三相单级全桥PFC电压尖峰机理分析与抑制

介绍了一种基于全桥结构的三相单级功率因数校正(PFC)变换器,该变换器工作于电感电流断续模式(DCM),电感电流即输入电流的峰值自动跟踪输入电压,可实现功率因数校正.建立了桥臂开关对臂导通时变换器的简化模型,并分析了该阶段变压器原边电压尖峰的产生机理.分析结果表明,由于变压器漏感的存在,变压器原边于桥臂开关对臂导通期间将产生很大的电压尖峰,该电压尖峰大小由变压器原边的漏感、电流与并联电容三个参数决定.最后,结合电路的工作原理,提出了一种变压器原边无源缓冲电路来抑制该电压尖峰.实验结果表明,变压器原边的电压尖峰得到了有效抑制.     

三相单级全桥PFC变换器电压尖峰产生机理分析与抑制

介绍了一种基于全桥结构的三相单级功率因数校正(PFC)变换器,该变换器工作于电感电流断续模式(DCM),电感电流即输入电流的峰值自动跟踪输入电压,可实现功率因数校正。详细分析了当桥臂开关对臂导通时,变压器原边电压尖峰的产生机理,并提出了一种变压器原边无源缓冲电路来抑制该电压尖峰。实验结果表明,变压器原边及各开关管电压尖峰得到了有效抑制。     

具有无源钳位网络的ZVZCS变换器

针对传统ZVZCS变换器拓扑结构过于复杂、电路损耗过大的缺点,提出了一种具有无源钳位网络的新型全桥ZVZCS DC-DC软开关变换器.这种新型的ZVZCS变换器在副边添加变压器的辅助线圈,组成一个简单的无源钳位网络.钳位网络通过变压器线圈对钳位电容充电,再由钳位电容放电给负载,使原边电流复位较快,从而实现滞后桥臂零电流的条件,并同时降低了副边的电压尖峰.由于避免了饱和电感的使用,解决了传统ZVZCS全桥变换器的占空比丢失问题,使得整机功率损耗小、效率高.本文详细分析了该变换器的各种工作模态,并通过一台96 W,100 kHz的实验样机进行了验证.结论表明该拓扑具有结构简单、工作状态易于实现等优点.     

基于Buck拓扑全桥逆变器主电路的研究

高频开关电源随着开关频率的提高,开关损耗成为影响电源效率的主要因素。笔者在探讨开关电源软开关实现技术的基础上提出了Buck拓扑的高频电源SCR全桥谐振逆变器主电路模型,同时给出了其控制策略。通过逆变器主电路模型主要工作点仿真波形分析,证明了该Buck拓扑的SCR全桥谐振逆变器的可行性。该电路利用全控电力开关管电流过零时的自然关断特点实现了功率可调的SCR全桥谐振逆变器在零电流下关断的软开关技术。     

软开关逆变埋弧焊电源的研究

提出了一种新的相移软开关电路拓扑方案 ,解决了相移软开关电路在空载时超前臂与滞后臂的换流问题 ,并将这种电路形式应用在大功率埋弧焊电源上 ,降低了开关管的开关应力 ,提高了整机的可靠性 .控制方式采用峰值电流反馈控制方案 ,抑制了变压器的偏磁 ,解决了双路逆变器的并联均流问题 .通过研究环流产生的原因 ,提出了一种环流判定的方法以及相应的保护措施 ,可有效地保护主变压器的绕组 .此方案已在逆变埋弧焊系列产品上推广应用 .     

软开关逆变埋弧焊电源的研究

提出了一种新的相移软开关电路拓扑方案，解决了相移软开关电路在空载时超前臂与滞后臂的换流问题，并将这种电路形式应用在大功率埋弧焊电源上，降低了开关管的开关应力，提高了整机的可靠性．控制方式采用峰值电流反馈控制方案，抑制了变压器的偏磁，解决了双路逆变器的并联均流问题．通过研究环流产生的原因，提出了一种环流判定的方法以及相应的保护措施。可有效地保护主变压器的绕组．此方案已在逆变埋弧焊系列产品上推广应用。     

