基于单相背靠背H桥级联结构的仿真研究

级联型多电平变换器输出电压谐波含量小,易于实现模块化,适用于高压大功率场合。提出单相背靠背H桥级联结构,通过直流侧电压级联整流控制和载波移相PWM逆变控制,实现了高压大功率输出目的。通过Matlab/Simulink仿真,验证了该拓扑结构及控制方式的可靠性和正确性。     

高频隔离型电动汽车快速直流充电器研究

研究了一种新颖的高频隔离型电动汽车快速充电直流变换拓扑结构,在传统移相全桥变换器基础上加入简单的辅助网络实现移相全桥ZVZCS,为确保滞后桥臂实现ZVS,将移相全桥ZVZCS结构与半桥LLC谐振电路通过共享滞后桥臂相结合构成混合全桥-半桥电路,变换器以串联形式输出,由PWM移相来控制。论述了为改善传统移相全桥ZVS电路缺陷已提出的一些改进型结构,详细分析了所提出的混合型变换器的工作原理和工作特性,最后研制了15 kW的实验样机,验证了该结构的正确性和优越性。     

独立/并网双工模式光伏逆变系统的设计

针对目前光伏逆变系统工作模式的单一性,提出一种独立/并网双工模式逆变系统。主电路采用隔离型全桥DC/DC变换器构建前级,使用移相PWM零电压转换(ZVS)控制;采用全桥逆变器构建后级,使用单极性倍频SPWM。在主电路拓扑基础上,研究了各部分的控制方法,给出逆变时不同工作模式下的控制框图,并采用前馈控制方法对其进行改进。提出了一种基于芯片UTC4053的电路切换方法来实现并网和独立两种工作模式的转换。最后研制出一个1 kW的实验样机来验证方案的可行性。     

中频发电机用逆变器的移相控制策略及实现

将二重移相SPWM控制策略与数字式SPWM调制器相结合,研制了一种适用于便携式中频发电机的低成本、高性能逆变器.采用二重移相的SPWM逆变桥控制策略,在不改变主电路结构的基础上,通过软件设计实现了PWM逆变电路的二重化,从而提高了等效开关频率,降低了开关损耗,节约了成本并提高了效率.实验结果表明,所设计的逆变器与发电机配合使用良好,各项指标均满足要求,输出电压波形畸变小,目前已用于实际生产中.     

基于TMS320F2812的载波移相PWM发生器的设计

适用于单元级联型多电平电路的载波移相PWM调制方法,其实现的关键在于如何实时产生多路移相PWM控制信号。研制了基于TMS320F2812的PWM脉冲发生器,通过事件管理器硬件实现与CPU软件实现相结合,在DSP的各个GPIO复用管脚输出多路移相PWM波形。基于该脉冲发生器,完成了单相级联七电平逆变器的载波移相实验。实验结果表明,该脉冲发生器简化了多电平硬件电路的设计,算法程序简洁,实时性强,易于扩展。     

基于单周控制逆变算法的动态电压恢复器设计与实现

提出了基于单周控制逆变算法的动态电压恢复器(DVR)设计方案。针对DVR逆变输出受到非线性和冲击性负载扰动的问题,将单周控制结合PI环节,建立了DVR三相H桥逆变单元的单周控制模型。硬件以32位浮点DSP芯片TMS320F28335为核心,采用IPM模块作为逆变单元的功率开关模块,在耦合变压器的副边并联固态继电器,灵活地将DVR和电网进行隔离。PWM中断服务程序根据DVR的单周控制逆变算法实时地调整PWM输出信号的脉冲宽度,以控制逆变输出电压。采用开环控制和闭环控制相结合的控制方式,开环控制在第一时间依据所建立的数学模型表实现快速补偿。在补偿误差较小时采用闭环控制,以提高控制精度及稳定性。实验分析表明,该动态电压恢复器具有响应速度快,补偿效果好,可靠性高,性能稳定等优点。     

