单级高增益LED驱动电路和融合可见光通信调制的控制策略

针对传统通信射频放大器存在成本高、效率低等问题，提出一种单级AC-DC高增益降压LED驱动电路和融合可见光通信调制的控制策略，满足低压输出的LED照明和可见光通信场合。提出的单级电路由结合开关电容网络的低纹波降压Cuk电路和同步整流Buck电路集成。融合可见光通信调制的控制策略以通信二进制相移键控技术为理论基础，通过调节输出电流平均值控制LED照明水平，利用输出电流纹波相位变化实现数据通信调制。对提出的电路和融合控制策略进行详细分析，进行电路关键参数设计。最后通过计算机仿真验证，并研制一台输入185～265 VRMS、恒流输出1A/25W的实验样机。仿真和实验结果表明，电路获得了较高降压增益，实现了融合LED照明恒流控制和可见光通信调制功能，验证了所提出的电路和融合可见光通信调制控制策略的有效性。     

DC-DC变换器基于FH-DPSK调制的纹波通信方法

DC-DC变换器具有发送数字信息的潜力。功率与信息复合调制技术将功率调制与信息调制相结合,通过对传统PWM载波进行数字调制,从而使变换器以开关纹波作为信号载波实现数字通信。该文通过研究功率与信息复合调制的理论和实现方法,证明了方波载波与正弦载波在调制与解调方法上的一致性;通过详细分析跳频–差分相移键控(frequency hopping-differential phase shift keying,FH-DPSK)调制的基本原理,提出一种FH-DPSK的具体实现方案。该方案结合频移键控(frequency shift keying,FSK)调制和差分相移键控(differential phase shift keying,DPSK)调制的优点,不仅能够极大程度抑制通信过程引起的输出电压扰动,还能够解决因相位切换产生的码间干扰问题。通过搭建实验电路,在100kHz/83.3kHz开关频率的Buck电路上以四进制调制实现了6.6kbps的数字通信,验证了该方案的正确性。     

单相有源电力滤波器的单周控制策略综述

针对基于单周控制的有源电力滤波器存在的直流分量问题,介绍了单周控制及其各种改进方法,说明了引入纹波法、双环控制、双向互补策略、单极调制和双边积分控制在单相有源电力滤波器中的应用情况,并根据级数收敛判据对上述单周控制策略的稳定性进行分析比较。分析结果表明,在相同的电路参数下,双向互补策略的稳定性最好,引入纹波法次之,且双向互补策略可以实现全局稳定。     

软开关技术在磁悬浮轴承功率放大器中的应用

传统的磁悬浮轴承功率放大器在硬开关工作状态时存在开关损耗和纹波干扰严重等问题,为有效克服这些缺点,采用了一种新的用于磁悬浮轴承的谐振直流环节三电平功率放大器电路。基于三电平控制方法,在传统的开关功率放大器的直流环节增加辅助谐振电路,实现了电路中所有的开关器件均在零电压开关(ZVS)或零电流开关(ZCS)的条件下工作。文中详细分析了软开关三电平功率放大器各个工作模态的工作原理,给出了相应的电路工作方程。对提出的软开关三电平功率放大器进行仿真与样机试验研究,结果表明软开关三电平功率放大器同样具有输出电流纹波小的优点,开关损耗和纹波电流干扰有效减小,验证了电路是可行、有效的。     

一种抑制PWM逆变器电流纹波的变开关频率调制方法

提出了一种能够抑制PWM逆变器电流纹波的变开关频率调制方法.深入分析了PWM逆变器输出电流的特点,推导了电流纹波的解析表达式.通过使用该方法进行调制,可以使逆变器在不牺牲效率的前提下,有效降低电流纹波.与传统的恒定开关频率三次谐波注入法相比,所提出的变开关频率调制方法能够进一步提升电流纹波的抑制能力.最后,通过实验对所提调制方法的有效性进行了验证.     

基于虚拟矢量调制的T型并网变换器模型预测控制

针对传统有限集模型预测控制(FCS-MPC)开关频率不固定、寻优过程计算量大等缺点,提出了一种新型基于离散空间矢量调制的改进型模型预测控制算法,该方法通过采用由实矢量线性组合生成虚拟矢量的方式,实现了在单开关周期内输出多个实矢量和固定的开关频率;通过引入虚拟矢量调制增加了矢量控制集,有效减小了网侧电流纹波,改善了并网电流质量.给出了离散矢量调制的实现方案,并基于一台7 kW的实验样机平台进行了必要的实验验证分析.实验结果表明,与传统的FCS-MPC方法相比,所设计的虚拟矢量调制方法有效提高了网侧电流输出质量,有效抑制了网侧电流纹波并改善了系统动态响应性能.     