能量回收大功率DC/DC装置的主电路拓扑设计

针对某种型号的大功率电动汽车设计了一款能够实现软开关的多相交错的双向大功率DC/DC装置的主电路拓扑。设计中为了减小装置的体积以及提高装置的效率,使用了非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑。为了减小主电路的输入输出电流纹波以及提高主电路拓扑的可靠性,使用了多个非隔离型的双向DC/DC主电路拓扑相并联。通过控制多相交错型拓扑结构中主功率开关管的导通和断开的时序实现了软开关技术,这样不仅降低了功率开关器件的功率损耗而且还减少了主电路本身对其它电路的干扰。最后,使用Matlab/Simulink仿真软件对所设计的主电路拓扑进行了仿真,验证了基于软开关的主电路拓扑的正确性。     

软开关式谐波补偿器控制电路的仿真研究

以1种带交流谐振环节软开关谐波补偿器的主电路拓扑作为研究对象,采用正斜率锯齿载波在该拓扑下,将所有开关器件的开通动作集中在锯齿载波的垂直沿处,这种控制策略有利于软开关动作的实现.以ZVT软开关谐波补偿器为例,分析在SIMULINK环境下建立的系统控制电路模型并对系统控制电路进行仿真研究,仿真结果表明,采用该控制方法能实现谐波补偿器全部功率开关器件的软开关动作.     

基于一致渐近稳定观测器的模块化多电平变流器控制系统设计

为了实现模块化多电平变流器(MMC)各模块之间电容电压均衡,减少电压传感器数量,设计非线性的降维状态观测器,并提出基于该观测器的系统控制方法.依据三相MMC拓扑结构,以三相环流、交流输出电流和所有模块电容电压为状态变量,建立状态空间模型. 结合模型,提出观测器的设计方法,该观测器通过测量MMC电路中6个桥臂电流和6个桥臂投入模块总电压,结合开关信号观测得到各模块电容电压. 利用无源理论和持续充分激励条件,证明在载波移相调制策略和最近电平调制策略下,观测器误差模型是一致渐近稳定的. 以该观测器为基础,设计MMC功率电流双闭环控制器. 通过搭建的仿真模型验证所设计观测器的观测值能够准确跟踪实际值,系统鲁棒性和动态性能较好.     

IGBT逆变微型点焊电源的保护分析

简要介绍逆变点焊机的原理，分析微型点焊机电源中功率开关元件IGBT的过电压、过电流、过热等保护措施，分析如何避免逆变器的直通现象和合闸浪涌电流的消除。试验证明保护电路提高了逆变点焊机的可靠性。     

一种共振隧穿二极管三值逻辑电路设计方法

通过对多值单稳态-多稳态转换逻辑单元的分析,发现开关信号理论可以准确地解释其工作原理。在此基础上,提出了三值共振隧穿二极管电路一般结构,用于实现任意三值逻辑函数。相应的电路设计方法可归为求取开关函数的最简表达式,并用异质结场效应晶体管实现,从而避免电路中共振隧穿二极管参数的调整,简化整个设计过程。模拟仿真表明所设计的电路具有正确的逻辑功能。     

恒流二极管分压的悬浮脉冲单臂桥驱动器研制

设计了一种恒流二极管分压的悬浮脉冲单臂桥驱动器。先介绍了悬浮脉冲驱动模块电路结构和工作原理,以及恒流模块中恒流二极管的特性、恒流二极管串联均压计算方法;再利用该原理设计了验证电路,并应用在半桥式拓扑结构的开关电源中。验证电路的测试结果表明:恒流二极管分压的悬浮脉冲单臂桥驱动器的性能完全满足设计要求,值得推广。     

大电流脉冲发生实验装置的研制

研制应用于高温超导脉冲特性研究的大电流脉冲实验装置,装置由充电回路、放电回路、测量系统、保护装置和控制回路组成.利用电容器储能,通过电感放电形成LC振荡回路,放电回路中利用二极管使通过试验样品的电流为单向脉冲电流,通过改变电容器储能电压、电感、电容参数,负载上可获得不同幅值、脉宽、频率的脉冲或振荡电流.装置试验达到要求,为超导装置失超与脉冲特性研究创造了实验条件.     

