一种新的带有缓冲单元的脉宽调制式直流变频电路

提出了一种新的零电压转换(ZVT)零电流转换(ZCT)脉宽调制式(PWM)直流—直流变流器.此变流器中的缓冲单元使变流器的主开关能同时实现零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS),缓冲单元仅由一个准谐振电路构成.此变流器具有现有各种ZVT或ZCT变流器的大部分的优点,同时能克服这些变流器的大部分缺点.另外,这种新的变流器能在很宽的线路和负载范围内以很高的频率实现软切换.所有半导体开关器件都工作在软开关状态.此变流器结构简单,成本低,易于控制.本文对此变流器作了详细的稳态分析,并通过一个小功率变流器的实验原型电路论证了理论分析.     

市电平衡式光伏发电系统双PWM变流器的研究

针对市电平衡式光伏发电系统与电网之间存在能量双向流动问题,研究双PWM变流器控制.根据三相双PWM变流器的电路拓扑结构搭建了基于dq坐标的数学模型,并结合空间矢量调制、三相锁相环设计了系统的双闭环控制策略及双PWM变流器的协调控制策略.根据系统功率平衡的实际需求,设计了直流侧电容、交流侧滤波电感的参数.仿真和实验样机验证了系统控制策略的有效性及双PWM变流器实现市电平衡式光伏发电系统中功率平衡的可行性.     

多电平变流器多载波PWM技术的研究

为了对多载波脉宽调制(PWM)技术的谐波特性进行定量的数学分析,通过双重傅立叶变换得到分别采用三种多载波PWM方案的多电平变流器输出电压的傅立叶级数.从谐波品质角度比较了各种方案的优劣,确定了在不同场合下多电平变流器最佳的调制方案.第三种方案的低次谐波含量最低,最适合于单相多电平变流器.在三相平衡无中线系统中,由于载波谐波不产生电流,第三种方案的总谐波失真度最低,因而最为合适.理论分析的结果得到了仿真实验的验证.     

双馈异步风力发电机矢量控制研究

根据交流励磁变速恒频风力发电系统的运行特性,将矢量控制技术应用于双馈异步风力发电机的控制.机侧变流器采用定子磁链定向矢量控制,网侧变流器采用电网电压定向矢量控制,2个控制器共同作用,其工作状态根据双馈异步风力发电机的运行状态自由切换.试验结果表明:本控制方法能实现功率的双向流动,保证了双馈异步风力发电机稳定的并网运行.     

直驱式风力发电系统全功率并网变流器拓扑结构研究

在主流的变速恒频风力发电机组中,由于直驱式风机具有结构简单、效率高、维护费用低、并网控制灵活以及优良的低电压穿越性能等优势,所以愈加受到关注.对比分析了目前直驱式变速恒频风力发电系统全功率并网变流器主电路拓扑结构,并得出了结论,双PWM变流器具有较广泛的应用价值.     

一种新的交叉式双开关ZVS和ZCS的PWM直流-直流变流器

为了在不另设辅助电路的情况下最大限度地减小软开关电路中的环流，本文提出了一种能降低导通损耗的新的零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)的脉宽调制式(PWM)变流器，这种交叉式双开关正向软开关变流器具有元器件少、效率高、功率密度大以及成本较低等优点，适合于大功率应用场合。阐述了其工作原理且作了稳态分析，构建了一个500 W、100kHz的IGBT实验电路证实了该电路的性能。     

大功率IGCT高压变流器的研究

通过对大功率集成门极换向晶闸管（IGCT）高压变流器的结构、控制系统、保护系统的研究，设计出一套7.5 MVA的基于集成门极换向晶闸管的高压三电平中点箝位（NPC）变流器.通过对几种常见的三电平NPC变流器的拓扑结构进行研究，选取了采用分散的缓冲吸收电路的结构方式.控制系统采用基于VME总线的VMIC核心系统，利用信号数字处理（DSP）控制板生成三电平电压空间矢量PWM调制脉冲.保护系统可以对变流器运行中的过压、过流等各种故障采取快速有效的保护措施.在变流器系统的性能试验中，最大直流母线电压达到5 000 V ，最大输出电流达到2 500 A.试验结果表明，该变流器达到了7.5 MVA的设计要求.     

高频感应加热电源相位跟踪系统

针对感应加热电源工作在高频状态时,存在相位跟踪困难、工作功率小和工作状态不稳定等问题,采用基于TMS320F2812的高频感应加热电源的相位跟踪方法,使负载等效阻抗时刻处于弱感性状态,解决了感应加热电源工作在高频状态所遇到的问题.设计了功率MOSFET的驱动电路、电压和电流相位信号的采集与处理电路,给出了TMS320F2812处理负载电压相位信号和电流相位信号的方法和产生移相PWM信号的方法,最后搭建实验平台进行了实验验证.实验结果表明,所设计的相位信号处理电路能够快速稳定地向TMS320F2812发送电压和电流的相位信号,且延迟小;TMS320F2812可以生成移相PWM信号,其移相范围大、工作稳定.     

