双向DC-DC变换器的拓扑研究

双向DC-DC变换器在新能源分布式发电系统、固态变压器、新能源汽车等领域中有着广泛的应用前景。基于LLC电路的双向DC-DC变换器是一种高效的拓扑,拥有较宽的输入范围和软开关、效率高等优点。基于双向DC-DC变换器,文章对目前广泛研究的三种拓扑结构进行了简要介绍、并最终以双向全桥LLC谐振变换器作为研究对象,并对其工作原理和基波情况进行了分析研究。     

基于SOC和输出功率均衡下垂的并联储能系统控制技术研究

文章提出了一种并联型储能系统,储能元件通过双向DC/DC变换器连接至直流母线。针对不同SOC的储能元件放电控制,提出了基于SOC和输出功率均衡的下垂控制策略,根据输出电流和SOC对双向DC/DC变换器的参考电压值进行设定,实现系统的均衡控制。最后,利用仿真验证了所提出控制方法的可行性。     

基于STM32双向转换电源的设计与实现

为了实现电能的双向流动,在研究双向DC-DC变换器的基础上,采用主拓扑为Buck-Boost级联型双向直流变换器,利用脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术[1],设计并制作了一种可双向转换电能的开关电源。设计中以STM32为控制和计算核心,实现对锂电池的充放电,经过实际的测试,充电时,在输入为30V时,以恒定电流2A为锂电池充电,精度可达0.6%以上,效率高达95.69%;放电时,输出恒定电压30V,效率高达94.58%。     

基于STM32F051控制的LLC谐振变换器设计

设计了输出电压为58.8V,功率为900W的采用半桥LLC谐振拓扑结构的DC/DC变换器,满足对效率和输出电压纹波的要求。控制系统以STM32F051为核心,采用数字化的控制方式对谐振变换器进行控制,并通过Saber仿真软件对变换器进行了仿真分析。     

基于无源综合控制的独立光伏发电系统

针对独立光伏发电系统含有的单向Boost和双向Buck-Boost DC/DC变换器具有本质的非线性,对该DC/DC变换器采用无源控制非线性控制,结合PI控制的综合控制方法。为了实现对蓄电池采用限流充电和恒压充电两阶段充电方式,兼顾对直流母线电压进行有效控制,对两类DC/DC变换器分别采取两种模式的控制方式,并对Boost变换器进行无源电流控制设计和对Buck变换器进行无源电压设计。最后,仿真验证证明了所提控制策略对独立光伏发电系统能量管理的有效性。     

一种新能源汽车辅助直流变换器及其损耗分析

本文主要研究了一种具有低通态损耗的新能源车用辅助直流变换器。以反激直流变换器为基本电路拓扑,对其拓扑进行优化,在原边加入RCD钳位电路,对RCD钳位电路各项参数进行计算,实现开关管零电压开通;副边采用同步整流技术,降低变换器简单地用二极管整流所造成的较高导通损耗。仿真和计算结果表明采用钳位电路和同步整流技术的反激变换器可以有效降低通态损耗。     

半桥LLC谐振变换器参数设计与验证

文章针对半桥LLC谐振变换器设计参数设计困难的问题,分析了其拓扑结构,对它的工作模式进行了简单分析,并用基波分析法建立等效模型,得到其归一化增益函数,并用MATLAB绘制出其归一化直流增益曲线,用控制变量法分析了不同品质因数下与不同电感比下的增益曲线。通过参数分析与优化找到确认开关管ZVS和副边整流二极管ZCS的条件,用saber软件进行电路参数仿真确认,并通过样机进行试验,验证了其正确性,对于LLC开关电源的发展,有着积极意义。     

降低Boost型变换器电磁干扰水平的峰值电流控制方法

在一般峰值电流控制DC/DC Boost型变换器的基础上,通过增加对最小输入电流的控制设计了一种能够同时对最大和最小输入电流加以限制的新型峰值电流控制DC/DC Boost型变换器,并分别对两种结构变换器的输入电流进行了分析和比较.仿真结果表明:新型控制电路变换器可使开关频率以下频段的谱峰值比原型DC/DC Boost型变换器降低20 dB,显著改善原型DC/DC Boost型变换器开关频率以下频段频谱过高的问题.     

一种新颖BUCK多电平变换器

本文基于高压直流斩波需要,提出了一种级联式BUCK多电平变换器的构成方法,给出一族新型BUCK多电平变换器拓扑。对BUCK四电平进行了详细的分析,从理论上分析了该变换器的工作原理以及输出电感前端出现的四种电平,使用了电压瞬时值反馈控制的策略,给出了控制电路原理框图,进行了仿真实验。仿真结果表明了该类变换器的可行性和正确性。     

全桥开关型变换器电路PCB的EMI参数提取及优化设计

针对电力电子变换技术的特点,在对全桥开关型变换器电路工作原理分析的基础上,建立了全桥开关型变换器主要元器件的电磁干扰参数模型,利用Cadence软件对其PCB主要印制导线进行了建模分析和寄生参数的提取,得到了全桥开关型变换器传导干扰的共模、差模噪声电流等效电路模型以及噪声仿真模型,总结分析了开关型变换器电磁兼容性优化设计的原则和方法。     

