CPT系统输出电压主动控制技术

针对CPT(Contactless Power Transfer)系统负载切换时造成输出电压不稳定问题,分析了CPT系统输出电压调压方法,提出了通过调节输入电压来控制输出电压的主动控制方法.通过分析及数学推导,建立了拾取电路的等效电路模型以及CPT系统电路的阻抗模型,进而建立了输入电压与输出电压的关系模型,通过实验验证...     

压控恒流源的动态性能研究

研究了一种常用的恒流源电路的输出动态特性。研究发现：在负载及输出电流值不变的情况下,影响恒流源动态性能的主要因素是误差放大器积分电容的容值、反馈放大器的放大倍数等;在电路参数固定的情况下,在一定的输出电流范围内,影响系统动态性能的主要因素是负载阻值,而电流值影响很小。最后,根据实际电路设计指标,提出了改善系统动态性能的解决方案,仿真及实际电路测试证明了结论的正确性。     

低成本智能化后备式UPS

研究了一种单片机控制的单相方波输出后备式UPS,该系统实现了在市电不同状态下,系统逆变输出与市电的同相切换,实现了对设备的不间断供电;实现了对蓄电池的智能管理;可以与PC机进行通讯,便于用户监控等功能。分析了该系统的工作原理,给出了电路的硬件实现及软件算法框图,并给出了实验结果。     

用于计量的光学电流互感器信号处理方案的分析与比较

计量用光学电流互感器的信号处理电路的基本功能是检测出法拉第偏转角的大小,补偿光源光强涨落对输出信号的影响,带通滤波以提高系统输出信噪比及将输出信号放大到规定的幅值。本文分析了比较了三种常用的信号处理电路的性能,为信号处理电路的选择提供了依据。     

双输出移相器的建模研究

双输出移相器为相间功率控制器的重要组成部分,现有双输出移相器稳态电路模型未计及其2条等值支路阻抗间的相互影响。基于变压器基本原理,推导了双输出移相器的三序等值电路,指出两等值阻抗间存在互阻抗,且该互阻抗不可忽略。采用PSCAD4.2软件对含计及2条支路阻抗间互阻抗的双输出移相器等值电路的单机无穷大系统进行了仿真,仿真结果验证了该等值电路的正确性,可为双输出移相器建模研究提供参考。     

2.5V/18kA超导磁体模型线圈电源设计

设计了一套2.5 V/18 kA低电压大电流的开关电源系统。通过对各种功率变换器主电路及几种成熟的高频整流电路进行分析比较,并与实际情况相结合,选择全桥电路作为功率变换器的逆变电路,选择全波整流为高频整流方案。良好的反馈控制方式是高精度输出和快速动态响应的有效保证。通过分析,选择电流反馈环为外环的双闭环控制。最后由电源样机输出的测试波形可知,输出电压、电流的纹波与设计值相差不大,同时针对电源系统输出中不满足设计要求的原因,提出了改进方法。     

手机显示屏串联背光驱动电路浅析

传统手机LCD背光驱动电路一般采用并联方式,这种驱动电路芯片输出引脚多,占用PCB走线及主板空间多,并且效率比较低。为了克服这种缺点,采用串联升压驱动电路的形式,这种升压芯片封装小、PCB输出走线少,通过PWM的方式调节输出电流,系统效率高。本文主要对串联升压电路进行了原理分析,还通过仿真和实验的方法验证该电路的可行性。     

基于TOP225Y的双输出开关电源设计

介绍了一种基于TOP225Y的离线式PWM集成的反激式开关电源,阐述了TOP225Y的内部结构及工作原理,设计了双路输出为20V／1A,15V／1A的开关电源,给出了系统的硬件结构图,同时对外电路进行了设计和分析。按照要求,进行了电路参数的实际计算,给系统选择了合适的高频变压器,输出整流滤波电路及反馈电路等,最终给出了测试结果和分析。     

寻轨机器人用无线充电系统的研究

传统寻轨机器人的动力电池采用接触式充电方式,充电时容易因机械接触磨损而导致接触不良。为解决该问题,研究了一种单管感应耦合电能传输ICPT（inductively coupled power transfer）无线充电系统。该系统由前后两级电路组成,前级采用单管ICPT系统进行非接触电能传输,后级采用充电管理芯片LTC4020控制的Buck-Boost电路对锂电池进行快速充电。介绍了所研究寻轨机器人无线充电系统结构及原理,对前级主电路进行了四阶段电路等效、工作过程分析、电路建模、补偿网络设计和软开关设计;对后级充电管理电路进行分析和设计。设计了一台样机,对前级电路开关管耐压、流过电流和输出电压进行了仿真和实验,并通过充电实验验证了所研究充电方案的正确性。     

