一种新颖的同步整流驱动电路

电荷自维持电路可以较好地解决双管正激变换器、谐振复位正激变换器、RCD复位正激变换器等拓扑同步整流采用自驱动方案而出现的死区问题。该文提出了一种新颖的电荷自维持电路，它比现有的电荷自维持电路在结构上更加简单，共态导通的时间更加短，抗干扰能力更强，驱动损耗更小。最后通过实验验证了该电路的有效性和实用性。     

一种新型外驱动同步整流电路

针对采用自驱动同步整流正激变换器存在驱动死区和共态导通的问题,提出一种新型外驱动同步整流电路。该电路结合了外驱动和自驱动的特点,能够很好地解决驱动死区和共态导通问题,并且采用该同步整流驱动电路的正激变换器适用于宽输入电压场合。对驱动电路的原理进行了分析,给出了绝对安全时间的计算方法,并通过一个80W的原理样机进行了实验验证。     

采用同步整流技术的准谐振反激变换器

反激变换器应用广泛,为提高其效率,将准谐振技术和电流型自驱动同步整流技术应用于反激变换器.详细分析了准谐振变换器的工作原理和电流型自驱动同步整流的工作原理,并在此基础上,给出了主要参数的设计方法.通过实验验证了原理分析的准确性,证明该变换器具有较高的变换效率,最高效率达87.7%.     

新型双功率MOSFET管谐振驱动电路

提出一种新型双功率MOSFET管互补谐振驱动电路,对电路的工作原理、性能特性和关键电路参数设计进行分析,并建立仿真和样机实验。该驱动电路由1个变压器和6个半导体器件组成,类似反激变换器的电路结构,并且以谐振方式工作。理论分析表明,该电路具有拓扑结构和控制简单、驱动损耗低、驱动速度快、驱动电路中的开关管实现了部分软开关等优点。仿真和实验结果验证了理论分析。     

升压式有源箝位ZVS正激变换器分析

本文对升压式有源箝位零电压开关正激变换器的工作过程进行了分析。讨论了利用升压式有源箝位电路实现功率变压器的对称磁复位,利用功率开关寄生电容和励磁电感谐振实现零电压开关的方法。并通过仿真试验验证了电路分析的正确性。     

交错并联式双管正激变换器工作模式分析及系统设计

针对交错并联结构的双管正激变换器工作特点，分析了不同占空比下变换器的两种工作模式及变压器磁复位过程，结果表明磁复位过程中的谐振现象不增加功率开关的电压应力。采用平均电路法建立了系统的小信号模型，给出了输出电压闭环控制的补偿函数及参数设计方法。通过原理样机的实验分析，说明交错并联结构的双管正激变换器工作方式为准方波形式，可以用常规的恒频PWM控制，对简化控制策略有重要指导意义。实验结果与理论分析一致，证明了分析方法和系统参数的正确性。     

一种实用新型小功率DC-DC变换器

针对微波功率模块中灯丝电源的特殊要求,作者在ORCAD10．5PSPICE仿真的基础上,设计了一种实用新型软开关反激变换器以及主、辅开关管的驱动电路。实现了主电路MOSFET开关管的零电压开关（ZVS）。阐述了ZVS工作原理和谐振元件参数的计算方法。实验证明该变换器具有小型化、高效率和实用性强的优点。和原来的硬开关电路相比,整机效率提高8．8％,满载效率达到91％。     

基于NCP1207与UC3844的双管反激变换器比较

高频、高效、高密度是目前电源技术的发展趋势。对基于NCP1207和UC3844的双管反激变换器的电路结构,工作原理及性能作了详细的比较,并进行实验验证。结果表明,基于NCP1207准谐振芯片的准谐振反激变换器利用开关管两端的电容与变压器初级的漏感产生谐振,并通过适当的控制实现了开关管在电压谷底开通,减小了开关损耗,提高了变换器的效率,比基于UC3844的反激变换器的效率高出2%~3%。     

一族基于正激基本单元的自磁复位正激变换器

提出一类自磁复位正激变换器原边电路的3种基本开关单元:正激正单元、正激负单元和正激复合单元,这些基本开关单元由开关管、磁复位二极管和变压器构成;提出基于基本单元串并联的构造正激变换器的推演方法,按照该方法可以构造出双管正激变换器和交错串并联正激变换器等现有拓扑,以及一组新的正激变换器拓扑。给出推演实例和拓扑分析,验证推演方法的有效性,并以其中的一个拓扑为例,进行实验验证。     

