单电感多输出DC-DC恒流变换器关键性能及控制技术研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51807170
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    王瑶
  • 依托单位：
    西南民族大学
  • 学科分类：
    E0706.电力电子学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Due to the serious problem of energy and environment, LED has been developed rapidly as its advantages of long service time and environment-friendly. Single-inductor multi-output (SIMO) DC-DC constant current converter meets the requirement of high-efficiency and small size. Therefore, it is an important research trend of LED drive. However, the cross regulation and complex nonlinear dynamic behaviors have shortened its application in LED drive. This project aims to develop the suitable small-signal model and discrete iterative map model for cross regulation and stability analysis, respectively. Furthermore, the control techniques for reducing cross regulation, improving transient response and extending stability region are researched. The simulation and experiment study also will be carried out. This project gives the reason of cross regulation and nonlinear dynamic behaviors of SIMO DC-DC constant current converter. It is significant for extending the application and exerting the advantages in LED drive.
随着能源及环境问题的日益突出，高亮LED因其节能环保的优点，得到了快速发展。单电感多输出DC-DC恒流变换器满足LED供电的高效率、小体积要求，然而，其交叉影响和复杂的非线性动力学行为严重制约了其在LED驱动领域的应用。本项目以单电感多输出DC-DC恒流变换器为研究对象，旨在通过建立小信号模型和离散迭代映射模型，明确其交叉影响产生机理和影响交叉影响的关键因素；分析影响其瞬态性能的关键控制参数，探究其复杂的分岔行为分析方法，给出其稳定边界。在此基础上，进一步研究能够有效抑制单电感多输出DC-DC恒流变换器输出支路间交叉影响、提高瞬态性能和拓展稳定运行范围的控制技术，并完成仿真和实验验证。项目在阐明交叉影响产生机理及非线性动力学行为特性的基础上，提出能够显著提升其关键性能的控制技术，对拓展单电感多输出DC-DC恒流变换器的应用范围和发挥其在LED驱动中的优势具有重要意义。

结项摘要

随着能源及环境问题的日益突出，高亮LED因其节能环保的优点，得到了快速发展。单电感多输出DC-DC恒流变换器满足LED供电的高效率、小体积要求，然而，其交叉影响和复杂的非线性动力学行为严重制约了其在LED驱动领域的应用。本项目以单电感多输出DC-DC恒流变换器为研究对象，旨在通过建立小信号模型和离散迭代映射模型，明确其交叉影响产生机理和影响交叉影响的关键因素；分析影响变换器瞬态性能的关键控制参数，探究其复杂的动力学行为分析方法，给出电路参数的稳定边界。在此基础上，进一步研究能够有效抑制单电感多输出DC-DC恒流变换器输出支路间交叉影响、提高瞬态性能和拓展稳定运行范围的控制技术，并完成仿真和实验验证。通过本项目的研究，建立了单电感多输出DC-DC恒流变换器的小信号模型和离散迭代模型，阐明了输出支路间交叉影响的产生机理，提出了减小交叉影响的控制方法；揭示了系统的动力学行为，给出了电路参数和控制参数的稳定边界。研究成果对拓展单电感多输出DC-DC恒流变换器的应用范围和发挥其在LED驱动中的优势具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（4）
A Capacitor Current and Capacitor Voltage Ripple Controlled SIDO CCM Buck Converter With Wide Load Range and Reduced Cross Regulation
具有宽负载范围和减少交叉调节的电容器电流和电容器电压纹波控制的 SIDO CCM 降压转换器
  • DOI：
    10.1109/tie.2021.3051587
  • 发表时间：
    2022-01
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Industrial Electronics
  • 影响因子：
    7.7
  • 作者：
    Yao Wang;Jianping Xu;Fuban Qin;Dalin Mou
  • 通讯作者：
    Dalin Mou
Discrete Iterative Map Model-Based Stability Analysis of Capacitor Current Ripple Controlled SIDO CCM Buck Converter
基于离散迭代映射模型的电容电流纹波控制 SIDO CCM 降压转换器稳定性分析
  • DOI：
    10.1109/jestpe.2020.2972651
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Yao Wang;Limei Xu;Lin Chen;Jiancheng Zhou
  • 通讯作者：
    Jiancheng Zhou
用于单电感双输出Buck变换器的PCPV控制方案
  • DOI：
    10.3969/j.issn.0258-2724.20191067
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    西南交通大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    徐利梅;王瑶;张留洋;杨甲勇
  • 通讯作者：
    杨甲勇
Effect of Leakage Inductance on Steady-State Cross Regulation of Dual-Output LLC Resonant Converters
漏感对双输出 LLC 谐振转换器稳态交叉调节的影响
  • DOI：
    10.1080/21681724.2019.1661019
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    International Journal of Electronics Letters
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yao Wang;Jiancheng Zhou;Yiming Chen;Kai Liao
  • 通讯作者：
    Kai Liao
电容电流–电容电压纹波控制单电感双输出CCM Buck变换器
  • DOI：
    10.13334/j.0258-8013.pcsee.191082
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国电机工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王瑶
  • 通讯作者：
    王瑶

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其他文献

角膜基质细胞Nrf2-ARE信号通路活化缺陷在圆锥角膜发病中的作用
  • DOI：
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    中华实验眼科杂志
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    周庆军
超声驻波场中狭窄通道内游离油滴破碎数值模拟
  • DOI：
    10.13637/j.issn.1009-6094.2021.2326
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
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  • 作者：
    赵芳;王瑶;程道来
  • 通讯作者：
    程道来
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
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  • 作者：
    吴静静;尤丽华;王瑶;宋淑娟
  • 通讯作者：
    宋淑娟
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
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    菅夏琰;金骏腾;王瑶;沈秋雨;刘永畅
  • 通讯作者：
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新疆柯尔克孜族ABO及Rh血型表型分布调查研究
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    10.13303/j.cjbt.issn.1004-549x.2018.10.024
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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  • 作者：
    朱蓉;梁静;王峰;王瑶;刘雯;兰炯采;邱芬
  • 通讯作者：
    邱芬

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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