直流输电的运行和控制研究

随着我国电力网络规模的增速发展,电力建设层次不断提升,而在电力各项技术应用中,直流输电技术则是最为主要的供电技术方式,被广泛应用到电力传输的各个环节。在传统直流输电技术中,多是使用半控型半导体材料晶闸管电流源换流器,往往会出现供电中断的一系列问题,影响了供电效果,增加了电力企业经济负担,使用过程的缺陷,严重制约了电力扩大发展,而轻型直流输电技术主要是利用全控型半导体材料绝缘栅双极晶体管电压源换流器,这种设备大大提高了技术含量,不但在体积上变小,而且还能自由控制线路有功功率和无功功率比例关系。文章主要就轻型直流输电技术运行进行介绍,进一步提出可行的控制措施与方法,以此全面提高技术应用效果,保证电力良好稳定供应。     

基于直流系统的故障电弧检测技术的研究

电弧故障是电力系统中常见的故障类型,严重威胁电力系统的安全稳定运行,且容易引发大型火灾等灾难性事故。其中直流故障电弧由于不同于交流电弧,没有过零等特征,很难被传统的保护方法检测出来。为促进直流故障电弧检测技术的发展,阐述了直流故障电弧产生的原因、分类,搭建直流电弧试验平台以验证其特性,对当前故障电弧检测的研究内容和取得的成果进行分析,重点讨论了基于电流、电压时频特性的检测原理和技术方法,最后对直流故障电弧检测技术的研究方向进行了阐述。     

同步整流电路中控制器选型与应用研究

同步整流电路,是采用导通电阻非常低（mΩ级）的功率MOSFET,代替普通整流二极管以降低功率损耗的一种技术。同步整流控制芯片是该电路的大脑,当使用功率MOSFET作整流管时,需要栅极电压和被整流的电压相位保持同步才完成,同步整流电路可以很大程度上提升DC/DC变换器的效率。该文设计一款输出功率为24 V/8.3 A的AC/DC电源,基本拓扑为LLC半桥谐振电路和同步整流电流电路,重点讨论同步整流电路选型与设计应用。     

Y型模块化多电平变换器原理及其在中压馈线互联中的研究

针对未来配网中压馈线柔性互联的迫切需求,提出了采用Y型模块化多电平变换器(Y modular multilevel converter,Y-MMC)实现柔性多状态开关功能的研究思路。首先分析其拓扑结构与工作原理,采用功率外环电流内环的双闭环控制策略,在MATLAB/Simulink平台中搭建了系统仿真模型。在10 k V中压配网环境下,仿真研究了Y-MMC对有功功率和无功功率的传输性能及系统的动态响应。结果表明所搭建的系统有较好的性能,该研究为新型交-交拓扑的柔性多状态开关用于中压配网环境下的适用性提供了参考。     

抑制电流畸变的无桥PFC控制策略仿真研究

分析无桥整流电路因交流侧升压电感而产生的输入电流过零点畸变现象,对基于dq坐标变换的PI双闭环控制策略进行了研究。通过仿真实现基于旋转坐标系dq解耦的抑制输入电流过零点畸变的改良型控制策略、验证控制性能,同时与传统控制系统相比较,验证前者在抑制输入电流过零点畸变的性能。     

Sinamics DCP双向直流变换器

正Sinamics DCP是西门子最新一代双向直流变换器,拓展其功率范围,通过并联实现最高480 kW的输出功率。Sinamics DCP更高的开关频率为采用较小的电抗器创造了条件,让装置尺寸更小,更省空间;集成电压控制功能使得该DC/DC电源变换器可被用于高功率的0~800 V直流电压源;Sinamics DCP不仅适合于工业应用,同时适合再生能源领域中集中式和分布式     

适用于微网储能的变流器控制方法

针对提高微网储能变流器的动、静态性能,提出融合了前馈解耦控制的电网电压定向双闭环控制策略,在三相电压源型变流器(d,q)坐标系数学模型的基础上,以电网电压矢量定向并同步旋转,电流内环采用前馈解耦直接电流控制,解耦了有功电流与无功电流,提高了内环电流的跟踪速度与精度,同时加速了外环电压的响应速度。仿真结果表明,变流器系统响应速度快、网侧电流谐波含量低、直流侧电压稳定且纹波电压小,能以单位功率因数双向运行。提出的控制方法可行有效,具有应用参考价值。     

基于电流传输器的检测电路的研究

本文探讨了一种基于电流模技术的小电阻变量测量电路,该电路由电流传输器和运算放大器构成。其设计方案降低了电桥电路的复杂性,输出信号是传统桥式电路的四倍,能适用于多个传感器的检测而不需增加额外电路。实现了利用电流模技术设计的电流传输器对传统电阻桥电路的改进。设计的电路结构简单、精度高、功耗低,在电子测量、仪器仪表等实际应用中具有推广和使用价值。     

新型PWM直流调速及DC/DC电源系统研究

研究了 H型桥单极倍频 PWM直流调速及 DC/DC电源系统 .该系统采用大功率开关器件 IGBT及倍频 PWM技术进行直流斩波 ,在一个系统中可同时实现可逆直流调速及 DC/DC斩波直流电源变换 ,从而可有效减少系统损耗并提高其动态性能 .     

单移相控制下直流变压器的效率优化和软开关特性优化

近年来,能源需求与不可再生能源短缺的矛盾日渐突出,为了解决这个问题,国家大力发展新能源应用,添加储能系统以提高输出的稳定性,储能系统有充电和放电两种工作模式,要求其接入电路需具备能量双向流动的能力。文章通过调节DC/DC直流变压器的桥间角φ和谐振电感L的大小,减小直流变压器的器件电流应力。