采用dq变换研究矩阵式电源变换器

本文基于Ｖｅｎｔｕｒｉｎｉ提出的输入输出变换函数，利用ｄｑ变换将矩阵式电源变换器等效成不包含开关元件的线性电路网络，运用线性系统的方法分析其性能，所得结果对研究这种电源变换器及其控制策略有一定的价值。     

Y型模块化多电平变换器原理及其在中压馈线互联中的研究

针对未来配网中压馈线柔性互联的迫切需求,提出了采用Y型模块化多电平变换器(Y modular multilevel converter, Y MMC)实现柔性多状 态开关功能的研究思路。首先分析其拓扑结构与工作原理,采用功率外环电流内环的双闭环控制策略,在MATLAB/Simulink平台中搭建了系统仿真模型。在10 kV 中压配网环境下,仿真研究了Y MMC对有功功率和无功功率的传输性能及系统的动态响应。结果表明所搭建的系统有较好的性能,该研究为新型交 交拓扑的 柔性多状态开关用于中压配网环境下的适用性提供了参考。     

开关变换器多频率控制方法研究

提出并研究了一种新颖的开关变换器控制方法——多频率(multifrequency)控制方法。该方法在每一个开关周期结束时刻采样输出电压,对其所处的电压区间进行判断,并由此采用相应频率的不同控制脉冲对开关变换器进行控制,以调整变换器输出电压。多频率控制方法具有控制算法简单、开关变换器稳定性好、瞬态响应速度快、电磁干扰噪声小、轻载效率高等优点。相比于双频率控制,多频率控制不仅可以拓宽开关变换器输出功率范围,还可以降低开关变换器输出电压纹波。实验结果验证了理论分析的正确性。     

峰值电流控制同步开关变换器的分岔控制研究

峰值电流控制同步开关变换器因其优良的性能在工业界获得了广泛的应用。该文建立了峰值电流控制同步开关Boost变换器的离散迭代映射模型,导出了系统首次分岔点和受控电压源强度之间的关系。研究结果表明,受控电压源强度的增加可以影响系统的分岔与混沌状态,实现系统周期轨道的移动。最后通过电路仿真和实验研究验证了通过改变受控电压源的强度可以改变同步开关Boost变换器的稳定性。     

基于电容电荷平衡的Boost型变换器控制研究

针对Boost型功率变换器的常规控制算法存在系统带宽较窄、动态响应缓慢等问题,基于电容电荷平衡原理提出一种新的非线性控制方案。该控制方案采用线性/非线性相结合的复合控制方法,当Boost变换器工作在稳态时采用传统的电压模式控制算法,而当负载电流发生跃变时,则采用非线性控制算法,通过电容电荷平衡控制计算开关管开通和关断的切换时间,从而保证Boost变换器获得最佳的动态性能。对自制的样机进行仿真验证和实验研究,结果表明,该方案能明显改善Boost型DC/DC变换器的超调量、调节时间等动态性能。     

电流型PWM控制器在开关磁阻电机驱动中的应用

文章分析了电流斩波控制对开关磁阻电机相电流波形的影响,利用电流型PwM控制器设计了电机功率变换器驱动电路,实现电机相电流的电流斩波控制.样机经实际测试表明,调速范围宽,效率高,性能稳定.     

开关DC-DC变换器斜坡补偿的稳定性控制研究

从混沌稳定性控制的角度研究了采用斜坡补偿的buck、boost和buck-boost开关DC-DC变换器的稳定性控制机理,建立了采用补偿斜坡的开关变换器的离散映射迭代模型,得到了开关变换器电路的稳定性判据和补偿斜坡斜率的表达式。利用分叉图、Lyapunov指数谱和时域波形图,清晰地描绘出补偿斜坡电流(或电压)对开关变换器的电路稳定性能的影响。研究结果表明,采用斜坡补偿技术能有效地改善开关DC-DC变换器的稳定性。     