降压式18脉自耦变压整流系统研究

18脉自耦变压整流器具有输入电流谐波含量低,输出电压纹波小、变压器等效容量小等优点,但输出电压不满足航空低压直流系统的要求。在18脉自耦变压整流器的基础上设计降压电路,保证原有性能优势不变,实现28 V低压直流输出。首先介绍了18脉自耦变压整流器的移相原理和绕组结构,并对其输出电压特性进行了分析。根据降压的需要引入了降压电路及其控制电路,进一步设计了主电路及控制电路的主要参数。最后在Saber仿真环境中进行系统建模和仿真分析,验证了该系统具有良好的输入输出性能。     

避雷器动作对互联电网IPC潮流调控的影响

针对IPC接入互联电网的过压保护对潮流调控能力影响问题，依据复杂电网等值的简化电路，建立了调控电路模型，在送端电网端口、受端电网端口及IPC电容器和电抗器出口处装设氧化锌避雷器，计算分析各节点运行电压，研究了避雷器动作对接入IPC互联电网联络线潮流调控过程的影响。对不同情况进行了仿真分析，结果表明，避雷器产生不同程度的动作，可以导致调节IPC参数对联络线潮流控制能力的下降，严重时失去调控能力。     

双输出端口LLC电路及其控制技术研究

新能源汽车的车载充电机和DC/DC大多都是独立运行。基于一个变压器控制双输出端口的思想,设计了一种带LLC谐振电路双输出端口的充电机,其包括原边侧转换电路、副边侧第一转换电路、副边侧第二转换电路、以及连接这3个电路的变压器。原边转换电路连接外部电源,副边第一转换电路连接高压电池,副边第二转换电路连接低压负载。通过采样,获得副边第二转换电路的输出电压和输出电流,并与基准值比较和补偿,最终实现控制原边转换电路中开关管的通断时间;采样原边转换电路输出电流,经过零检测计算出过零延时,控制副边第二转换电路中整流开关管的通断时间。基于对该技术的研究,研制了一台6.6kW LLC谐振变换器的样机,并采用双闭环控制策略,仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。     

利用单片机虚拟串口驱动多路LED显示

对于多个LED显示，在单片机的UART串口被占用时，可采用虚拟串口来扩展并行输出。利用89C51单片机虚拟串口和74LS164移位寄存器可实现多路LED显示，介绍了硬件电路的设计，分析了串口方式0时序，并给出了参考程序。采用该方法设计的多路LED显示系统具有硬件结构简单、软件编程容易和价格低廉等特点。     

一种适用于宽输入电压范围的三端口变换器

提出一种适用于宽电压范围的H桥三端口变换器。在H桥升降压变换器的基础上引入变压器副边整流滤波电路,形成变换器的第3个输出端口,从而构造出H桥三端口变换器;变换器包括两个双向输入/输出端和一个隔离输出端,分别与输入源、蓄电池和负载相连,同时实现三者的功率控制;变换器的原边电路等效为H桥升降压变换器,可以适应输入源电压宽范围变化的应用需求。详细分析变换器的工作状态及开关模态,分析开关时序对变压器直流偏置电流的影响,提出优化的开关时序控制方式,最后通过实验验证理论分析的正确性。     

A class of versatile circuits,made up of standard electrical components,are memristors

In this paper, we propose a whole class of memristor circuits. Each element from the class consists of the cascade connection between a static nonlinear two‐port and a dynamic one‐port. The class may be divided into two subclasses depending on the input variable (voltage or current). Within each of these subclasses, two further sets of memristor circuits may be distinguished according to which output voltage and current of the two‐port represents one of the system states. The simplest memristor circuits make only use of purely passive elementary components from circuit theory, an absolute novelty in this field of research. Thus they are suitable circuit primers for the introduction of the topic of memristors to undergraduate students. A sample circuit is built using discrete devices and its memristive nature is validated experimentally. In case the one‐port is purely passive, the proposed circuits feature volatile memristive behavior. Allowing active devices into the dynamic one‐port, non‐volatile dynamics may also emerge, as proved through concepts from the theory of nonlinear dynamics. Given the generality of the proposed class, the topology of the emulators may be adjusted so as to induce a large variety of dynamical behaviors, which may be exploited to accomplish new signal processing tasks, which conventional circuits are unable to perform. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Circuit theory of power factor correction in switching converters