一种新型全桥零电压转模 PWM DC-DC变换器

针对移相全桥ZVS PWM DC-DC变换器滞后桥臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重以及转换效率较低等缺点，该文提出了一种新型的全桥ZVT PWM DC-DC变换器拓扑。这种电路在传统移相ZVS PWM DC-DC变换器的基础上增加了两个无源网络，其中一个并联在原边的主电路中，为滞后桥臂实现零电压开关提供条件；另一个串联在变压器的副边，以减小变压器的导通损耗。这种电路有宽零电压负载范围，占空比丢失小等优点，可以提高了开关电源的效率，且输出性能好。该文分析了变换器的工作原理以及滞后桥臂零电压开关的实现条件。该文采用了DSP作为控制芯片，实现了系统的双闭环控制。最后研制了一台功率为600W，工作频率为100kHz的样机，实验结果验证了这种新型全桥ZVT PWM DC-DC变换器相关理论的正确性。     

双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器

在传统的双有源桥变换器的基础上集成两个双向Buck/Boost电路,提出了一种双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器,该变换器实现了桥臂开关管的复用,提高了功率密度。以光伏-蓄电池混合发电系统为例对该变换器拓扑进行分析,采用移相+PWM进行控制,通过控制移相角实现输入与输出端口间功率传输,通过调节占空比来匹配输入端口电压等级,以实现光伏端口的最大功率点跟踪和平衡蓄电池端口的能量传递。分析了该变换器的工作原理、稳态与软开关特性,该变换器较大程度地改善了传统移相控制下DAB在移相角较小时的软开关条件,使得在宽工作范围内能够实现所有功率开关管的软开关。最后建立300W实验样机进行方案验证。     

DBD型臭氧发生器电源的频率跟踪移相PWM控制技术及其实现

提出一种DBD型臭氧发生器电源频率跟踪移相PWM控制技术的实现方案.利用集成锁相环CD4046在锁定状态时第6,7脚输出的锯齿波与输入方波信号的稳定相位关系,用一给定直流电平与锯齿波作比较产生移相信号,达到频率跟踪移相PWM控制的目的.与其它的频率跟踪移相PWM控制技术实现方案相比较,该方案具有电路简单、实现容易等特点,实验结果证明了该方案的可行性和正确性.     

频率跟踪及幅值相位可控的三相交流逆变电路

运用智能模块IPM、SA8282三相脉宽调制(PWM)波形发生器等新型智能化器件,设计了一种能跟踪输入电压频率、输出电压幅值可调、输入电压与输出电压间相位差可控的三相交流逆变电路.系统在输出电压跟踪输入电压频率的同时,通过PWM技术实现了输出电压的整定,通过改变相位差输入电压设定值可方便地实现输出电压与输入电压间的相位差控制.     

基于DSP的电除尘器用高压脉冲电源的设计

采用传统晶闸管相控电源供电的电除尘器存在能耗高、效率低等问题,文章设计了一种可以解决这些问题的电除尘器用高压脉冲电源,该电源主电路主要由移相全桥逆变电路和10组相对独立的脉冲输出单元构成。采用移相全桥ZVT-PWM软开关技术控制逆变电路前后桥臂的相位差;采用同步驱动技术驱动各脉冲输出单元,使各输出脉冲叠加后获得高压脉冲;DSP准确控制电源输出高压脉冲的电压、频率和脉宽。结果表明高压脉冲电源提高了电除尘器的除尘效率,减少了对电网的干扰和电能损耗,能满足多种电除尘的要求。     

交-直-交变频调速系统数字触发器

该数字触发器由TP801及扩展的接口电路构成,能提供两路触发脉冲,皆为同一给定控制,控制可控整流桥的触发脉冲移相范围为30°～90°,控制无源逆变桥的触发脉冲调频范围为36～360Hz,逆变桥输出电压频率在6～60Hz可调。调频调压的配合考虑了低频时电压补偿的问题。     

基于FPGA的全数字化PWM系统的研制

鉴于数字化时代电力电子技术采用数字控制表现出更多优势,研制了基于FPGA的全数字化PWM系统.通过FPGA设计实现的数字PWM系统适用于开关电源的半桥,全桥及推挽等电路,同时在同一块FPGA上还设计了SPWM电路,用于开关电源的逆变驱动,数字PWM系统可在不改变硬件的条件下很容易的实现频率等参数的修改.最后通过单相全桥逆变电路和Buck电路进行了系统测试,证明了方案的可行性及优势.     