利用混沌提高dc/dc变换器的EMC性能

为了提高dc/dc变换电源的电磁兼容性,基于混沌现象的宽频谱特性提出了一种新的dc/dc变换器控制策略。首先推导了能够产生可控幅度混沌序列的Logistic映射形式,然后利用混沌序列对电流滞环控制策略的电流参考值进行扰动。从而扩展了电感电流的功率谱,降低了在开关频率及其谐波频率上发射的电磁干扰。仿真研究证明,该控制策略可以改善dc/dc变换器的电磁兼容性能。     

微机控制交—交变频调速系统的数学模型和仿真计算

本文建立了微机控制的交—交变频调速系统,该系统结构简单,运行稳定可靠,并推导了无换向器电机交—交变频系统的数学模型,在IBM—PC计算机上编制了系统分析仿真程序,实验证明数学模型基本合理,仿真计算程序准确度较好,是分析无换向器电机交—交变频系统的良好工具。     

高速IPM模块的保护功能及驱动控制电路研究

0引它近些年来,随着电力电子技术的发展,越来越多的新型电力电子器件不断涌现。在GTR的基础上,出现了VMOS器件、IGBT器件,随后又产生了IPM器件。从而使得电力电子装置的性能、可靠性不断提高,电路的设计进一步简化。IPM是IGBT智能模块的简称,它以IGBT为基本功率开关元件,构成一根或王柏逆变器的专用功能模块,尤其适合于电动机变频调速装置的需要。图1为IPM模块内部结构图。由留1可见,IPM模块的特点是集功率变换、驱动及保护电路于一体。其保护功能主要有过流、短路、欠庆和过热等保护,而在原先IGBT模块的使用中,单…     

多电平注入式电压源变换器应用于高压直流输电系统研究

采用强迫关断开关元件的AC/DC变换器使高压直流输电(HVDC)和柔性交流输电(FACTS)系统具有良好的性能和灵活自由控制有功功率和无功功率的特性.系统中关键装置强迫关断AC/DC变换器必须是高压大功率的装置,才有可能满足输配电的要求.采用多电平技术可显著地提高交流系统容量和电压等级,但常规多电平AC/DC变流器的拓朴结构复杂度随级数成平方律而增加,以及对有功功率控制限制了它们在输电系统中的应用.本文介绍了一种新型的多电平注入式AC/DC变换技术,并对采用该技术的AC/DC变换器用于大功率HVDC系统的应用进行了仿真研究.仿真结果表明,该变换器可产生高质量的波形,易于高压大功率化,可自由控制有功和无功功率,使HVDC的传输性能大大改善,而且采用合理的控制策略,还可以改善HVDC联接的交流系统传输特性,实现单位功率因数传输电能.     

单片DC/DC变换器的分析与设计

在0.35μm硅衬底CMOS工艺条件下,分析了集成平面电感器的单片DC/DC变换器的功率损耗,折中考虑了设计中的难点以及各种影响因素。优化了变换器的转换效率,确定其开关频率为100MHz;考虑片上集成平面电感器的单位面积电感值与品质因数的大小也是决定DC/DC变换器性能的关键因素,该文给出了双层平面螺旋电感器的物理设计与几何参数优化,获得了双层平面螺旋电感。模拟结果表明该变换器工作稳定,转换效率可以达到62%。     

新型多路LED驱动电源关键技术研究

通过对国内外通用的LED驱动电源技术的分析研究,优化设计了适用于双开关以及单开关拓扑的多路输出方案,利用谐振电容参与变换器谐振网络的谐振,改变变换器增益曲线,改善变换器动态性能,实现多路输出的均流,并解决开路保护等问题;开发了一种新型的单开关正反激多路输出电路,实现变压器双向激磁,利用谐振电容和电感谐振,实现副边二极管零电流开关;解决了PFC电路的可靠性问题,进一步简化电路,降低了系统成本.     

三相直接AC/AC矩阵变换器在分布式发电和微电网中的应用研究

作为直接的交-交变换器,矩阵变换器具有输入功率因数可调(可为1)、能量双向流动、输入输出波形正弦、无直流储能器件等优点,因此适用于诸多工业领域,特别是需要能量双向流动、体积小的场合.目前已经有许多文献研究矩阵变换器在电机驱动、风力发电和统一潮流控制器等领域中的应用,但是有关其在分布式发电和微电网中应用的研究还比较少.本文在介绍矩阵变换器的特点与应用的基础上,开展其在分布式发电和微电网中应用的探索研究.研究结果表明矩阵变换器能够实现分布式发电的孤岛与并网运行,矩阵变换器特别适合用于交流源型分布式电源的发电与并网,在微电网领域具有较广泛的应用前景.     