谐振复位软开关双管正激型DC/DC变换器

提出一种谐振复位软开关双管正激型 DC/DC 变换器。它将谐振复位方式应用到双管正激变换器中,解决了双管正激变换器占空比不能大于0.5的缺点,同时保留了双管正激开关电压应力小的优点。此外,该拓扑利用谐振复位的特点和副边串接饱和电感的方法实现了所有开关的软开关,因此可以应用于高输入电压、宽范围、高效率要求的场合。文中对该拓扑的工作原理和特性以及软开关的实现和设计进行了详细的描述。最后通过实验验证了该拓扑的上述优点。     

双电源备用供电型通用潮流控制器

传统的UPFC中的潮流控制和有功功率补偿只是在同一线路上的电源和负载之间进行,因而其潮流控制能力和有功功率补偿的额度有限,不能实现不间断供电。为解决这一缺陷,提出了一种双电源备用供电型通用潮流控制器,该系统由4个共用一条直流母线的变换器构成。在介绍了其数学模型并分析了其主要功能后,详细讨论了其控制策略。MATLAB/SIMULINK环境下仿真研究的结果表明:双电源备用供电型通用潮流控制器能有效提高电力系统的供电可靠性,可实现不间断供电,且能够实现有功功率在不同电源和负载之间的相互补偿。     

A Class of Quasi-Cuk DC/DC Converters: Steady-State Analysis and Design

In this paper, new topologies for quasi-Cuk converter are proposed. The proposed converters with different voltage and current transfer ratio and reduced voltage stress on capacitor can be employed in distributed generation (DG) systems. In this paper, steady-state analysis of two proposed quasi-Cuk converters in continuous conduction mode (CCM) and discontinuous conduction mode (DCM) is presented. Then, besides values designing of used elements, maximum and minimum values of their current and voltage are calculated. Moreover, critical inductances between CCM and DCM for the proposed converters are calculated. Unique features of the proposed converters are different transfer ratio without employing additional elements compared to the conventional Cuk converter. Comparison of the proposed converters with conventional converter in terms of voltage transfer ratio, voltage stress on capacitor, and voltage stress on switch demonstrates advantages of the proposed converters. Finally, experimental results to verify the accuracy of the proposed converters in different operating modes are presented.     

双电源交错备用型通用电能质量控制器

传统的通用电能质量控制器(GPQC)直流侧如果没有储能装置,则无法实现不间断供电;即使直流侧装设储能装置,蓄电池储能或超级电容器储能都存在补偿时间、补偿容量及使用寿命均有限等问题。为此提出了一种由两个并联变换器和两个串联变换器构成(每一个并联变换器和串联变换器都通过一个直流电容交错的连接在一起)的新双电源交错备用型通用电能质量控制器(DPS-GPQC)和一种简单有效的控制策略。DPS-GPQC能够同时补偿电网谐波电压、电压跌落和上升、电压中断、三相电压不平衡、谐波电流及无功电流,且能够实现两个不同电源之间能量的交错备用。基于MATLAB/SIMULINK的仿真结果表明了DPS-GPQC良好的性能和所提控制策略的有效性。因此,所提结构既能同时解决两个不同系统的大多数电能质量问题,又可以有效提高电力系统的供电可靠性。     

一种基于模块化多电平换流器的三极直流输电系统

现有三极直流输电系统基于晶闸管换流器,存在一些与传统直流输电系统相似的固有缺陷。文中提出了一种改进系统:极3采用基于全桥子模块的模块化多电平换流器,极1和极2采用基于钳位双子模块的模块化多电平换流器。同时,提出了三极直流协调控制策略,并且为了抑制过渡阶段的暂态过电压,减小接地电流和功率波动,还提出了电压反向控制、电流维零控制和功率协调控制。采用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明利用所提控制策略,三极直流输电系统能够获得较好的响应特性,在维持电容电压平衡的同时,能够抑制交直流间功率扰动和接地极电流波动。     

用于通用电能质量控制器的一种简单补偿策略和统一控制方法

将谐波和短时电压跌落问题确定为通用电能质量控制器的补偿对象,进而提出了相应的补偿策略和统一控制方法.相对其他多功能的补偿器来说,该方法简单且能有效协调两个变流器的控制,不需区分不同的电能质量问题并选择不同的控制策略,对变流器容量要求也不高.仿真和实验表明该补偿策略和控制方法有效,通用电能质量控制器具有良好的补偿性能.     

