蓄电池充电电流控制的LLC谐振变换器研究

LLC谐振变换器电压控制模式通常采用误差放大器输出电压来直接控制开关频率,该控制方法使LLC谐振变换器的增益与频率之间的关系较为复杂,导致补偿网络设计相对较难,动态响应速度较慢,且大多数控制方案都未考虑集成变压器次级漏感带来的虚拟增益对谐振变换器参数设计的影响。针对以上问题,研究了基于充电电流控制的LLC谐振变换器,分析了变压器次级漏感,推导出电压增益表达式。与传统电压模式控制LLC谐振变换器相比,充电电流控制LLC谐振变换器保持了软开关特性,输入瞬态响应速度和负载动态响应速度均有较大提升,无需压控振荡器,在简化反馈回路设计的同时实现了固有前路反馈。文中详细分析了充电电流控制LLC谐振变换器的工作原理和集成变压器次级漏感的考虑事项,最后通过仿真和实验验证了理论的正确性。     

提高电压调节器瞬态响应特性的方法

详细分析了负载突变时开关电源的瞬态响应特性,以及影响输出电压瞬态响应的主要参数;介绍了提高开关电源瞬态特性的各种方法。例如:多相交错并联技术(Multi-phasesInterleavingTechnique,简称MPIT)、辅助电路补偿技术(AssistantCircuitCompensationTechnique,简称ACCT)、线性与非线性相结合控制方法(CombinedLinear-non-Linearcontrol,简称LnLc)、V2控制技术、瞬态补偿控制(TransientCancellationControl,简称TCC)和AVP设计等的原理和特点。     

基于LDO电荷泵的快速瞬态响应的DC - DC电源

为了提高DC-DC电源的瞬态响应能力,提出一种新的电荷泵结构.该电荷泵由主开关电源模块和低压差稳压器(LDO)模块组成.主开关电源模块在稳态和瞬态响应时均处于工作状态;LDO模块由功率管、误差放大器和反馈环路组成,稳态时功率管关断,降低系统的功耗;当负载电流突然变化,引起输出电压变化时,LDO模块启动,其提供的充/放电电流达到理想值,使负载电流迅速恢复,将输出电压箝位在一个设定的阈值内.仿真结果表明,所提电荷泵在负载电流的变化较大时,可以很好地改善系统输出电压的瞬态响应,避免电压过冲.     

音圈电机型快速反射镜的驱动控制系统设计

针对一种两轴四音圈电机驱动的快速反射镜,提出了一种驱动控制方法。该方法为每个电机配置一个高带宽的电流环,通过控制电流给定量的符号和大小,实现同一轴上两台电机的同步推挽运动;为了改善系统阻尼,抑制谐振,提高响应频率,基于快速傅里叶变换(FFT)谱分析的方法,精确测量了快速反射镜传递函数,并引入一个双二阶型校正函数,对快速反射镜的开环响应特性进行改善。实际测试结果表明:快速反射镜高达20 d B的谐振峰得到有效抑制,-3 d B响应带宽由校正前的118 Hz提高到177 Hz,稳定时间由原来的151 ms降低到3.5 ms,超调量由原来的83.3%降低到1.51%,快速反射镜的动态响应得到明显改善,证明了该方法的有效性。     

基于前馈补偿的快速响应无片外电容LDO设计

无片外电容低压差线性稳压器(LDO)可以为高度集成的片上系统(SoC)提供低噪声、低纹波的电源电压.针对无片外电容LDO瞬态响应速度较慢、稳定性较差的问题,采用有源前馈补偿技术加快功率管的充放电速率,提高LDO的瞬态响应速度;且引入左半平面零点,改善系统的稳定性.同时,前馈补偿电路可以使LDO在轻载和重载之间变化时,自适应地在二级级联放大器和三级级联放大器结构之间切换,确保LDO在全负载范围内保持稳定.采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行电路的设计.仿真结果表明,在片上负载电容为20 pF且负载电流在0～200 mA变化时,设计的无片外电容LDO能够工作在1.7～2.8 V的输入电源电压下,稳定输出1.5 V的供电电压,系统在全负载范围内的相位裕度大于45°.当负载电流在1 μs内,在0 mA和200 mA之间跳变时,过冲和下冲电压小于100 mV,恢复时间低于0.6 μs.设计的LDO在高稳定性、快速瞬态响应和宽负载范围方面取得了较好的性能.     