并联型集肤效应变频加热逆变电源

设计了一种集肤效应加热电源。系统采用PIC18F系列单片机作为控制器,功率转换电路采用四组IGBT全桥逆变电路单元并联的方式,温度反馈采用多传感器融合技术。工作时,单片机根据设定的温度信号和反馈的温度信号作出响应,控制ECCP模块以PWM半桥输出方式集中控制逆变电路,经Simulink仿真分析,系统能灵活输出占空比和频率连续可调的交流方波,控制性能好。     

复合型电流质量调节装置的研究

提出了一种级联型复合电流质量调节装置主电路拓扑,与传统拓扑相对比,采用了双PWM变换技术.PWM整流器为装置提供了稳定的直流电压,实现输入功率因数近似为1,同时实现了直流电压与输出电流的解耦控制.逆变侧采用谐波与无功统一补偿的控制策略,并采用输出电流直接PI闭环反馈控制,保证良好的电流跟踪效果.最后设计了一套基于DSP+FPGA控制的低压实验原理样机,验证了所提出的主电路拓扑及控制策略的可行性和有效性.     

基于耦合电感消除占空比丢失的模块型全桥光伏变换器

在模块型光伏变换器中,将耦合电感引入到变换器的移相全桥电路的倍压整流侧。在DC/DC级,先分析了耦合电感的数学模型,以及引入耦合电感后变换器的开关模态。重点分析了耦合电感对循环电流的影响,即耦合电感不仅通过耦合作用快速消减原边循环电流进而减少占空比丢失,还能保证DC/DC级移相全桥电路倍压整流侧输出的经SPWM环节调制的工频正弦半波电压的滤波效果,并能实现移相全桥电路超前臂零电压开关。在DC/AC级,经工频逆变桥输出交流电。最后,通过120 W实验样机验证了引入耦合电感后变换器的功能特性,变换器控制简单,并能有效减少占空比丢失引起的谐波含量,进而保证输出电能质量。     

基于pspice的全桥移相控制芯片UCC3895的研究

UCC3895为控制芯片的全桥移相电路,通过UCC3895外加辅助自举电路构成全桥驱动电路,可以比较好地实现全桥电路移相脉冲控制。本文结合pspice仿真与实际电路波形的对比,研究了移相控制芯片的移相功能实现,进一步说明了控制器用于全桥移相控制ZVZCS的可行性。     

Buck-Boost型双半桥DC/DC变换器研究

本文设计了一个应用于光伏系统中的Buck-Boost型双半桥DC/DC变换器,研究一种PWM控制与移相控制结合的充电与供电控制策略:通过移相控制实现光伏电池对负载的供电,通过PWM控制实现光伏电池对蓄电池的充电。最后结合仿真和实验结果,验证了该方案的可行性。     

EAST大功率快控电源设计

针对超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)中等离子体位移快控电源高压和大电流快速响应的要求,采用半桥三电平结合移相PWM多重化技术,实现多组变流器并联运行,提高了变流器的等效开关频率控制,从而改善了电流波形品质。分析了半桥三电平逆变电路工作原理,并针对移相PWM多重化技术,采用Matlab进行了仿真。实验结果说明,该系统设计方案合理,具备良好的大电流输出和快速响应能力。     

基于DSP的车载充电机的设计与实现

车载充电机是一种集成于汽车之上的充电装置,使用便捷灵活,不受地点和时间限制。设计了一款基于DSP的电动汽车车载充电机,采用改进的ZVS移相全桥拓扑结构,以DSP芯片MC56F8346作为主控制器的数字控制系统,使用PWM模块非平衡输出方式产生移相PWM信号,通过CAN总线与汽车电池管理系统通信,实现了充电机的全数字化和网络化控制。详细介绍了充电机工作原理、硬件电路结构、移相PWM的实现过程以及软件的设计,研制了样机并给出了实验结果,对设计方案进行了验证。