高功率因数的大功率开关电镀电源研究

介绍一种大功率开关电镀电源的设计方案.为解决电镀电源中出现的电流严重畸变问题,采用三相PWM高功率因数整流方案,采用TMS320LF2812实现逆变器的FB-ZVSPWM控制方式,功率输出采用变压器功率合成及倍频整流模式,降低了开关损耗,有效提高了开关频率和输出效率.采用Mathb对其进行了仿真.仿真分析和实验结果验证了设计方案的可行性,证明了设计的电源具有谐波污染小,功率因数高,转换效率高等优点.     

LLC谐振高频逆变器新型移相控制研究

针对在LLC谐振负载情况下,传统的移相控制方式在对逆变器进行移相调功时,移相臂的软开关较难以实现,从而会带来较大的开关损耗问题,在此提出采用恒频不对称电压消除法(AVC)的移相控制方式来进行调功,可使高频逆变器所有开关管都工作在零电压开关(ZVS)方式下,且最小开关频率大大降低,减少了开关损耗,提高了逆变器的效率。仿真和实验结果证明了该控制方式的可行性和可靠性。     

多相并联LLC电压型谐振逆变电源控制与调节

目前,逆变电源的相移控制一般应用在单个逆变器中,而逆变电源容量的提高常采用多管并联或高频变压器并联的方式实现.提出了一种控制、调节逆变电源并提高其输出功率的新方法.该方法通过控制多个逆变器间的相移来有效控制和调节逆变电源的输出功率,同时通过多相并联电感一电感一电容(LLC)电压型谐振逆变器来提高逆变电源输出功率.推导出了不同相移控制下各相逆变器输出电流、输出有功功率及负载电流和电源效率的计算公式,并对不同相移时逆变器输出有功功率、无功功率和负载功率进行了仿真分析,同时设计了两相并联相移控制LLC电压型谐振逆变电源实验样机,进行了实验验证.仿真和实验结果表明,所提出的新方法能有效控制和调节逆变电源的输出功率,提高电源容量,简化功率调节过程,降低开关损耗,从而提高系统效率.     

三相电压源逆变器最小损耗PWM算法性能优化

为降低高频隔离型辅助变流器中三相电压源逆变器开关损耗,提出一种零序分量连续可调的改进型广义不连续PWM算法,通过实时调节调制相角,实现不同60°不连续PWM算法的线性平滑过渡,进而基于优化的时域仿真分析方法,对比分析不同算法谐波性能,并引入谐波畸变因数进行规律验证,确定谐波性能优越的调制度下限;进一步建立系统损耗模型,提出基于开关损耗函数与死区效应的损耗分析方法,实现最小损耗不连续PWM算法;在过调制的非线性区内,协调考虑电压调制增益与谐波性能,确定整体性能优化的调制度上限。最后利用DSP进行数字化实现,并通过试验验证了理论分析的正确性与归一化方法的可行性。     

一种适用于三相碳化硅逆变器的新型PWM策略

随着电力电子新器件制造技术的发展,基于碳化硅(siliconcarbide, SiC)器件的三相电压源逆变器(voltage source inverters,VSIs)正在得到越来越广泛的应用。然而,随着开关频率的提高,SiC逆变器将会带来更大的电磁干扰以及更多的硬开关损耗,影响SiC逆变器的可靠性以及功率密度的进一步提高。因此,针对上述问题,该文提出一种适用于SiC逆变器的新型脉宽调制(pulsewidthmodulation,PWM)策略,并且通过统一的双极性载波PWM方法,对算法进行简易实现。经过详细的理论推导,可以得出该PWM策略在全功率因数范围内使SiC逆变器的开关损耗最小,并且在整个调制度范围内抑制了SiC逆变器的共模干扰源。最后,通过实验测试,验证所提PWM策略的可行性与先进性。     

一种串联谐振逆变器控制方法的探讨

介绍了一种电压软开关移相控制PWM感应加热串联谐振逆变器，分析了移相脉宽的调功方法，讨论了实现零电压开关的条件，提出了在各种负载条件下实现功率器件ZVS的控制策略。     

基于软开关技术的电子束焊机高压电源研究

传统电子束焊机高压加速电源采用高频脉宽调制(PWM)硬开关工作方式,电源系统开关损耗大,输出电压纹波大。采用LCC谐振电路作为逆变器拓扑结构,运用脉冲频率调制(PFM)方法及恒导通时间控制方法,克服高频硬开关PWM工作方式的缺点。仿真与实验证明:此方案可以减小系统开关损耗,有效提升电源整机效率,减小输出纹波,提升输出电压的稳定度。     

