基于PDM的高频感应加热电源的设计与实现

介绍一种以MOSFET为开关器件的高频感应加热电源.设计制作出100 k Hz/5 k W的小功率高频感应加热电源样机,该电源采用脉冲密度调制(PDM)调功控制方式,谐振电路采用串联谐振方式,能够有效克服加热过程中负载参数变化带来的影响,使功率开关管始终工作在零电压开通状态.对该电源的逆变电路、控制电路等方面做了研究和试验.试验结果表明:采用的PDM控制模式和串联谐振电路,能够满足小功率高频感应加热电源的工作要求.     

基于Buck拓扑全桥逆变器主电路的研究

高频开关电源随着开关频率的提高,开关损耗成为影响电源效率的主要因素。笔者在探讨开关电源软开关实现技术的基础上提出了Buck拓扑的高频电源SCR全桥谐振逆变器主电路模型,同时给出了其控制策略。通过逆变器主电路模型主要工作点仿真波形分析,证明了该Buck拓扑的SCR全桥谐振逆变器的可行性。该电路利用全控电力开关管电流过零时的自然关断特点实现了功率可调的SCR全桥谐振逆变器在零电流下关断的软开关技术。     

交流能馈型直流电子负载研究

研究了一种由软开关移相全桥电路和L型滤波器的并网逆变器电路级联组成的交流能馈型直流电子负载装置.前级软开关移相全桥电路采用输入电流外环PI控制、输出电流内环单周期控制的控制策略,通过控制输入电感电流来模拟机车电源的输出特性.针对并网逆变器使用PI控制器时并网电流存在稳态误差的缺陷,研究了并网逆变器电路采用直流母线电压外环PI控制、并网电流内环准谐振PR控制的控制策略,通过电压外环实现逆变器直流电压稳定,电流内环实现并网电流无静差控制.MATLAB仿真与实验结果验证了该交流能馈型直流电子负载拓扑和控制策略的可行性.     

一种串联谐振逆变器零电压开关控制策略

分析了串联谐振逆变器在零电压换流模式下的换流过程,得出了器件的最佳开关时刻和吸收电容、触发脉冲的死区宽度之间的关系,提出了一种使器件工作于零电压开关(ZVS)条件时的逆变控制策略,设计了环内固定延时和环外动态延时来完成ZVS控制的逆变锁相电路,并进行了仿真和试验。结果证明了该控制策略的正确性和可行性。     

一种新型开关模式的高增益低谐波三相逆变器

直流电压利用率和输出电压谐波是影响逆变器性能的重要指标,为提升逆变器的这两项性能, 提出一种新型开关模式的三相逆变器,通过把交流侧滤波电路整合到 Buck 电路中,使交流输出侧不需要电 感电容等无源滤波元件,没有直通和反向恢复问题。该逆变器每一相只有一个开关工作在高频状态,其余开 关工作在 50 Hz 的低频软开关状态。并引入了准比例谐振（PR）控制策略,通过控制变量法详细分析了其 控制参数对系统性能的影响,且给出了一组合理的控制参数。最后,在 Matlab/Simulink 中搭建了该系统仿 真模型,仿真结果表明,应用该新型开关模式的三相逆变器能显著提高逆变器的直流电压利用率,改善输出 电压波形。     

带有虚拟阻抗的逆变器并联改进型下垂控制

给出了一种单相电压源逆变器(VSI)并联系统的控制策略.该控制策略应用dq变换得到有功电流和无功电流来替代传统下垂控制中的有功功率和无功功率,降低了负载电压波动对下垂控制方程的影响.为了进一步提高逆变器的输出特性及更大程度上消除环流,在下垂控制的基础上加入了虚拟阻抗控制.相比其他控制方法,该控制策略不但可以使逆变器工作过程实现输出有功功率的均分,而且具有良好的动态特性.同时,无互联线控制方式使得该方法便于逆变器的热插拔和冗余设计.仿真结果证明了该控制方法的可行性和优良性能.     

基于滑模变结构永磁同步电机的直接转矩控制

采用传统的直接转矩控制策略时,电机电磁转矩和磁链脉动较大,并且逆变器开关频率不恒定.为解决该问题,将滑模变结构控制策略引入永磁同步电机直接转矩控制系统中,应用Matlab/Simulink对其进行仿真研究,并且实现了基于TMS320LF2407滑模变结构永磁同步电机的直接转矩控制,并对控制系统动、静态性能与传统直接转矩控制进行了对比研究.仿真和实验结果表明：与传统直接转矩控制相比较,滑模变结构直接转矩控制系统中定子磁链和电磁转矩脉动大幅度降低,而动态响应速度基本相同,逆变器开关频率恒定.     

用于高强度放电灯的新型电子整流器电路

为解决高强度放电（HID）灯采用电子整流器时可能出现的音频共振问题，提出了一种新型的电子整流器电路.利用一低频信号对脉冲宽度调制（PWM）集成控制器内部的时钟信号进行频率调制，使得PWM集成控制器的输出信号成为脉冲宽度和频率都随时间变化的高频信号，利用该高频信号来驱动高频变换器，抑制了HID灯的音频共振，实现了HID灯的稳定工作.该电子整流器电路结构简单，具有体积小、可靠性高等优点.利用该电子整流器电路的设计思想，开发适合控制HID灯以使其稳定工作的专用集成控制块，将对HID灯的发展与应用带来重要影响.     

