变速风力发电系统的三相单管非连续型Boost 功率因数整流器优化设计

在对三相单管非连续型Boost功率因数整流器进行矢量分析的基础上,结合变速风力发电系统的功率输出特点,对该整流器提出了一种功率电路的优化设计方法。该方法通过在额定功率点选择合理的交-直流电压变比,设计交流侧储能升压电抗器参数,完全能够保证整流器在风力机转速范围内工作在非连续的模式,并获得电能质量和元器件应力的最佳折中。将设计结果进行归一化处理,可以方便地应用于各个功率等级。该方法已经应用于50 kW半直驱式风力机整流装置的研制,实验结果验证了其正确性。     

煤层完整取芯技术与影响因素研究

针对石门和井筒揭煤过程中只能上行取芯、不能下行取芯的技术难题,采用双管单转取芯器对山西某矿井筒和潞安集团李村煤矿石门巷道进行了取芯试验,总结出下行取芯失败的主要影响因素是钻孔中残留的水;通过采取钻孔注浆堵水、水泵抽水和全程打钻压风排渣等措施,排出了钻孔内的残留水,从而成功实现了煤层的完整取芯;指出成功取芯的标志是取芯器在煤层钻进过程中有大量的干屑煤从孔内喷出。     

一种ICPT系统松耦合线圈尺寸匹配的设计方法

传统ICPT系统中,松耦合变压器的发射线圈（Tx）尺寸与接收线圈（Rx）尺寸的最优匹配参数的求取,一般通过系统建模来推出Tx和Rx间的互感,并辅以大量实验来获得,既缺少理论依据又浪费人力物力。针对这一问题,提出了一种通过仿真观察Rx中电流密度变化规律来获得Tx和Rx尺寸最优匹配参数的设计方法。首先求取单管逆变ICPT系统之原边并联副边并联（PP）结构下的系统去耦等效电路模型,据此推导出Rx上的电流密度与互感、系统传输功率及效率的关系;据此利用有限元仿真软件对Rx线圈电流密度随Tx线圈内外半径变化的规律进行了仿真,对Rx线圈电流密度及磁耦合线圈互感值随Tx线圈内外径半径变化的规律进行了仿真,并对Rx电流密度与互感变化对应的规律进行了对比。综合仿真结果确定了松耦合线圈最优尺寸下,Tx与Rx外径比值,该参数与企业通过实验总结出的经验值相吻合。     

一种新型单级功率因数校正AC/DC变换器的研究

文章研究了一种新型单级单开关PFC反激变换器。该变换器负载变轻时其储能电容电压不会飘升,应用于宽范围交流输入电压,储能电容电压低于450V。变换器用其变压器中的一个附加绕组实现了升压功能。由于省去了大电感,减小了变换器的体积和重量,在中小功率应用场合下,变换器符合IEC61000-3-2class D谐波标准,并且具有输出电压快速调节能力。     

A Novel Single-Switch Single-Stage Electronic Ballast

A single-stage single-switch high- frequency electronic ballast topology is presented. The circuit topology is the integration of a buck power- factor-correction （PFC） converter and a class E resonant inverter with only one active power switch. The buck converter is operated in discontinuous conduction mode and at a fixed switching frequency, and constant duty cycle to achieve high power factor and it can be controlled easily. Detailed analysis of the operation and characteristics of the circuit is provided. Simulation results satisfy present standard requirements.     

An extendable single-switch n-cell boost converter with high voltage gain and low components stress for renewable energy

Boost converters have been widely employed in industrial applications, and cascading boost converters is a mature technique to realize ultrahigh voltage gains. However, the cascade structure inevitably increases the voltage stress of buffer capacitors, resulting in high costs and low energy efficiency. Targeting this issue, in this study, we propose a novel extendable single-switch n-cell boost converter (ESSnB), which utilizes the same number of components as the conventional positive output boost converter, but has lower buffer voltage stresses. Simulation and experimentation are conducted in this study, which verify the effectiveness and superiority of the proposed ESSnB over conventional boost converters.     

基于谐波注入的三相功率因数校正设计技术

三相单开关功率因数校正器在硬开关下,由于其谐波失真率(THD)较大而使功率等级受到限制。通过谐波注入技术调制占空比,在不连续导通模式(DCM)下对输入电流进行功率因数校正(PFC),获得了极佳的性能。这种方法可以使校正器的THD减小,以及在满足强制谐波标准(如IEC61000-3-2)下达到更大的功率等级。采用该方法,已经做出1 kW实际样机。     

基于无源均流的单开关降压式四输出LED驱动器

提出了一种基于无源均流的单开关降压式四路输出LED驱动器,并分析了其工作原理及特性。该驱动器利用多电容电路结构实现了每个LED支路的均流,因此仅需控制其中一条输出支路的电流,即可实现对其他支路的电流控制。此外,所提出的LED驱动器只使用了一个有源开关,进一步减小了电路的体积,简化了驱动控制。与传统多输出LED驱动器相比,该电路可实现非隔离单开关降压转换,使其应用范围更广。最后,搭建了一台100 W四路输出实验样机,验证了所提LED驱动器理论分析的正确性与可行性。     

新型三相单开关功率因数校正器的研究

为解决传统三相单开关功率因数校正器输入电流谐波较大的问题,设计了一种新型拓扑结构的三相单开关升压型PFC(Power Factor Correction)电路。通过在Boost电感和整流桥之间插入合适电容构成二阶滤波器,虽然控制算法不变,但可以在保证功率因数不变的前提下优化输入电流THD（Total Harmonic Distortion）。基于对电路原理的简要分析,建立Matlab仿真模型,再以TMS320F28335为控制核心,搭建Boost PFC 变换器的实验平台。仿真和实验均表明该方案可行,实验电路测试的输入电流THD值小于10%,具有实际应用价值。     

单开关Buck-Flyback功率因数校正变换器

针对传统Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器输入电流谐波分量高的问题,提出一种单开关Buck-Flyback PFC变换器。它由Buck PFC变换器与Flyback PFC变换器的输入和输出分别并联并合并主开关管而构成。当输入电压低于输出电压时,变换器工作于Flyback模式,消除了传统Buck PFC变换器的输入电流死区,进而降低了输入电流谐波。分析工作在断续模式的单开关Buck-Flyback PFC变换器的输入电流特性,理论分析表明,该变换器可在全电压输入范围内获得高功率因数与低总谐波失真率,满足IEC 61000-3-2 C类法规对输入电流各次谐波的要求。最后,通过一台96 W实验样机验证理论分析的正确性。