双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统设计

分析了基于动态同步坐标轴系的交流励磁发电机双通道解耦励磁控制策略，提出了采用具有优良输入、输出特性的双脉宽调制（PWM）控制交 — 直 — 交电压型变频器作为交流励磁发电机的励磁电源。采用高速数字信号处理器TMS320F2812设计实现了双PWM变换器励磁的交流励磁发电机励磁系统实验平台。通过实验研究表明:基于动态同步坐标轴系的双通道解耦励磁控制策略能够实现交流励磁发电机有功、无功和转速的独立调节，发电机具备良好的动态响应能力;双PWM变换器具有功率双向流动、输入和输出谐波电流小、动态性能优良、功率因数可调等优点，是交流励磁发电机的理想励磁电源。     

三相四开关PWM整流大功率开关电镀电源

针对传统大功率开关电镀电源整流端对电网污染的问题,研究了一种基于高效脉宽调制(PWM)整流的高频开关电源。该电源前级整流器用4个开关管进行PWM整流,后级采用全桥移相PWM控制,相对于传统的六开关PWM整流器减少了开关数量,降低了成本和开关损耗,对于三相四开关PWM整流器,在其线电压数学模型的基础上推导了一种负载功率前馈的闭环控制方法,针对多台电源并联的情况,提出了一种基于DSP28335内部CAN总线的自动均流控制方式,通过样机的实验证明了此系统及控制方式的正确性。     

新型零电流开关高频谐振逆变器的设计

针对目前全桥负载感应加热电源工作过程中存在的开关损耗较大问题,设计了一种应用于高频感应加热电源中的新型零电流开关谐振逆变器.分析了开关模式的7种状态,利用四阶Runge-Kutt方法对逆变器的实际功率、视在功率、开关电流、开关电压、输出功率进行了理论分析.通过抑制开关电流/电压提高了功率因数,并利用实验结果验证了理论分析的正确性.     

基于DSP的移相调频控制逆变电源的研究

本文介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)的移相调频(PSFV-PWM)控制逆变电源,给出了主电路拓扑结构,分析了其控制原理并设计了控制程序流程,新颖的移相调频控制能够实现输出电压90%的调整率,输出电流波动小于单纯移相调功PWM方式,并在轻载时保持连续。实现了功率开关器件的ZVZCS(零电压零电流通断)软开关,有利于进一步提高开关频率和降低开关损耗。DSP采用高性能的专用数字信号处理芯片TMS320F2812,实现了系统的数字控制,满足了系统控制的灵活性和实时性,减小了系统的体积和生产成本。仿真分析和实验结果证明了此控制模式的可行性与合理性。     

自平衡电子电力变压器

提出一种基于级联多电平结构，具有自平衡能力的电子电力变压器(A-EPT)，其高压侧采用单相全桥级联技术，低压侧采用交错并联技术，并根据其结构特点提出一种简单有效的控制方案。在该控制方案中，通过采用载波移相技术提高了等效开关频率和输入性能；通过引入相移补偿信号，避免了级联模块间的直流电压不平衡问题。对所提出的A-EPT进行建模和仿真，并与常规变压器的运行状况进行对比分析。仿真结果表明：A-EPT能够很好地实现当变压器任何一侧系统出现电压或电流不平衡时，另一侧系统仍然能够自动保持本侧系统的电压或电流平衡，并且调节过程短，比常规变压器具有更好的性能。     

应用于X射线测厚技术的高压直流电源的研制

随着开关电源向大功率、高频化方向发展,功率管的开关损耗、噪声也随之相应的增加,这就要求对开关电源传统的电路拓扑结构进行改进。为了减小开关器件的开关损耗,提高开关频率,减小开关电源的体积、质量,从而提高效率,介绍了一种新型移相控制零电压开关PWM变换器,实现软开关,并研制出一台基于移相控制技术和双向倍压整流技术用于X射线测厚仪的高压直流电源样机。经测试该样机输出80 kV/350 W,可以实现开关频率高,开关损耗和电磁干扰小,电源效率高等要求。     

