,本文提出了一种基于Cuk电路的多交错对称式均衡方案。以单体电池作为研究对象,引入中... 均衡控制作为解决电动汽车电池组不一致性问题的有效方式,已发展成为汽车动力电池的关键技术之一。针对目前电感式拓扑均衡时间长、均衡速度慢的问题,本文提出了一种基于Cuk电路的多交错对称式均衡方案。以单体电池作为研究对象,引入中止参数,完成均衡策略的设计与优化,最终实现均衡控制。该均衡方案拓扑结构简单、均衡速度快,克服了传统电感式均衡能量转移路径长的缺点,并且实现了自适应调节均衡模块的控制信号占空比。最后搭建10节电池的均衡仿真模型进行验证,仿真结果表明了该均衡方案明显提高了均衡速度,改善了电池组的不一致性。 展开更多
关键词 串联电池组 cuk电路 主动均衡 荷电状态
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新型磁集成组合式CUK变换器 被引量：7
18
作者 李洪珠 刘艳 +2 位作者 李洪璠 张馨瑜 张理 《电源学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期121-128,共8页
提出了一种磁集成组合式CUK变换器。该组合变换器由2个基本CUK变换器组合而成,同时将变换器中3个电感进行磁集成。通过对组合变换器进行模态及工作性能分析,组合变换器的电压增益是基本CUK变换器的2倍,电感磁集成后电感电流纹波显著降... 提出了一种磁集成组合式CUK变换器。该组合变换器由2个基本CUK变换器组合而成,同时将变换器中3个电感进行磁集成。通过对组合变换器进行模态及工作性能分析,组合变换器的电压增益是基本CUK变换器的2倍,电感磁集成后电感电流纹波显著降低。分析给出了减小电流纹波磁集成电感耦合度设计准则。仿真和实验验证了理论分析的正确性。磁集成组合式CUK变换器可以应用于光伏、燃料电池等发电系统。 展开更多
关键词 cuk变换器 组合式变换器 磁集成 低电流纹波 高电压增益
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直流降压型Cuk开关变换器的设计分析 被引量：10
19
作者 吴智星 徐玉珍 林维明 《电源学报》 2012年第4期63-67,71,共6页
传统降压Buck电路由于输入电流不连续存在纹波大、效率低等问题。新型降压Cuk电路则可以很好地改善这些问题。先对降压型Cuk电路的工作原理进行了详细的分析和公式的推导,且给出了电感和电容的设计;然后应用PSPICE软件仿真对比了降压Cu... 传统降压Buck电路由于输入电流不连续存在纹波大、效率低等问题。新型降压Cuk电路则可以很好地改善这些问题。先对降压型Cuk电路的工作原理进行了详细的分析和公式的推导,且给出了电感和电容的设计;然后应用PSPICE软件仿真对比了降压Cuk电路和Buck电路;最后通过实验验证了该电路降压变换的优良电气性能。 展开更多
关键词 降压变换器 BUCK 降压型cuk 效率 纹波
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基于Cuk变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制仿真 被引量：4
20
作者 石俊 杨文焕 +1 位作者 夏天宇 夏明豪 《电子科技》 2015年第7期70-73,共4页
为解决无刷直流电机在换相过程中转矩脉动大的问题,提出了在三相逆变桥前端加入前级Cuk变换器和开关选择电路。通过对单一逆变器输入电压进行控制来抑制转矩脉动的方法。该方法使得瞬间换相区间电流上升相与电流下降相的电流斜率平衡,... 为解决无刷直流电机在换相过程中转矩脉动大的问题,提出了在三相逆变桥前端加入前级Cuk变换器和开关选择电路。通过对单一逆变器输入电压进行控制来抑制转矩脉动的方法。该方法使得瞬间换相区间电流上升相与电流下降相的电流斜率平衡,从而有效减小了换相期间的转矩脉动。通过仿真验证了控制策略的有效性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 转矩脉动抑制 cuk电路 MATLAB仿真
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