基于内模原理的数字化控制三相航空静止变流器设计研究

根据内模原理及三相航空静止变流器在同步坐标系下的特点，将重复控制技术应用于三相航空静止变流器，构成一种新型的静止变流器的闭环控制系统。简化了系统在同步坐标系下的控制对象模型，详细地设计了内模发生器和补偿器。实验验证了该闭环控制方案的有效性与可行性，为重复控制技术在三相航空静止变流器产品中应用打下了良好的理论和实践基础。     

全桥软开关高频直流静止变流器的研究

提出一种新颖的全桥-全桥式静止变流器的电路拓扑结构,该变流器采用综合软开关技术,以实现逆变器环节的软开关。研制了1kVA全桥软开关高频直流环节静止变流器。仿真与实验结果表明,该静止变流器输出电压的谐波畸变率仅为THD=1.4%,并实现了软开关。     

新型航空静止变流器控制系统研究与设计

应用现代静止变流技术,采用双降压式半桥电路,提出了一种新型航空静止变流器,但该变流器的控制仍是目前的难点.在详细分析控制系统的基础上,选择了SPWM控制方法,并设计实现了相应的SPWM控制系统.通过Saber仿真和实验验证,证明了该控制系统的可行性,为新型航空静止变流器的进一步推广应用奠定了基础.     

新型模块化多电平直流融冰装置

针对当前广泛应用的静止无功补偿型直流融冰装置存在的体积大、结构复杂、谐波污染和功能切换繁琐等问题,提出了一种采用全桥模块化多电平变流器的新型直流融冰方案。该方案将链式静止同步补偿器(STATCOM)的动态无功补偿能力和半桥模块化多电平变流器(MMC)的四象限运行能力结合在一起,同时输出直流电压,可宽范围连续调节,能够很好地满足直流融冰装置的应用需求,并有效避免上述问题。结合全桥模块化多电平变流器的结构特点,提出了兼顾直流融冰和无功补偿功能的控制方法,并通过数字仿真验证了所提技术方案和控制方法的有效性。     

高频软开关静止变流器并联研究

采用公用电压外环方案．实现了三台IKVA基于高频零电压开关静止变流器模块的并联输出。三台静止变流器模块均为电压、电流双环控制,通过公用电压调节器稳定并联系统的输出电压及频率,同时产生统一的模块电流给定信号。各并联模块工作于电流跟踪状态,从而实现各航空静止变流器模块的均流并联。该并联方案仅有一条均流控制线连接且无须外加均流控制电路,不需要输出隔离变压器以及复杂的均流控制电路,具有简单可靠、均流精度高、体积小、重量轻和组合方便等优点,可以有效地提高航空静止变流器的可靠性、可扩展性及可维护性。     

软开关PWM组合式航空静止变流器研究

提出一种采用综合经技术的新颖的软开关ＰＷＭ组合式航空静止变流器电路拓扑，即用一个具有电气隔离的变换器实现级联两级变换器的软开关，为实现高功率密度，高效率，低成本的航空静止变流器了基础。     

基于IGA的PID控制软开关静止变流器的研究

针对如何改善静止变流器输出电压波形质量、减小开关损耗等问题,提出一种基于改进遗传算法(ImprovedGenetic Algorithm,IGA)的PID控制策略,该方法可在全局空间内对PID参数进行寻优,并能迅速收敛到全局最优解。设计以三相ZVZCT软开关逆变器为主功率变换器、DSP芯片TMS320LF2407为主处理单元的静止变流器实现方案,并制作调试了一台600 VA原理样机。实验结果表明,基于改进遗传算法的PID数字控制软开关静止变流器,变换效率高,开关损耗低,输出电压波形好。     

6kVA航空静止变流器的研制

介绍了一种新型的单相航空静止变流器,分析了其工作原理和特性。通过采用双管正激组合变换器作为三态滞环控制电流型逆变器的直流输入前级,研制出6kVA单相航空静止变流器。     

αβ坐标系下统一电能质量调节器直接控制策略的实现

介绍一种αβ两相静止坐标系下统一电能质量调节器(UPQC)直接控制策略,提出将串联变流器控制成正弦电流源,将并联变流器控制成正弦电压源的控制方案。分析了αβ坐标下两轴变量间无耦合项不需要复杂的解耦控制过程。通过Matlab/Simulink仿真,证明了该控制方案的有效性。     

高稳定性IGBT驱动器保护电路

大容量链式高压变流器在运行中需要高稳定性IGBT保护电路方案.在多年对链式高压变频器和静止无功发生器的IGBT驱动设计技术经验基础上,改进了IGBT在高EMC环境下误报多问题,实现了IGBT的保护快速性与稳定性统一,设计出一种具有快速关断、多次重启、反时序热积累保护的方案,在实际应用中取得了良好的效果。     

矩阵式变换器在电源异常时的运行性能分析

矩阵式变换器是一种直接型的三相交流-交流电能变换装置.由于不具有直流储能环节,其输入侧电源的异常情况直接影响到输出侧的性能.本文根据矩阵式变换器的工作原理,从理论上分析了变换器在输入侧电源电压幅值不平衡和波形非正弦两种情况下的输出特性,讨论了输入侧电压变化对输出电压和电流中谐波成分的影响.分析了输入侧电源瞬时断电时矩阵式变换器的运行特性.按照上述三种异常情况,在一台2.7kVA的矩阵式变换器样机上进行了实验评估.     