基于光伏逆变器无功调节的低压配电网多模式电压控制

针对大规模户用光伏接入引起的低压配电网电压越限问题,以逆变器无功控制为手段,提出了一种多模式逆变器控制策略,以提高低压配电网对光伏的消纳能力。基于电压灵敏度理论,定义了虚拟注入有功功率的概念,实现了节点有功和无功功率之间的折算。根据节点虚拟注入功率将光伏发电的并网分为过电压抑制、欠电压抑制以及网损和功率因数的优化三种模式。当网络出现过电压(欠电压)运行风险时,以风险的抑制为目标调节逆变器无功功率;当网络运行无风险时,则以网损和功率因数的优化作为逆变器的无功调节依据。此外,为了实现就地的协调控制,结合全网电压灵敏度矩阵建立了不同节点光伏逆变器控制参数的优化模型,实现网络无通信条件下的协调电压控制。仿真结果表明,所提的多模式电压控制方法可以有效地抑制网络电压越限,同时使网络损耗和功率因数也得到优化。     

一种软开关电力操作电源的研究

采用一种改进的移相全桥软开关零电压变换电路,分析了主电路、控制电路的工作原理,并研制了一台2.2kW的电力操作电源实验装置.实验结果表明,整个变换电路初、次级功率器件均能实现软开关,有效降低了变换电路的开关损耗,提高了系统的电磁兼容性能力,取得了满意的效果.     

低电压大电流软开关电源的设计

本文介绍了一种大功率低压大电流开关电源的设计方案,该电源满载输出功率为60kW（5000A／12V）,采用软开关移相全桥控制方式,实现了零电压软开关;控制电路中采用了稳压稳流自动转换方案,实现了输出稳压稳流的自动切换,提高了输出性能;采用多个变压器串并联结构,使并联的输出整流二极管之间实现自动均流;设计并使用了容性功率母排,减小了系统中的振荡,减小了功率母排的发热,达到了令人满意的实验结果。     

数字控制的移相软开关脉冲MAG焊电源研制

提出了一种适合脉冲MAG焊工艺的零电压软开关电路拓扑,并对其工作机理进行了系统研究。为提高软开关弧焊电源控制的灵活性,开发了基于DSP的数字化控制系统,由软件对脉冲调制(PWM)波形进行移相控制,实现开关管的零电压开通和关断。利用DSP内部集成的PWM发生模块,通过选择合适的工作方式实现了PWM信号的直接数字化控制,从而实现了脉冲MAG焊高频逆变和低频脉冲波形调制。试验结果表明,所设计的软开关脉冲MAG焊逆变电源具有全范围的软开关能力,焊接性能好,稳定可靠。     

串联谐振逆变电源新型功率调节控制策略

针对移相调功轻载时的缺陷,介绍了一种基于DSP的新型PWM功率控制策略,给出了一种简单可靠的主电路,并分析了其工作原理及控制流程。实验证明,该调功方式解决了传统移相方法中调功范围与软开关的矛盾,降低了功率管的损耗,提高了感应加热电源的效率。     

基于81电平铁路功率调节器的不平衡补偿策略

为进一步降低铁路功率调节器在大功率补偿过程的开关频率,采用开关频率较低的混合级联81电平变换器作为电压源、开关频率较高的单相全桥变换器作为电流源,将两个电压源背靠背连接,提出一种81电平铁路功率调节器。由于系统中承担85%的补偿功率的开关器件的开关频率在250 Hz及以下,开关频率高的电流源仅承担1%的功率,因此系统开关损耗小且对补偿电流参考信号的跟踪性能好。研究了系统的基本结构及其等效电路,通过构建等效对称三相电压源建立等效三相电路,采用有功功率平均分配法,使得补偿后的系统等效为Y-Y型对称三相电路,从而实现不平衡电流补偿,并提出一种新的补偿电流检测方法。仿真结果证明所提系统及其补偿方法的有效性和可行性。     

一种高效率高压开关电源设计与实现

设计了一种高效率高压开关电源,可以应用在高电压、低电流器件中,如行波管、磁控管等。该电源电路设计主要包括全桥逆变电路、高频升压变压器、倍压整流电路以及控制电路。为了实现开关管的软开关,有效减少开关损耗,选用了一种零电压开关移相全桥变换拓扑电路。引入了计算机辅助设计,通过电路仿真优化参数,实现了开关管的软开关,缩短了设计周期。最后搭建了原理样机,在很宽负载范围内实现了零电压开关,满载时效率大于95%。