一种有源电容变换器的分析与设计

单相功率变换器由于交流侧与直流侧瞬时功率不平衡,其内部直流母线电容通常采用容值大的电解电容。而电解电容存在使用寿命短、热稳定性差等固有缺陷,影响变换器的使用寿命及可靠性。为此,该文设计一种有源电容变换器,通过控制其端口电压、电流满足电容元件的电压、电流微分关系,从而实现容值确定的有源电容来替代原来的电解电容,进而克服电解电容使用寿命短、热稳定性差的缺陷,延长单相功率变换器的使用寿命并提高了其热稳定性。本文首先介绍直流母线电容大小的计算方法,然后阐述有源电容变换器的工作原理及其参数定量设计的方法,最后利用仿真软件和样机进行相关仿真及实验验证,结果验证了理论分析和参数设计的正确性。     

一种多路输入高升压Boost变换器

针对光伏发电系统模块多、输出电压低等问题,提出了一种多路输入高升压Boost变换器。首先分析了2路输入高升压Boost变换器的工作原理及性能特点,然后通过拓扑推演,得到了n路输入高升压Boost变换器。在此基础上搭建了输出功率为100 W的实验样机,实验结果表明:n路输入电压平衡时,输出电压与输入电压之比是Boost变换器的n倍;控制简单,无论各个输入电压源电压相等与否,均可以通过一套控制系统实现输出电压恒定;开关器件电压应力低,可以选择额定电压低的器件,有利于提高变换器效率。     

基于CDM升压单元的高增益Boost变换器

提出了一种具有n(n≥2)倍传统Boost变换器电压增益的高升压Boost变换器,该变换器由2个基本的Boost单元和n-1个由电容、二极管组成的CDM升压单元构成,2个有源开关采用交错控制。该变换器可实现n倍增益变换,避免了在高升压应用场合出现极大占空比;由于采用交错控制,输入电流纹波频率是开关频率的2倍,纹波峰峰值得到降低,因此可减小输入滤波器的体积;有源开关及二极管的电流应力低,因此可选择低耐压的器件以进一步提高变换效率;2个Boost单元能实现自动均流,不需任何有源均流控制。首先对变换器的拓扑推演过程进行了详细阐述,然后以4倍增益高升压Boost变换器为例分析了该类变换器的工作原理及性能特点,最后搭建了一台额定输出功率为300W的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

反馈稳定控制电流模式DC/DC变换器

首先给出了自稳定控制的物理概念及其基于滤波器的实现思路,同时依据PWM控制DC/DC变换器系统的分段线性特点,提出了一种新的Jacobian矩阵求解方法,将其应用于自稳定控制峰值电流模式Boost变换器系统,实现了反馈控制参数优化分析,最后给出了有关的仿真和实验结果,验证了文中所提控制方法的有效性和理论分析的正确性.     

基于单周控制的三相四线制PWM整流器

对基于单周控制的三相四线制PWM整流器的工作原理和控制规律进行了全面分析.建立了三相四线制PWM整流器数学模型,在讨论单周控制原理的基础上,推导了实现单位功率因数所需的单周控制方程,对关键的电压平衡控制问题进行了重点分析,仿真结果表明该PWM整流器可以实现单位功率因数校正和低电流畸变,直流侧总输出电压稳定,且通过运用电...     

二极管钳位型LCL-T半桥谐振恒流LED驱动电源

LED的恒流驱动已经成为共识,为了实现其恒流驱动,分析基于LCL-T半桥谐振变换器的无源LED恒流驱动模块的工作原理,在此基础上针对负载可能出现的故障问题,提出通过增加钳位二极管来实现断路输出保护并且分析了电路的性能。针对单个驱动模块输出电流纹波大、进而导致LED色差大、利用率低的问题,通过两相交错并联移相90°叠加来减小输出电流纹波、降低LED发光色差、提高利用率。最后通过搭建实验平台验证了上述理论分析的正确性。     

BUCK变换器的电流型单周控制方法

本文首次提出一类适用于DC-DC变换器的电流型单周控制方法,包括电流+-单周控制(C+-OCC)、电流--单周控制(C--OCC)、电流-单周控制(C-OCC)。首先介绍了BUCK变换器的电流型单周控制原理,然后利用状态空间平均方法建立了小信号模型,在此基础上进行了仿真,并对结果进行了对比分析,最后进行了实验研究,给出了相关实验结果。仿真和实验结果表明：C+-OCC控制具有更优的动态负载性能。当输入电压变化时,C--OCC控制BUCK变换器的输出电压会减小,这与其它两种控制方法明显不同。综合起来看,C+-OCC控制具有更优的性能。     

双频BUCK变换器的性能分析及设计

阐述了峰值电流控制双频BUCK变换器的工作原理,并对其性能进行了详细分析.特别通过对变换器功率传输路径的分析,提出了低频电感的选取原则.分析了变换器低频电感电流的次谐波振荡问题,并提出了抑制措施,实验验证了理论分析的正确性.     

磁集成双频DC/DC变换器

基本双频DC/DC变换器是一种新型的高效变换器拓扑,但是其包含一个高频的小电感和一个低频的大电感,导致变换器的体积和重量较大。本文提出了一种新型的磁集成双频变换器,通过磁集成技术来集成两个工作于不同频率的电感,使磁件的体积和重量得到减小,成本也得到降低。用回转器-电容模型建立了集成电感的等效模型,对集成电感进行了仿真分析,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

单周控制三相PFC中积分日间常数的影响

单周控制作为一种新型的控制方式被广泛应用于各种三相功率因数校正(PFC)电路的控制中。由于单周控制单元中的积分器需采用模拟电路实现,模拟电路积分时间常数易受电路参数的变化而变化。该文对单周控制三相六开关全桥PFC的三个积分器实现方案和单个积分器实现方案中时间常数的变化进行了分析,分析结果表明:积分时间常数变化时,三个积分器实现方案会在相电流中引入直流分量,并引起电流畸变;而在单个积分器实现方案中,可以自动抑制直流分量的产生。同时分析了积分时间常数与系统稳定性和电压应力之间的关系,提出了确定积分时间常数的原则。实验结果证明了理论分析的正确性。