A single-phase p-type ac–ac converter with reduced components count and high boost factor

This paper proposes a new single-phase direct step-up ac–ac converter by modifying the p-type impedance source. It provides a high boost factor as well as high efficiency, while only six parts are required to design it, involving just two bidirectional power switches. A safe commutation method has been applied to power switches to make the converter snubber-free and high efficient. Input and output harmonic filters are no longer required since input and output currents variate continuously with small ripple and low total harmonic distortion (THD). The proposed topology only modulates the output voltage amplitude, not the phase and frequency, so the output frequency is identical to the input frequency and constant. Thus, it can be utilized in step-up conversion applications, like inductive power transmission from low ac voltage sources. Input and output have the same ground, which is a good protective feature. In this paper, the operating principle of the converter is demonstrated. Experimental results have been represented to evaluate the performance of the converter. For this purpose, an experimental prototype has been fabricated. Results are investigated and compared with other previous step-up ac–ac converters. Results confirm the theory, operating principle, and performance of the converter.     

宽ZVS负载范围4开关三电平直流变换器

提出一种4开关PWM三电平ZVS直流变换器,该变换器由传统三电平直流变换器和对称控制的半桥直流变换器复合而成。该电路非常适合高压直流变换领域。该变换器具有如下优点:所有开关串行联接,每个开关器件承受Vin/2的电压应力;4开关构造输出三电平,可有效减小输入输出滤波器并提高变换器的动态响应时间;所有开关器件在较宽的负载范围内实现软开关。文中分析了该电路的工作原理、软开关特性以及输入输出特性,并搭建了一套实验装置验证电路的基本工作原理。实验结果表明该电路工作原理正确,可以正常工作。     

应用于储能变流器的LLC/CLLC谐振变换器综述

针对储能变流器中高效隔离型DC-DC变换器的应用需求,首先分析了储能变流器高电压输入、宽电压输出及大功率的特点,着重比较分析了LLC/CLLC变换器实现宽电压调节范围、高压大电流输出的方法,并介绍了其软启动控制技术,然后对比LLC变换器分析了CLLC变换器的特点,探讨其应用于高压大电流变流器所面临的问题,最后介绍了两种拓扑在储能中的应用。谐振变换器是实现储能变流器DC-DC环节高效能量传输的有效途径,大功率LLC谐振技术相对CLLC更加成熟。随着大功率谐振技术的发展,LLC/CLLC谐振变换器将在高压、大功率储能系统中具有非常广阔的应用前景。     

矩阵变换器技术研究现状与展望

矩阵变换器与传统的交-交变频器及交-直-交变频器相比,具有几个显著优点:结构简单紧凑、能量双向流通、正弦输入输出电流、输入功率因素为1、输出频率可上下调控等一系列优点.在过去的二十多年间,矩阵变换器技术的研究与开发有了很大的进展.以矩阵变换器关键技术的发展为基础,对国内外矩阵变换器技术研究现状进行了概述,并对矩阵变换器技术未来的发展做了展望.     

电流型高频链AC-AC变换器

提出电流(Boost)型高频链AC-AC变换器电路结构与拓扑族，它是由输入滤波器、储能电感、输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器和输出滤波器依序级联构成。深入分析研究了这类变换器的原理特性与控制策略，提出并有效解决变换器启动时储能电感的磁饱和问题及高频变压器漏感引起的电压尖锋现象，给出这类变换器的仿真和原理试验。研究结果表明，这类变换器具有电路拓扑简洁、高频电气隔离、双向功率流、变换效率高、网侧功率因数高、负载适应能力强、负载短路时可靠性高等优点。     

一种输入端自然均流/高电压增益组合式变换器研究

针对航空电源高可靠性和高功率密度的要求,本文提出了一种新颖组合变换器.该组合变换器以双管正激变换器为基本构成单元,具有输入端自然均流、高频变压器一次侧无桥臂直通现象、输入输出电压增益高、高频变压器二次侧输出续流二极管电压应力低、以及控制上保证输入端交错并联而输入和输出滤波器体积小等优点.本文对新颖组合变换器进行分析和仿真,表明该变换器适合应用于输入中高电压、输出高电压和大电流场合;最后成功应用于某型号航空电源,各项技术指标均达到设计要求.     

一种高电压增益组合式变换器研究

针对航空电源高可靠性和高功率密度的要求，本文提出了一种新颖组合变换器。该组合变换器以双管正激变换器为基本构成单元，具有输入端电流自然均流、高频变压器原边无桥臂直通现象、输入输出电压增益高、高频变压器副边输出续流二极管电压应力低、以及输入和输出滤波器体积小等优点。本文对新颖组合变换器进行分析和仿真，表明该变换器适合应用于输入中高电压、输出高电压和大电流场合；最后成功应用于某型号航空电源，各项技术指标均达到设计要求。     

基于输出参数的光伏电池最大功率点控制

最大功率点跟踪(MPPT)控制技术是光伏系统领域中在一定环境温度以及日照强度情况下太阳能电池阵列能够输出的最大功率.传统的控制方法是检测系统的输入电压和输入电流,计算其输入功率并使其达到最大.本文通过Buck变换器实现系统的最大功率点跟踪,其实现方法是检测系统的输出电压或者输出电流,通过软件的精确算法控制变换器的占空比,从而使得太阳能电池阵列的输出功率最大化.实验结果验证了该方案的可行性和正确性.     

基于有源PFC原理的升压型DC/DC空间电源设计

采用有源PFC工作原理实现了一种升压型DC/DC变换器模块。作为空间电源完成由蓄电池输出电压50￣90V范围到稳定的128V输出,所采用的核心控制芯片为L4981A。该变换器的设计采用了双闭环控制,其特点是采用电压误差放大器环节实现输出电压稳定,采用电流环误差放大器环节实现输入电流跟踪输入电压且连续。试验结果表明,该变换器的输入电流连续,输出电压精度高,负载调整率高,电压调整率高,纹波电压较低,EMI强度较低,输出功率达到1.5kW。