一种新型大容量电力电子通信中16位CRC并行算法

大容量电力电子装置在电路结构、空间布局及控制功能上往往都存在较明显的分布性,需采用实时性高且复杂的分布式控制技术,而实现该分布式控制技术的关键是高速串行通信.循环冗余校验(CRC)作为串行通讯中最常见的数据校验法,可保证通讯数据的准确性与可靠性.针对大容量电力电子装置中数据传输实时性高、控制数据基于开关周期自然分段且要...     

直流电压含二次纹波条件下并网逆变器输出谐波抑制

单相并网逆变器及电网电压不对称情况下的三相并网逆变器,直流母线电压均含有明显的二倍工频纹波分量。受该纹波分量影响,逆变器交流侧输出含有明显的三次谐波,影响逆变器输出电能质量。针对上述问题,利用双重傅里叶变换和开关函数法对并网逆变器的输出谐波特性进行了分析,在此基础上提出了抑制单相和三相逆变器输出三次谐波的改进脉宽调制方法。该方法根据直流母线电压修正调制波,无需提取直流母线电压纹波分量信息,算法复杂度低,易于实现。通过开关函数法详细证明了新型调制方法的可行性,给出了基于该调制方法的单相及三相光伏逆变器的控制策略。仿真验证了所提调制方法可显著降低直流母线电压含二次纹波条件下并网逆变器的输出三次谐波成分。     

PWM相位调制集成片ML4818及其应用

零电压开关技术是电力电子技术一个新的发展方向，用ＰＷＭ相位调制原理可以实现零电压开关。本文介绍了具有ＰＷＭ相位调制功能的ＭＬ４８１８集成片，并给出典型应用电路。     

脉冲序列调制-脉冲跳周期调制Buck变换器研究

脉冲序列调制(Pulse Train Modulation,简称PTM)采用高、低能量脉冲对开关变换器的输出电压进行调整,其动态响应速度快,控制器设计简单,但同时开关变换器轻载效率低,输出电压纹波大。脉冲跳周期调制(Pulse Skipping Modulation,简称PSM)采用ON/OFF控制对输出电压进行调整,虽然提高了开关变换器的轻载效率,但也存在输出电压纹波大的缺点。结合PTM与PSM调制技术,提出了开关变换器的PTM-PSM调制技术,在保留PSM调制轻载效率高的同时,降低了输出电压的纹波。最后设计了基于PTM-PSM调制的Buck变换器,通过实验验证了分析结果。     

周期函数频率调制降低EMI水平研究

周期函数频率调制是降低电路EMI水平的一个有效方法,但国内对其研究很少.这里论述了周期函数频率调制的调制波形、调制系数、调制频率的选择与降低电路传导EMI的关系.分析了占空比的选择对电路传导EMI大小的影响,指出当占空比为0.5时,开关电压功率谱达到最大值.此处还讨论了周期函数频率调制在降低电路传导EMI的同时对输出电压纹波的影响.最后通过搭建一个功率为7.5 W、频率为200 kHz的闭环Boost电路对结论进行了验证.从实验和理论两方面对周期频率调制技术进行了全面深入地分析和阐述.     

一种多端口结构的高频谐振变换器

提出一种具有高频逆变能力的多端口变换器。通过集成两个交错并联boost电感,实现了两个交错boost电路,有效地提高了变换器的增益范围,而且可以极大地减小纹波电流。同时该变换器采用了LCLC谐振电路,通过引入一个超级电容,将前面所述两部分结合在一起,实现了多端口输入输出。该变换器采用恒频脉冲宽度调制方式,因此调制方式简单且易于控制,其次恒频控制也可以简化磁性元件和谐振电路的设计。首先介绍了变换器的工作原理,之后通过时域分析,对变换器的增益特性、电流纹波以及软开关的实现条件等进行了详细的分析。最后通过实验对变换器的特性加以验证。     

高频链DC/AC变换器有源钳位调制方法研究

基于高频链DC/AC变换器的全桥有源钳位电路可以有效解决电路中的过压和震荡问题,全桥有源钳位电路一般采用单项正弦波脉宽同步调制方式(SPWM),但该方法对驱动电路要求较高,其在脉宽较窄时,易发生脉冲丢失.针对该问题,采用了一种移相同步调制策略,钳位电路开关管的驱动均为50％的方波信号,并可以实现主电路ZVS软开关.分析了钳位电路移相同步调制策略及主电路软开关原理,仿真和实验验证了所用方法的正确性.     

