浮点协处理器设计及其在电力电子数字控制平台中的应用

由于定点数字信号处理器(digital signal processor,DSP)存在字长效应和运算能力不足的问题,在一些电力电子应用场合不得不采用浮点DSP。为了解决定点DSP的电力电子数字控制平台的计算瓶颈问题,该文提出了用现场可编程逻辑阵列配置浮点协处理器的方法来提升平台的计算能力。该文给出了浮点运算单元的详细设计过程,并提出了一种更为简单的浮点除法算法实现方法,该算法的误差分析表明：最大绝对值误差不超过2个最小位。仿真和实验验证该浮点协处理器的运算速度可达2.5千万次浮点运算。用快速傅里叶变换算法测试运算效率的实验表明：浮点协处理器的运算效率比DSP算法运算效率快5倍之多。     

新型ZVZCS-PWM混合全桥变换器拓扑结构

ZVZCS-PWM全桥变换器广泛应用于中大功率场合。提出了一种基于两个独立变压器串联的高效新型ZVZCS混合全桥变换器,利用MOSFET实现超前臂的ZVS,而用IGBT实现滞后臂的ZCS。通过一台840W样机在100kHz下的测试,对提出的拓扑结构进行了验证,给出了实际工作波形和不同负载情况下的效率曲线。     

两电平自然软开关AC/DC/AC变流器

一种单相交流输入三相交流输出的两电平可升压自然软开关AC/DC/AC交流器.与传统采用不可控整流的AC/DC/AC变流器相比,主电路中增加了一个电感和一个辅助可控开关.采用以锯齿载波调制为基础的电压空间矢量法之后,可以提高电网输入的功率因数,有效提升直流电压,辅助可控开关软开关动作以及大部分逆变器开关软开关动作.详细介绍了以锯齿载波调制为基础的电压空间矢量法的基本实现原理,并通过实验加以验证.     

倍流输出电流型输入ZVS全桥变流器新型磁集成方案

提出了一种倍流输出电流型输入的零电压开关(ZVS)全桥变流器的磁集成方案.将输入电感和倍流输出电感集成在一个变压器磁心上,减小了变流器的磁元件数目和磁元件的损耗,但不影响电路的零电压开关特性,且输入和输出电流的纹波都很小.采用该集成方案后,由于变压器漏感的存在,加在变压器一次侧的输入电压和加载变压器二次侧的输出电压不平衡,需要增加一个很小的电感来平衡输入和输出电压的差.实验样机验证了理论分析的正确性.     

谐波电流的提取方法比较

利用瞬时无功功率理论(pq理论)计算谐波电流的方法广泛应用于有源电力滤波器的补偿信 号检测。文中对dq变换得到的id，iq与三相电路电流、电压的各次谐波的正、负、零序 分量的关系作了分析，对pq计算谐波电流的方法及dq变换计算电流的方法作了比较，并给出 了在Simulink中的仿真波形。从分析和仿真结果可见，pq方法不适合于谐波电流的检测，而 dq方法在电压有畸变等场合都可以很好地计算电流中的谐波分量。     

单开关DC/DC变换器的一种软开关实现策略

该文提出了一种适用于Buck、Boost、Buck-boost、Flyback等各种单开关DC／DC拓扑的软开关实现策略，即同步整流加上电感电流反向的策略。根据两个开关管实现软开关的条件不同，提出了强管和弱管的概念，给出了满足软开关条件的设计方法。一个24V输入，40V／2．5A输出，开关频率为200KHz的同步Boost变换器样机，进一步验证了上述软开关实现策略的正确性，其满载效率达到了96．9％。     

一种新型高性能功率因数校正整流电路

提出了一种基于过调制原理的新的功率因数校正(PFC)控制方法，其直流输出电压给定信号随交流输入电压的变化而变化，在一个交流输入电压周期内，电路大部分时间工作在Boost整流模式，短时工作在不控整流模式。一台1．5kW实验装置证实了理论分析结果。实验结果表明，提出的新型高频PFC整流电路具有直流输出电压低、功率因数高、EMI干扰小、体积小、噪音低、效率高等显著的优点。     

一种运用后级调整技术的新颖的多路输出正反激变流器

详细分析了一种运用了后级调整技术的新颖的多路输出正反激变流器的工作原理。该变流器可以利用电路的正激部分输出大功率，而用反激部分输出小功率。所以，该电路将正激变流器的高效率和反激变流器的低成本的优势相结合，同时后级调整技术还保证了每个绕组的精确输出。一个250W的样机验证了该变流器的特点。     

控制型软开关变换器的实现策略

该文明确了控制型软开关的定义，总结和归纳出控制型软开关的5个特征。然后用现有的控制型软开关变换器检验了这5个特征理论。接着应用5个特征理论推导和构造出Buck、Boost，Buck—boost、Cuk、Zeta、Sepic、Flyback、Forward等一系列拓扑的控制型软开关的实现方法。一个48V输入，19V／5A输出，开关频率为200KHz的同步Buck变换器样机进一步验证了控制型软开关5个特征理论的正确性，其满载效率达到了96．1％     

可升压自然软开关变流器

该文提出一种能应用于DC-AC、AC-DC-AC、AC-DC、和DC-DC电能变换的新型电能变化策略。采用该策略的变流器与对应的传统硬开关变流器相比，在直流储能环节的回路中增加一个辅助开关，通过适当的控制可实现：DC电压提升；辅助开关零电压零电流工作；传统变流器更多开关工作在零电压零电流状态。该文通过对一个新型两电平DC-AC三相逆变器的分析来详细阐述此类变流器的基本工作机理，并通过实验加以验证。