This paper discusses the circuit theory aspects of power factor correction in switching converter circuits. The discussion begins with an examination of the requirement of power factor correction in dc/dc converters. Using the concept of zero‐order converter circuits, sufficient conditions for a dc/dc converter circuit to provide power factor correction are derived. The duality principle is applied to generate new converter circuits that can achieve power factor correction. The practical application of power factor correction is considered in conjunction with the requirement of tight output voltage regulation. Detailed study of the circuit configuration that can simultaneously provide power factor correction and output regulation is given. Based on a general three‐port model, the voltage regulator with power factor correction capability is studied in terms of the power flow between the input port, output port and energy storage port. A detailed consideration of the power flow among the three ports leads to the derivation of all possible minimal configurations that can achieve power factor correction and voltage regulation. The efficiencies of these minimal configurations are studied theoretically, leading to the concept of ‘reduced redundant power processing’ which provides important clue to efficiency improvement. Another issue addressed in this paper is the synthesis of practical circuits that can provide power factor correction and output regulation. In particular, four practical minimal configurations that achieve reduced redundant power processing are considered. A systematic synthesis procedure is derived for creating converter circuits that achieve power factor correction and output voltage regulation. The control issue is also investigated in depth, pinpointing the basic requirement on the number of control parameters needed and its relationship with the operating mode. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于NIC的无功补偿器实现方法

目前,广泛应用于无功补偿的电容器不能连续地进行无功补偿,当无功负荷经常变化时,电容器的频繁投切会给电网及其自身带来一系列问题。阐述了一种基于负阻抗变换器NIC(NegativeImpedance Converter)特性的新型无功补偿器的工作原理及电路结构,在此基础上提出一种通过NIC将电感转换为可连续调节的电容的方法。该方法补偿的关键在于NIC可以将电感转变成电容。在NIC的输出端口连接电感,在NIC的输入端口变成等效电容,通过连续改变NIC同相输入端电阻的阻值实现对等效电容的电容值的连续调节。通过具体的电路模型验证了预期补偿效果,并用Workbench对其进行仿真。结果表明,该无功补偿器可以连续调节无功大小,使功率因数稳定在0.93～0.96。     

传统LC滤波器与新型阻尼滤波器的比较

输出滤波器多采用传统的LC无阻尼滤波器,该滤波器电路结构因无阻尼,在输出端极易产生振荡分量而严重影响电器性能。阻尼滤波器由于采用改进了的电路结构:用一电容与电阻串联之后与另一电容并联构成的组合电路来取代传统LC无阻尼滤波器的滤波电容,并通过计算与计算机仿真,合理选择参数,使电路具有适当阻尼比的同时,系统损耗较小,抑制振荡效果显著,增加了系统的稳定性,改善了系统的性能。将2种滤波器利用仿真进行研究分析,用实例证明新型阻尼滤波器的有效性且电路结构简单、成本低。     

多电平直流链电力电子变压器控制策略研究

多电平直流链电力电子变压器(PET)中间级子模块拓扑包括半桥和双有源桥两部分。直流链两端电路不同的结构和控制策略会造成直流链电压的波动和不稳定。传统控制策略需要大量电流传感器,并且控制链路上的低通滤波器影响了系统的动态响应。文中提出了一种多电平直流链PET的控制策略,由串并联功率模块中的半桥电路稳定直流链总输出电压,由双有源桥电路实现直流链不同模块之间的均压。同时,所提控制策略只需要中压直流端口连接电感处的一个电流传感器,所有功率模块均不使用电流传感器,节省了系统的成本。仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

基于DSP的数字化高压直流电源的研究

为得到完全可控的直流高压,便于绝缘材料的耐压实验研究,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)为控制核心的数字化高压直流电源。主电路采用全桥移相并联谐振的方式,通过控制逆变电路前后桥臂的相位差对输出电压进行准确控制。利用数字光纤完成隔离与高压反馈信号的传输,用DSP进行采集和数字比例积分(PI)算法计算相位差,对输出电压实时跟踪。从控制电路到主电路,完整地介绍了整套系统的工作原理并给出了具体参数和实验结果。结果表明,此套电源系统使得输出电压的幅值、上升沿、下降沿和电压维持时间等可以任意调节,给耐压实验带来很大的便利。