ANALYSIS OF POWER CONVERTER CONTROL USING NEURAL NETWORK AND RULE-BASED METHODS

ABSTRACT

Current-controlled voltage source inverters offer substantial advantages in improving motor system dynamics for high-performance ac drive systems. The controller switches follow a set of reference current waveforms. Fixed-band hysteresis and sinusoidal-band hysteresis controllers have been studied. The first part of this paper develops neural network and fuzzy logic based current-controlled voltage source inverters. The models and learning techniques have been investigated by simulation. The implementation of neural networks is described and simulation results are presented. In the second part of this paper, the new UPS (uninterruptible power supply) with fuzzy logic compensator is proposed. Proposed fuzzy logic compensator is used to prevent voltage drop from nonlinear load. The total harmonic distortion (THD) of proposed scheme is better than that of conventional deadbeat control method for linear and nonlinear load. In the third part of this paper, the application of fuzzy control to DC-DC converters operating at finite switching frequency is studied. Several control methods currently used for buck, boost and buck/boost converters are compared to the fuzzy converter control. Simulation results for several control methods are presented. The simulations show that the fuzzy control method has better dynamic performance and less steady state error.     

Typology and working mechanism of a hybrid power router based on power-frequency transformer electromagnetic coupling with converters

The power router (PR) is a promising piece of equipment for realizing multi-voltage level interconnection and fexible power control in the future distribution power grid. In this paper, a hybrid PR (HPR) topology based on power-frequency transformer electromagnetic coupling with converters is proposed for the medium distribution power grid. The power-frequency transformer is used to undertake power transmission, voltage conversion, and other main tasks, while the power electronic converters are combined to achieve active control. Equivalent magnetic and electrical circuit models are established to help discuss the operating principle of the proposed HPR. Additionally, the power fow and control principle of the HPR in diferent operating conditions are analyzed, with the control system design scheme presented. The theoretical analysis results are verifed by MATLAB/Simulink+Plecs simulation and a controller hardware-in-the-loop study, as well as a down-scale experimental test, indicating that the proposed HPR is fexible in active voltage support and current control.     

基于双有源桥式DC-DC变换器的电力电子牵引变压器的电压平衡控制

提出一种基于双有源桥式(DAB)DC-DC变换器的电力电子牵引变压器(PETT)的电压平衡控制策略,分析这种控制策略的作用机理,并提出一种PETT的起动控制方法。建立单个DAB的数学模型、DAB并联系统的整体模型以及DAB并联系统的电压平衡控制模型,以方便、有效地进行输出电压控制器、输入电压平衡控制器的设计。基于两单元PETT实验平台,开展仿真和实验研究,仿真和实验结果一致,变换器的稳态和动态控制性能良好。仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于二自由度PID的三相PWM整流器调压改进策略

基于前端电压源型整流器(voltage source rectifier,VSR)与后端电压源型逆变器(voltage source inverter,VSI)级联的VSR-VSI双三相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)变换器已在电梯能量回馈系统中得到广泛应用,但前端三相VSR采用传统比例积分(proportional integral,PI)双闭环控制结构通常存在中端直流母线电压无法兼顾抗干扰性和跟踪性的问题。为此,文中提出一种基于二自由度比例积分微分(proportional integral differential,PID)的三相PWM整流器调压改进策略。首先,阐述基于VSR-VSI双三相PWM变换器级联系统的结构和工作原理,并给出前端三相VSR的传统PI双闭环控制方案及其参数设计过程,分析该方案不能兼具良好的抗干扰性与跟踪性的原因。在此基础上,给出基于二自由度PID的前端三相VSR直流调压优化策略及其参数设计方法。最后,利用软件仿真与实验测试对比结果共同验证了所述三相PWM-VSR直流调压改进策略的有效性与优越性。     

电流型变流器在电网电压不平衡时的控制

提出一种电网电压不对称情况下抑制三相脉宽调制(PWM)电流型变流器(CSC)直流输出电流二次谐波、减少网侧电流低次谐波的控制方法.该方法对传统的预测控制进行改进并应用到电网不平衡的三相CSC系统中,获得了良好的控制性能.应用电流空间矢量调制技术,使器件的利用率得到提高.所提出的方法无需电流传感器检测网侧电流,降低了实现成本.实验结果证明所提出的方法是正确、可行的.