广义瞬时无功功率理论在广义有源电力滤波器参考电流检测中应用研究

对广义有源电力滤波器和广义无功功率理论在广义有源电力滤波器参考电流检测中的应用问题进行了研究,介绍了广义有源电力滤波器的主电路、工作原理以及参考电流检测方法,给出了仿真结果.理论分析和仿真结果显示,使用六桥臂PWM变流器实现广义有源电力滤波器的主电路,基于αβ0正交变换的广义瞬时无功功率理论检测广义有源电力滤波器的参考电流,使广义有源电力滤波器具有功能强、性能好以及参考电流检测实时性好、精度高、实现容易等特点.     

级联多电平逆变器在有源电力滤波器中的应用研究

为提高功率变换装置的电压和功率等级,多电平技术是一个重要的解决途径。将H桥级联型变流器应用于并联有源电力滤波器,分析给出了相应的数学模型,并基于瞬时无功功率理论在谐波和无功电流的提取方面进行了改进,其PWM控制方法仍采用传统的三角波调制,并通过仿真得到了验证。     

软开关电路分析

文章分析了零电流开关准谐振变换器(ZCS-QRCs)及零电压转换PWM电路的工作状态及不足之处,展望了软开关发展的趋势。     

三极管和场效应管混合驱动方式的音频开关功率放大器设计

提出了一种三极管和场效应管混合驱动方式的音频开关功率放大器的设计方法,这种放大器采用通用的PWM发生器芯片TL494,后级功率驱动采用三极管和场效应管混合驱动方式,能自动形成死区时间,可工作在24~100 V电压范围,具有电路简单、工作稳定、性价比高的特点,因此可广泛应用在频响要求低于10 kHz的工业用报警器产品中.     

基于Boost ZVT-PWM变换器的单相功率因数校正

针对传统单相Boost功率因数校正变换器开关管工作在硬开关状态时存在较大开关损耗的缺点,设计了一款平均电流控制型单相Boost ZVT-PWM变换器.在剖析了该变换器工作原理的基础上,对其主电路中谐振网络及控制电路的关键参数进行了分析与设计,并利用Saber软件对该电路系统的性能进行了仿真验证.结果表明,文中所提Boost ZVT-PWM变换器可有效地提高电路系统的功率因数、降低开关损耗,同时可较好地解决功率开关管中电流和电压的交叠问题.     

软开关弧焊逆变电源的工作机理研究

软开关弧焊逆变电源在全桥拓朴的电源中应用零电压切换控制技术,可降低开关损耗,并改善器件的运行环境．本文主要对FB－ZVS－PWM变换器一个运行周期内每一时间间隔内工作状态的详细分析,并提出谐振回路的参数设计原则．     

三相PWM整流器的状态误差PCH控制与仿真研究

采用一种新的状态误差端口受控哈密顿(PCH)和能量成形控制方法,实现三相电压型PWM整流器的单位功率因数和输出直流电压恒定控制。在d-q旋转坐标系下给出三相电压型PWM整流器的PCH模型,构建了期望的闭环状态误差PCH系统。根据系统的设计目标和引入比例积分控制确定期望的平衡点。基于能量成形原理选取了期望的闭环哈密顿函数,通过互联和阻尼配置设计了控制器。利用SVPWM信号变换控制整流桥。仿真结果表明,系统达到了控制目标且具有良好的负载扰动抑制能力。     

基于李雅普诺夫方法的阻感性负载PWM整流器控制

针对PWM整流器在控制过程中存在的问题,本文基于能量的观点研究了阻感性负载的三相电压型PWM整流器的建模与控制。建立了PWM整流器dq旋转坐标下的数学模型,根据系统的控制目标确定了期望的平衡点,并分析了系统在平衡点的稳定性,同时采用李雅普诺夫方法通过注入阻尼得到PWM整流器的控制器,并在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真分析,仿真结果表明,该系统稳态性能较好,能够抑制负载扰动,并且具有良好的电压跟踪和单位功率因数控制性能。该控制器具有广阔的应用前景。     

三电平逆变器中点电位偏移的抑制方法研究

参照两电平逆变器矢量合成算法,对三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制算法进行了推导,在分析空间电压矢量作用顺序基础上,根据每个调制周期内中矢量均参与矢量合成,而中矢量的两个开关状态对中点电位偏移有较大影响的特点,提出了抑制中点电位偏移的措施,即依据直流链电容中点电位漂移的情况,调整中矢量两个开关状态的作用时间,保持逆变器的直流电压平衡,试验结果验证了方案的有效性。     

屋顶光伏发电二极管扩展升压逆变器的研究与设计

在分析普通光伏逆变器运行特点的基础之上,针对不能直接升压逆变和死区延时对电能质量影响的问题,设计了一种新型屋顶光伏发电逆变器。该逆变器通过在直流侧增加由二极管、电感及电容组成的升压网络,然后在逆变器脉宽调制过程中插入直通状态,实现直接升压逆变的同时无需设置死区时间。文中对该逆变器的工作原理进行了详细分析,并设计了一种基于空间矢量调制的直通矢量脉宽调制方法。最后基于MATLAB软件的仿真分析与硬件实验结果验证了所提方案的有效性和可行性。     

22 kW直流风机电机恒流调速系统的设计

分析了利用22kW直流电机拖动风机的工作情况,介绍了利用单管IGBT作为大功率开关元件构成的风机电机恒流调速系统。分析了直流PWM信号控制及其驱动电路的工作原理,对IGBT过压吸收电路、过流保护电路及其参数设计等进行了详细讨论,并给出了直流电压大范围波动情况下的恒流调速实验结果。