基于条件触发的有源电力滤波器混合调制策略

基于三相电压源变流器(VSC)的有源电力滤波器(APF)独立采用传统滞环调制或空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)进行电流跟踪时,难以同时保障稳态精度和动态响应性能。为解决此问题,提出一种基于条件触发的混合调制策略,通过分析滞环调制和SVPWM两种调制方式的工作原理,推导开关频率、环宽以及电流谐波总畸变率(THD)之间的关系,进而制定了两种调制方式的动态触发条件设计准则,简化了开关纹波滤波器设计,保证了动态响应速度和稳态精度。实验结果验证了所提混合调制策略的有效性和优越性。     

准Z源逆变器SVPWM最大恒定升压调制策略研究

与传统Z源逆变器相比,准Z源逆变器具有电容电压应力低的优点.但是基于简单升压调制策略的准Z源逆变器存在开关器件电压应力大和开关频率高的缺陷.将SVPWM调制策略应用于准Z源逆变器,并在不产生电流纹波的条件下实现了最大调制度,不仅能够减小开关器件电压应力,而且能够降低开关频率.推导出SVPWM调制下最大恒定直通时间及其与...     

适用于Buck电路的一种改进型软开关实现方法

用同步整流加电感电流反向的方法可实现Buck电路开关管的ZVS，但该方法的电感电流纹波比较大．从而会引起较大的输出电压纹波，只适用于对输出电压纹波要求不高的场合。若靠单纯增加输出滤波电容的数量来降低输出电压纹波会大大增加变换器的成本。文中提出了一种改进方案，通过附加一个电感和较小的电容，在实现开关管ZVS的基础上大大减少了输出电压纹波。最后的实验结果验证了该电路的工作原理及有效性。     

高效率R78开关稳压器的设计与研究

随着现代电力电子技术的飞跃发展,直流电源的功率密度发生了质的变化,开关电源基本上全面替代线性电源,广泛应用于计算机、通信设备、办公设备、仪器仪表和照明设备等现代电子电器设备。效率可达97%的开关稳压器R78完全兼容低效率线性集成稳压器78系列。重点对线性稳压器和开关稳压器的特性进行了分析对比,给出R78开关稳压器在现代电源电路中的设计与应用,对R78系列开关稳压器电磁兼容特性和低纹波设计进行了研究。     

SVPWM方法在磁轴承开关功放中的设计及应用

永磁偏置磁轴承需要磁轴承线圈流过双极性电流,因而开关功放多采用全桥结构,而金桥结构的开关功放功率管数量多,导致其功耗大和可靠性低等.本文采用新型三桥臂开关功放主电路拓扑结构,通过DSP和FPGA的数字系统实现了空间矢量PWM(SVPWM)的调制方法.实验结果表明,这种方法相对于全桥结构两电平调制方法具有低纹波电流的优点,可以大大降低磁轴承的涡流损耗,相对于全桥结构三电平的开关功放具有减少了功放管数量和减小了功放体积的优点,可以进一步降低开关损耗,同时功放管数量的减少可增加系统的可靠性.     

Cuk型光伏发电直流变换器的仿真研究

<正>信息电子技术与电力电子技术的进步,给电力电子器件创造了巨大发展空间,同时也推动了开关电源技术的进步。DC-DC变换器广泛用于通信、计算机及手机等电子设备的开关电源,而Buck电路和B o o s t电路是直流斩波电路最基本的两种拓扑结构,基于这两种电路组合而成的升降压斩波电路虽可以升压亦可以降压,但因输入输出电流不连续及存在的纹波成分较高而使得变换器的效率较低。新型的C u k变换器是基于C u k电路演变而来,其输入输出关系与升降压完全相同,突出优点是输入输出电流较平滑,有效降低了纹波,降低了对滤波电路的要求,非常适合应用到光伏发电系统和蓄电池充电控制系统中。     

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。