基于MATLAB的三相全控桥式整流电路仿真分析

运用MATLAB的simulink工具,对三相全控桥式整流电路进行了仿真分析,得到不同负载电路时的整流电压和电流波形．并对仿真结果的数据进行了推导分析,验证了仿真的正确性,针对电压和电流的突变量,设计了一种充放电型缓;中电路．对电力电子器件加以保护。     

电压型变流系统研究

本变流系统,采用具有辅助可控硅换流的电感储能型逆变电路.这种逆变电路适于调频范围宽的大、中功率的变频系统.其特点是:环流小,换流效率高,适应负载能力强. 可控硅变频技术的中心问题是换流问题,本文对逆变主回路的换流过程进行了分析和探讨。这种逆变电路换流电容储存的能量不是消耗或反馈至电网,而是重新储入换流电容器作为下一次换流能量. 整流主回路采用三相全控桥式电路.电容滤波.当主回路的直流超过某一给定值时,移相角迅速后移,使整流桥工作在逆变状态.从而实现过流和短路保护。     

应用于超宽输入范围的变拓扑LLC电路

为了拓展新能源并网的输入电压范围,提出一种全桥LLC (FBLLC)和半桥LLC(HBLLC)相结合的变拓扑电路.当输入电压低,采用FBLLC模态;当输入电压高,采用HBLLC模态.通过由数字信号处理器（DSP）进行全数字控制,电路随着输入电压的变化在HBLLC和FBLLC之间切换.这种变拓扑电路完全不增加额外器件,单纯依靠软件控制,控制简单,在拓扑切换上采用一种新的控制策略来尽可能优化效率.与传统LLC对比,分析和实验表明,在相同条件下,变拓扑LLC使输入电压范围能够拓展１倍.通过一个最大和最小输入电压比为4的对比试验,分别采用变拓扑LLC和传统LLC,结果表明：采用变拓扑电路,其整体效率能提升约3%.该拓扑适合应用于超宽输入电压范围的场合,如风力、光伏发电等.     

熔化极全位置自动焊晶体管电源

本文主要阐述电站厚壁管熔化极气体保护全位置自动焊晶体管电源的性能和应用情况。焊机能输出恒压特性、恒流特性、L形外特性,并进行两种外特性的快速切换来获得脉冲波形。该机静态精度高、动态响应灵敏、调节范围宽、稳定性好,适合短路过渡和脉冲射流过渡全位置焊接。机内设有新型的“电子电抗器”取代传统的铁芯电抗器,可对(di)/(dt)实现分段调节及对电源特性进行起动补偿,提供适合于各种焊接工艺的动态特性。保护合理可靠,保证了本电源的安全性和经济性。工艺试验证明,该机能满足电站建设高温高压大口径厚壁管道全位置焊接要求,性能优良。有关单位正准备使用。     

单相半桥式BOOST整流电路的仿真研究

分析了单相半桥式boost整流电路的拓扑结构和操作模式,并探讨了该电路关键参数的选取依据．在Matlab／Simulink仿真平台上,应用电流滞回控制方法实现了电路的有源功率因数校正．     

加速硬件木马检测方法研究

为有效检测出芯片在设计和外包制造过程中是否被插入硬件木马电路,提出一种在芯片设计阶段插入二选一数据选择器(MUX)来提高电路节点转移概率的方法.即在电路中转移概率低于转移概率阈值的候选节点的主要输入端插入MUX来提高相关节点的转移概率,从而实现加速电路中硬件木马的检测.通过对扇出锥和电路逻辑拓扑结构的分析,选择对整个电路转移概率影响最大的节点作为候选节点,实现对MUX插入算法的优化,从而减少MUX的插入数量.同时增加关键路径延时限制,避免电路关键路径延迟超过预先设定的阈值.将预先设计的硬件木马电路的输入端插入在电路中转移概率较小的节点,并向电路输入端输入激励信号,分析计算在MUX插入前后电路转移概率变化以及硬件木马电路的激活概率.ISCAS'89基准电路的实验结果表明:在插入MUX之后,电路整体转移概率显著提高,电路中转移概率小于转移概率阈值的节点数明显降低;被插入在电路中的硬件木马被激活的概率显著提高;电路关键路径延时增加百分比控制在预先设定的比例因子之内.     

10kW移相控制ZVS-PWM全桥变换器的设计

根据电力电子变换技术在电源领域的应用,设计了10kW大功率的移相控制全桥变换器。该变换器主电路采用全桥拓扑结构,控制电路采用PWM移相控制芯片UCC3895。详述了主电路变压器、滤波电感、滤波电容和谐振电感的参数设计,介绍了PWM移相控制电路和反馈控制电路的设计。通过对样机的测试结果分析,验证了理论设计的合理性。