DC—DC功率变换器的拓扑结构与分析方法

本文介绍了三种基本电感储能式DC-DC开关功率变换器的拓扑结构形式及其基本分析方法,并对其在生活和工作中常用电子仪器上的应用情况作了简要阐述。     

LLC谐振技术在动车组单相逆变器中的应用研究

在传统的电力动车组车载隔离型单相逆变器中,为逆变电路提供直流输入的隔离型升压DC/DC变换器采用的是脉冲宽度调制(PWM)的移相全桥变换器,存在开关损耗大、转换效率低的缺点。针对上述问题,提出了在车载单相逆变器DC/DC升压电源中采用全桥LLC谐振软开关技术的方法。首先,对全桥LLC变换器进行建模,分析其工作原理和参数设计方法;其次,通过Matlab/Simuink仿真验证了理论参数的可行性;最后,按照设计参数制作了1台2.5 kW的采用脉冲频率调制(PFM)的全桥LLC谐振变换器的实验样机。实验结果表明,样机额定输入电压为DC110 V,LLC谐振变换器的输出电压可恒定保持在DC400 V,可以为后级的逆变电路提供稳定的直流输入,开关管在全负载范围内实现了零电压导通(ZVS),有效提高了隔离型升压电源的效率。     

开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术研究

研究了一种基于开关线性复合机理的柔性波形功率放大技术。该技术将开关功率放大技术与传统线性功率放大技术有机结合,开关级功率输出包络只作为末级线性功率单元的供电电源以确保系统效率,同时借助于线性功率单元的高阻抗输入、低阻抗输出特性以保证系统输出品质。与传统线性功率放大技术相比,开关线性复合功率放大技术系统输出可兼顾高效率与优波输出的综合静动态特性,对电路的建模分析、参数设计和系统性能评估提供了理论依据,理论分析与仿真结果为实验研究奠定了基础。     

X～Ku波段宽覆盖捷变频频率合成器研制

提出了一种宽相对覆盖、低相位噪声的捷变频频率合成方法。该方法首先利用混频锁相环方法进行宽带锁相得到低相噪性能与捷变频性能,进而针对混频锁相环在宽覆盖情况下环路带宽急剧变化而导致系统相噪和捷变频性能下降的问题,提出实时调节锁相环电路的鉴相增益,以对压控振荡器的等效压控增益非线性进行补偿,从而实现在宽覆盖范围内锁相环环路带宽基本保持恒定,即确保所覆盖范围内低相噪性能与捷变频性能的一致性。基于本方法研制实现的11.1～13.1GHz,最小步进10MHz的宽覆盖合成器全范围环路带宽基本保持在600kHz,输出信号相噪优于?83dBc/Hz@1kHz,捷变频时间小于10μs。     

电流型变频调速系统动态模型研究

本文主要通过异步电动机电压矩阵方程[1],推导出异步电动机的动态结构图,然后推导出交—直—交电流型变频调速双闭环系统的动态结构图。利用该结构图,在模拟机 DMJ—313上对负载扰动进行了仿真研究。试验表明,调整调节器参数,可使负载扰动指标达到满意的要求,为在设计中选择调节器参数提供了依据。     

LLC谐振变换器的分析和设计

正确理解开关稳定电源的工作机制以及合适的建模方法是保证其准确运行的基础。首先,针对LLC谐振变换器的非线性离散的动态系统,剖析了其工作过程,详尽地总结出关键元器件的运行模态。然后,运用等效电路法创建系统的频域模型,得到控制信号即开关频率与开关功率变换器输出的传递函数。为达到稳态要求和系统响应速度的要求,使用比例-微分补偿网络进行补偿。最后,利用S函数设计VCO实现了互补信号,设计了一种控制策略并在Matlab的仿真环境中搭建LLC闭环仿真平台,验证了设计的可行性。