轨道交通高频充电机应用研究

设计了一种轨道交通用的高频充电机,该充电机采用基于移相控制的全桥零电压开关（zvS）变换器的拓扑结构。对该充电机主要参数进行计算和系统建模,仿真结果满足系统要求。主控芯片采用TMS320F28335,算法采用带有电流前馈的比例积分（PI）控制方式,并设计了针对蓄电池负载的充电逻辑,样机试验结果满足系统要求。     

基于高频高压交流母线多组输出直流电源的研制

本电源是基于高频高压交流母线具有多组输出的直流电源，它具有高达200kHz的开关频率，后级的整流电路由于高频交流母线的存在，使得变压器和电感的设计变得简单，滤波电容的选择也更容易。本电源由PFC电路提供400V的高压直流输入，再由MOSFET组成全桥逆变电路，在固定额率的PWM发生电路和IR2110 MOSFET驱动电路作用下，只加—个谐振电感就可实现开关管的零电压开通，可在大大降低开关损耗和噪声的同时实现直流交流的变换。整流部分采用倍流整流电路以提高原边电压的利用率，可输出低压大电流。由于采用肖特基管，—方面可使得二板管的损耗可以接受，另外—方面还避免了采用同步整流电路所面临的电路结构复杂和驱动困难。     

移相全桥高压电源

某项目中,传统的硬开关模式控制中开关器件损耗很大,为减小开关器件的损耗,提高其工作频率,采用了新型移相全桥PWM控制方法及芯片UC3879。     

全桥逆变氩弧焊机的研究及改进

随功率增加使可靠性降低及高频引弧致机器发生故障是目前大功率氩弧焊机设计及使用中的关键问题。作者研究了国内外多种并研究出异步通断异步通断型全桥主电路和高频引弧回避电路，进一步了逆变焊机的功能。     

串联谐振耐压试验仪的设计与仿真

针对XLPE电力电缆耐压测试成本高、操作复杂等问题,本文中设计了一种变频串联谐振耐压试验装置。利用串联谐振电路的升压原理,构建了硬件电路,通过仿真对选择谐振点等问题进行了探讨。为了改进普通串联谐振耐压测试装置寻找谐振点慢、精度低的缺点,提出了一种解决方案。仿真结果表明,该方法能精确地确定谐振点。装置输出波形可靠性好,谐波分量少,具有良好的性能。     

全桥MMC型融冰装置充电启动策略研究

本文针对MMC型直流融冰装置提出了一种新的充电启动策略,以减小装置启动时的冲击电流.通过对启动过程中子模块充电各阶段进行分析,研究了子模块直流电容电压和启动电流的相互关系,得出无冲击电流的子模块电容电压的最小值.提出了一种启动冲击电流小、安全可靠的启动策略.对这种启动策略进行了理论分析,推导了启动过程的解析公式,得出了理论最大充电功率,在减小冲击电流的情况下,启动时间最短.并在一台全桥MMC型融冰装置上实施.实验效果与之前通用启动策略仿真数据相比,大大减小了的MMC装置启动充电过程中的冲击电流的幅值,提高了设备运行的可靠性,验证了该启动控制策略的优越性.该技术对MMC柔性直流输电的启动策略也具有参考价值.     

基于临界Buck-Boost的新型单级交直变换器

针对现有可高压输入单级交直变换器功率因数校正单元磁性器件数量偏多的问题,本文提出了一种基于临界Buck-Boost和LLC谐振电路的单级交直变换器,所提变换器在实现功率因数校正(PFC,power factor correction)的基础上,既保留了LLC谐振电路软开关的优良特性,又实现了开关管和Buck-Boost电感的磁集成。本文在详细分析所提变换器工作原理的基础上搭建了一台100 W的样机。其中,样机额定工作状态下功率因数(PF,power factor)值为0.974、总谐波失真(THD,total harmonic distortion)为17%、效率为90.6%,所得结果验证了所提变换器的优良特性。     

一种交错级联多模式变频宽输出LLC变换器

新能源领域要求开关变换器具有宽增益范围、高效率和高功率密度的特点.论文针对新能源电动汽车充电系统,提出了一种基于交错级联结构的多模式变频宽输出LLC变换器.该变换器原边为双半桥交错结构,副边整流器为上下级联结构,通过控制原边交错模式和副边开关管的导通与截止,具有4种不同的电路模式,其增益比为0.5:1:1.5:2.电路模式切换结合变频控制,可以在较窄频带内实现宽范围的输出电压.所提出的LLC变换器分别实现了原边开关管的ZVS开通和副边二极管的ZCS关断,具有良好的软开关性能.制作了1.1 kW的实验样机,输入电压400 V,输出电压100～420 V,峰值效率大于95％.理论分析和实验结果均表明,基于交错级联结构的多模式变频宽输出LLC变换器性能良好,具有较好的应用价值.     

模块化多电平变换器全桥型子模块优化均压控制方法

模块化多电平变换器(MMC)子模块(SM)的数量与直流侧电压成正比,当SM增加时,会导致MMC的开关损耗急剧增加,因此降低功率器件的开关频率一直是MMC的重要研究方向之一。采用最近电平逼近调制(NLM)方式,提出一种基于全桥型SM的改进均压排序法,旨在降低MMC中功率器件IGBT的开关频率,该方法实现相对简单,无需额外的控制器,且易于扩展。最后,通过在MATLAB/Simulink平台搭建了19个全桥SM的仿真模型,验证了该方法的有效性。验证了所提全桥型SM优化均压策略,可以有效避免IGBT不必要的反复投切,降低IGBT的开关损耗,同时对外部输出特性不会产生负面影响。