一种新型快速瞬态响应VRM拓扑

微处理器的迅速发展,使其对功率管理的要求越来越高。作为CPU电源的电压调节模块(VRM),其瞬态响应已成为目前研究的热点问题。提出了一种新型快速瞬态响应VRM拓扑,分析了该拓扑的结构、工作原理和控制策略。通过一台1.8 V/15 A的样机实验,证明了该拓扑在提高瞬态响应方面的有效性。     

一种显著增加变换器电流环带宽的新方法

大容量电力电子变换器中,开关器件的工作频率较低,相当于电流环中有很大的延时环节,影响了电流环动态和稳态性能.首先建立了电流环的数学模型,给出电流调节器PI参数的整定方法,得到电流环带宽的设计值.接着分析了控制系统中电流环的时序,指出由计算导致的延时是电流环中最主要的延时环节.然后提出了一种新的电流环时序,通过适当限制电压输出能力,使计算出的PWM即时更新,可以消除计算延时,据此设计出的电流环带宽可以达到传统电流环的3倍左右.实验表明,该方法切实可行,而且随着微处理器运算速度的不断提高,该方法对电压输出的限制将进一步减小,会有更加广泛的应用前景.     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案.介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别.从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点.仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性.     

混流式水轮机转轮叶片在过渡过程中的应力状态

本文通过分析近期的现场测试数据,给出了混流式水轮机转轮叶片在启动、甩负荷、停机三种过渡工况下的应力状态。结果表明,在起动和甩负荷过程中应力有较大幅度的波动,停机过程中应力随时间近似按指数曲线降低。     

利用暂态电流的高压输电线路暂态保护新方案

提出了一种基于多尺度小波分析的高压输电线路暂态保护的新方案。介绍了高压输电线路及母线对高频暂态电流衰减的特点,通过利用多个频带内暂态信号的谱能量来实现区内外故障的准确识别。从而避免了仅利用某个频率信号能量的比值所造成的利用故障信息不充分和电压过零故障时信号很小不易识别的缺点。仿真分析证明了该方案在各种故障条件下的可行性。     

低压差(LDO)线性稳压器结构的改进

为了提高LDO的负载瞬态响应,本文提出了一种新型的LDO电路结构,该结构提高了系统的带宽和转换速率,从而使LDO的负载瞬态响应和负载调整能力也得以提升。     

柘溪水电厂~#8机组甩负荷试验与数值仿真研究

通过开展甩负荷试验与数值仿真的研究,建立过渡过程仿真数学模型,同时基于历次试验结果对数学模型进行优化。针对柘溪水电厂~#8机组的仿真计算及试验研究表明：通过对数学模型及计算参数的修正,能够使计算结果与试验结果吻合。说明可以通过计算分析机组在各典型工况下的甩负荷过渡过程,确保其满足调节保证的要求。     

中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障暂态电流分析

通过对中性点经消弧线圈接地系统单相接地时零序暂态电流的频域分析和时域分析 ,得出接地导线中零序暂态电流的峰值比健全线路中零序暂态电流的峰值大许多 ,比较峰值的大小可以识别故障线路 ,同时得出零序暂态电流的方向是不确定的 ,不宜采用零序暂态电流的方向作为选线判据。     

10 kV配电网合环电流暂态过程的分析与仿真

分析了配电网合环暂态过程及合环冲击电流对电网安全运行的影响.结合配电网特点建立了数学模型,推导出了合环冲击电流的数学表达式,并应用PSCAD/EMTDC软件对实际算例进行了暂态仿真计算.仿真计算结果表明,建立的数学模型正确可行.     

基于微分环的输电线路雷电流非接触式测量方法

雷电流的测量在电网雷电防护中至关重要,获取准确的雷电流大小以及波形才能采取正确的防雷保护措施。针对当前输电线路雷电流安全准确测量的难题,将脉冲功率测量技术中被广泛应用的微分环应用于输电线路雷电流的测量,提出了基于微分环的非接触式输电线路雷电流测量方法,并介绍了微分环测量雷电流的原理以及基于微分环的雷电流测量传感器的设计。实验室中冲击大电流的试验表明：针对不同的测量距离,通过选择适当的微分环尺寸及微分环匝数采用合理的屏蔽措施,并结合自积分,则该传感器能够准确反映被测电流的波形及幅值,且其具有安全性高、抗干扰能力强、线性度好、测量精度高等特点。最后基于FDTD建立了雷击输电线路的三维模型,对雷击瞬态磁场传播特性进行了仿真分析。结果表明：雷击输电线路时,杆塔周围的瞬态磁场能够准确地反映各导线上的电流波形及幅值情况,说明基于微分环的输电线路雷电流测量方法是可行的。     

无变压器串联电压质量调节器的复合控制

无变压器串联电压质量调节器是一种用来解决多种电压质量问题的新型装置。为了提高其性能,本文提出了双闭环(负载电压外环、电感电流内环)加负载电流前馈的复合控制方法。文章详细分析了有无负载电流前馈时此串联电压质量调节器的性能。通过比较分析,可以看出本文提出的控制方法比单纯的双闭环优越。最后利用仿真和实验验证了本文提出方法的有效性和合理性。     

350MW超临界机组甩负荷试验过程分析

介绍了哈汽350MW超临界机组50%及100%甩负荷试验工况下调节系统的运行和调节特性,计算了机组调节系统的特性参数,并对试验中出现的问题进行了分析,对同类型机组甩负荷试验提出了建议。