具有APFC功能的AC-DC开关电源设计

设计了一种单相AC DC转换方案,以有源功率因数控制器Ucc28019作为核心,以TMS320F28335作为主控芯片,设计功率因数测量电路,输出过电流保护电路,功率因数调整电路等电路模块,经测试交流输入24 V,带负载输出2 A电流可稳定输出36 V电压,负载调整率SI≤0.5%,交流输入20～30 V变化时,电压调整率SU≤0.5%,功率因数测量误差最大为0.03,具有过电流保护功能,动作电流为2.52 A,功率因数达到0.99。     

一种进行环路隔离的大电流高电源抑制比LDO设计

针对传统带有电荷泵、以NMOS作为功率管的LDO驱动能力低下和输出纹波偏高的问题,基于Huahong 0.35μm BCD工艺,设计了一种隔离交直流环路的大电流LDO。该LDO通过将直流环路和交流环路进行隔离,降低了对电荷泵驱动能力的需求,从而保证NMOS功率管栅极驱动电压的较低纹波并实现大电流输出。通过加入纹波电流吸收电路,增强了LDO的PSRR。结果表明,在3.41～5.5 V的输入电压范围内,LDO的输出电压为3.3 V,输出电流最高达到3 A,压差为110 mV。LDO在轻负载下的PSRR为：111.261 dB@DC,86.900 5 dB@1 kHz, 78.947 2 dB@1 MHz;重负载下的PSRR为：111.280 dB@DC,84.123 1 dB@1 kHz, 39.263 8 dB@1 MHz。     

基于LDO电荷泵的快速瞬态响应的DC - DC电源

为了提高DC-DC电源的瞬态响应能力,提出一种新的电荷泵结构.该电荷泵由主开关电源模块和低压差稳压器(LDO)模块组成.主开关电源模块在稳态和瞬态响应时均处于工作状态;LDO模块由功率管、误差放大器和反馈环路组成,稳态时功率管关断,降低系统的功耗;当负载电流突然变化,引起输出电压变化时,LDO模块启动,其提供的充/放电电流达到理想值,使负载电流迅速恢复,将输出电压箝位在一个设定的阈值内.仿真结果表明,所提电荷泵在负载电流的变化较大时,可以很好地改善系统输出电压的瞬态响应,避免电压过冲.     

基于嵌入式系统STM32的三相正弦波交流电源设计与实现

针对逆变电源功耗高、电能转换率低的缺点,以低功耗、高速的STM32处理器为核心,设计一款三相正弦波交流电源,输出正弦信号频率为50 Hz,负载Y型连接时线电压有效值可达24 V,负载线电流有效值最大为2 A。系统由三相逆变驱动主电路、滤波电路、STM32最小系统、信号隔离电路、正弦脉宽调制(SPWM)信号发生器、电压和电流测量电路和LCD显示等功能电路组成。测试结果表明,室温下输入直流电压为36 V,负载线电流有效值I_o在0～2 A间变化时,各相负载调整率不大于0.3%,电能转换效率可达88%。     

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。     

一种高效率单级PFC变换器的LED照明驱动电路

提出一种基于Buck-Boost变换器与Flyback变换器有机结合的单级LED驱动电路,通过增加隔离变压器漏感电流流通通路,将漏感能量回馈到输入端,提高了变换器的工作效率,同时消除了开关管电压尖峰,无需RCD吸收电路,改善了电路的EMI(electromagnetic interference)。详细分析了该单级PFC变换器的工作原理,给出了变换器关键参数的设计依据。此外,当Buck-Boost和Flyback同时工作在电感电流断续模式(discontinuous current mode,DCM)时,中间储能电容电压不随负载变化而变化,避免了开关器件因电压飙升而损坏开关管的现象。最后,搭建了交流85~265 V输入、50 V/160 m A输出的原理样机,通过实验验证了分析的正确性。     

基于PID算法的DC-DC电源负载调整率改进研究

负载调整率是直流电源的一个重要参数,负载调整率的高低决定了整个系统的性能。研究了LM2577升压芯片的内部结构及性能参数,在此基础上,提出了两种提高其负载调整率的新方法:(1)在LM2577反馈脚接入可程控数字电位器,代替原固定电阻,用AD采样输出电压的变化,通过反馈算法调节数字电位器的阻值,保持输出电压稳定,进而提高其负载调整率;(2)在LM2577反馈脚接入加法器,加法器的输入端分别由输出电压分压端和受单片机控制的DA提供,单片机通过采样输出电压来调整DA的输出,进而实现输出电压的稳定,提高负载调整率。为了缩短调整时间,提高控制效率,软件部分采用了PID控制算法。经测试,在5 V输入、600 m A负载条件下,设定输出为7 V,方法 1和方法 2升压电路的负载调整率从1.043%分别提升到0.700%及0.042%;而设定输出为12 V时,负载调整率从0.658%均提升到0.008%。同时,方法 2的输出电压纹波在10 m V以内。     

一种用于升压式DC-DC开关电源的新型软启动电路

设计了一种用于升压式DC-DC开关电源的新型软启动电路。该电路结构简单、稳定性强、易于集成、功耗较低,不仅能有效地抑制DC-DC开关电源在启动时产生的浪涌电流,而且能避免电压过冲现象,保证输出电流上升的稳定性和可靠性。该电路采用0.5μm CMOS工艺进行设计,已成功集成到一款升压式DC-DC开关电源芯片内。测试结果表明,在输入电压为3.6 V,输出电流为100 mA的工作状态下,输出电流分四段台阶平稳上升、无电压过冲现象,启动时间控制在140μs以内。     

基于OPA454的新型高压级联放大器优化设计

为获取频率可调的高线性度电压信号,提出基于OPA454的高压级联线性放大器的优化设计方案。首先,设计高压级联放大器的主电路、隔离电路和级联放大电路;然后,分析此线性放大器的负反馈特性和容性负载特性,保证输出电压信号的高线性度和带容性负载能力;最后,搭建两级级联放大电路模型,时域下测试输入电压频率分别为0.001 Hz、1.0 Hz、1.0 kHz、10 kHz时放大器的输入输出波形,在频域下对比一级电压放大电路和两级电压放大电路的频率响应曲线。结果表明:设计的新型线性放大器输出的电压波形可对输入电压线性放大40 n倍,并达到较高的线性度和低波形失真率,满足可调频率下电压准确放大的要求。     

基于LM5117的降压型开关稳压电源设计

以降压控制器LM5117和CDS18532KCS MOS场效应管为核心器件设计了降压型开关稳压电源。该电源由DC/DC转换模块、过流保护模块、负电源模块、负载识别模块等电路组成,实现了额定输入电压下,输出电压为5V,偏差小于15mV,最大输出电流大于3A,同时输出噪声纹波电压峰峰值小于40mV、负载调整率小于5%、电压调整率小于0.3%、效率达到了85%以上,具有过流保护功能。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。     

高压电源稳压回路的建模与滑模变结构控制

给出了一种用于X射线管的负高压直流电源原理结构,针对其中的稳压控制回路进行了分析,建立了电压控制回路的数学模型,基于滑模变结构控制理论设计了稳压控制算法。仿真实验表明,所设计的稳压控制系统在稳态性能、动态性能和鲁棒性等方面满足实际要求。