基于对偶原理构造三相电流型多电平逆变器拓扑

受三相逆变器拓扑图非平面性的制约,很难直接运用对偶原理实现三相电压型逆变器拓扑与三相电流型逆变器拓扑之间的相互转换。为充分利用三相电压型多电平逆变器的研究成果以便构造三相电流型多电平逆变器拓扑,文章探讨了针对三相电压型二电平逆变器的两种拓扑图平面化处理方法,并分析了用于构造三相电流型多电平逆变器拓扑的可行性。在三相飞跨电容箝位电压型多电平逆变器拓扑基础上,通过增加一个独立电压源获得其平面化的等效电路,并以此作为原始拓扑利用对偶原理提出了一种新型的三相电流型多电平逆变器拓扑。采用多载波SPWM技术对该类逆变器的正确性与合理性进行了仿真验证。     

面向独立供电系统的四桥臂电流源变流器3D-SVPWM方法

针对传统电流源变流器的调制方法无法实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且会有较高的共模电压的问题,提出了一种三相四桥臂电流源变流器的三维空间矢量脉宽调制（3D-SVPWM）方法,并将其应用于三相四线制独立供电系统。首先,定义了三维电流空间矢量,分析了不同电流空间矢量对应的共模电压。其次,提出了判断参考矢量所在四面体的方法。然后,通过优化空间矢量顺序,提出一种低开关动作次数下有效减小共模电压的空间矢量顺序。最后,实验表明所提3D-SVPWM方法能够实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且能有效降低共模电压。     

具有快速电流动态响应的晶闸管整流控制器

为了提高三相电流型晶闸管相控整流器的动态特性,提出一种新型电流峰值控制方法.利用交流电压周期性的伏秒积分变化控制晶闸管触发角,实现对直流侧电感电流的峰值控制.针对实际存在的问题对控制方法进行改进,消除交流侧漏感造成的触发误动作,设计采样偏置自调整方法消除采样偏置电压漂移所造成的误差.由于控制方法本身的积分滤波特性,并且不依赖于交流电压相位锁相环,在网侧电能质量恶劣的情况下仍然能够保证晶闸管正确地触发换相.仿真和实验验证表明,与传统控制方法相比,晶闸管整流器的电流动态响应特性大大提高,即使在谐波干扰的情况下仍然能够稳定工作,具有很好的鲁棒性.     

Design and optimization of a low DC offset CMOS current-source dedicated to implantable miniaturized stimulators

The main goal of our study is the design of a current-source (CS) based on a miniaturized digital-toanalog converter (DAC). The primary application of this device is a wide range of neuromuscular implantable microstimulators. A great deal of attention was devoted to creating a flexible, compact, and energy efficient circuit. A new design method based on an optimization process involving area and linearity is thus proposed. Circuits obtained using this technique were characterized as having a 5-bit DAC resolution, with 2 mA peak output current, while requiring around 0.01 mm² of chip area, using a 1.2 m CMOS technology. This paper also extends the method to create an improved current-source, designed to minimize the output DC offset and charge accumulation that are noxious for the stimulated neuromuscular tissues. Our analysis of the proposed circuit configuration show that we can reach a small DC offset error, without using any coupling capacitor, which tend to be bulky, and not desirable in highly miniaturized implants.     

基于离散变速趋近律控制的电流源逆变器

由于电力电子电路本身的开关工作特性，它从本质上来说是一种变结构系统。该文将一种新颖的基于变速趋近律的离散滑模变结构控制策略应用于全桥电流源逆变器系统中，给出了系统的动态模型。为了使系统能够渐近稳定到原点，该文讨论了离散滑模切换区的范围，同时分析设计了滑模超平面系数的选取范围。该系统用于交流功率源，所以它输出电流的幅值和频率必须有一个比较宽的输出范围，同时能够在基波上叠加多次谐波。实验结果证明了此离散滑模变结构控制策略具有很好的鲁棒性，以及良好的稳态和动态性能。     

单相电流型多电平逆变器的CPS-SPWM技术

载波相移开关脉宽调制(CPS-SPWM)技术是一种优秀的开关调制策略,能够在较低的开关频率下实现等效高频载波的效果.通过分析一种单相电流型多电平逆变器的工作原理,提出了该类拓扑的载波相移SPWM技术.仿真和实验结果证明,采用载波相移SPWM进行调制,逆变器的输出电流中低次谐波基本消除,剩余谐波成分主要是载波频率的2nk(k为正整数)倍及其边带谐波.     

一种新型晶闸管PWM电流型STATCOM

提出了一种新型基于晶闸管的PWM三相电流型STATCOM拓扑结构。将晶闸管作为主转换电路,辅助以全控型器件开关,在每一个开关周期内为晶闸管创造稳定关断的条件,使得晶闸管工作在高频PWM模式。这种拓扑结构的STATCOM充分发挥晶闸管高耐压和大容量的优势,提高了STATCOM的功率等级,变换器,并且具有电流型响应迅速、驱动简单、可靠性好,成本低的优势。新的拓扑结构经过仿真和实验验证,工作频率可达2 kHz,大大提高了工作频率,降低了对储能元件的要求和成本,在工程上有很高的应用价值。     

反激逆变器的研究

电流源型高频链逆变器较电压源型高频链逆变器拓扑结构简化，无需滤波电感，且由于每个开关周期仅有一个开关管高频工作，开关损耗和导通损耗都有所减小。再中小功率场合中的应用具有明显的优势，目前已成为研究的热点。本文详细分析了一种新型的单级式电流源高频链逆变电路——反激逆变器的工作原理及控制策略，深入分析了输出电压过零点的问题并提出了解决的方法，最后通过仿真和实验验证了该新型电路的可行性。     

一种新颖的电流型三相五电平变流器拓扑的控制策略研究

目前的多电平变换技术主要是针对电压型逆变器。随着超导储能技术的发展，电流型逆变器的储能效率问题必将得到解决，电流型多电平逆变器也将得到广泛应用。详细介绍了一种新型电流型三相直接式五电平拓扑，研究了该拓扑的控制策略。给出了仿真和实验波形，仿真结果和实验波形验证了文中所做的分析。     

一种新型的载波相移SPWM电流型电力有源滤波器

基于载波组合相移技术的电流型电力有源滤波器，在较低的开关频率下实现了等效的高频载波效果。文章通过仿真和实验，验证了这种技术在电力有源滤波器中应用的实用性和可行性。