新型单电源两级逆变器及其调制策略

研制一种新型单电源供电两级逆变器电路,该电路拓扑结构包括2个并联的Boost变换器的前级电路和三电平逆变后级电路,采用对称平顶波DPWM1作为后级电路的调制波形,分析直流侧四路电平的电流关系和前级电路工作的原理;并分析不同电平下该逆变器拓扑结构电路的工作原理和控制策略;仿真分析结果验证了该电路的正确性和可行性,表明该电路具有工作电压范围宽,成本和损耗低、使用价值高等优点。     

新型空调电动机系统功率因数校正电路的设计分析

变频空调系统需要调节压缩机转速,使制冷量连续变化,适应空调负荷的需要.为了满足输入电流谐波分量电磁兼容标准和进一步改进现有变频空调系统效率,需要研究一种宽输出电压变化的功率因数校正(PFC)电路.本文在分析比较主要开关变换器的基础上,提出采取低电压应力的Buck+Boost为主电路拓扑.本文进行宽输出电压变化PFC电路控制策略的分析比较,采用了先进的单周期非线性控制策略.新的空调电动机系统中,电动机输入电压的变化可以从PWM逆变器中转移到功率因数校正电路,即PFC的输出电压可以在宽的范围内变化,后级只需要简单的脉冲幅度调制PAM逆变器,其工作在低频范围,[频率可以根据负载变化],PAM 逆变器占空比可以保持恒定,因此逆变器的电路和控制大大简化,同时实现逆变电路简单的控制.如此,可以减少整机成本并提高效率.同时,由于后级逆变器可以工作在低频频率,开关损耗和开关噪音可以进一步减少.计算机仿真和实验结果验证理论预期.     

一种多电平逆变的实现方法

针对传统多电平逆变电路结构和控制原理复杂,实现成本高,且不适应于中小功率逆变场合运用的缺点,设计了一种适用于中小功率场合的多电平逆变。通过组合变流技术合理地控制PWM,获得多电平逆变所需的电压波形。介绍了该多电平逆变的原理和设计方法,给出了系统的电路结构,并通过Multisim11.0对设计进行了仿真。仿真结果表明,能通过控制给定电压的方法实现多电平逆变,输出电压波形能较好地跟随给定,控制方法简单。     

带多脉波整流的级联逆变器研究

将多脉波整流和级联逆变器两者的优点相结合,提出了一种采取带自耦变压器的多脉波整流和级联逆变器构成大功率逆变器的组合式变换电路.针对目前阶梯波控制级联逆变器的触发角控制算法仅适用于等电压差模式且不能在线计算的问题,提出了一种适用于电压级差不等模式且可实现触发角在线计算的简易算法.最后通过实验结果验证了理论分析的正确性.该组合式变换电路在大功率逆变器应用中具有较高的实用价值.     

一种用于UPS的大功率飞轮储能系统研究

设计了一种用于UPS的飞轮储能系统,简述了其系统结构,研究了高速飞轮充放电的控制策略．飞轮储能系统主要由高性能DSP、功率智能模块IPM组成控制系统,以PWM整流和PWM逆变电路组成实时控制充电主电路,采用空间电压矢量脉宽调制的控制方案;放电主电路采用PWM整流、直流升降压电路组成．充电时采用速度-电流-电压三闭环反馈控制,放电时采用电压-电流双闭环反馈控制．对飞轮电池充放电过程进行了仿真,仿真结果表明该系统具有良好稳态性能和动态调节特性．     

并网逆变器功率和合成谐波阻抗联合控制策略

为了抑制电网中因非线性负载和电力电子器件的大量使用而产生的谐波,给出了并网逆变器的给定功率和合成谐波阻抗联合控制策略.该策略能够根据给定的有功功率和无功功率控制系统,并且在电流环电压环上加入了谐波阻抗环.Matlab/Simulink结果显示,该控制策略能够在实现并网逆变器并网的同时起到有效抑制电网谐波的作用.仿真结果表明,此方法能够抑制电流谐波,也使得电网电压谐波得到有效抑制,并避免了电网线路上的谐振.     

逆变AC TIG焊控制电路设计

设计了一种新型双逆变IGBT ACTIG控制电路，它由一次逆变和二次逆变控制电路组成，外特性控制电路实现电流闭环控制功能，一次逆变控制电路适于半桥主电路驱动，二次控制电路实现电流频率和占空比调节，可满足不同焊接工艺要求．对控制电路的工作原理进行了详细分析．实验表明，该控制电路结构简单、参数调节方便，并具有多种控制功能．     

电动汽车高频交流功率驱动系统

为了改善和提高电动汽车电气驱动系统的性能 ,提出了一种用于电动汽车的高频交流功率驱动系统。该系统由高频谐振逆变器、高频变压器和高频交流脉冲密度调制变频器组成。高频谐振逆变器将电池组的直流电压逆变为 2 0kHz的高频交流信号 ,由高频变压器分配给系统的各个部分 ,采用零电压开关技术的高频交流脉冲密度调制变频器作为变频电源驱动电机 ,推动车辆行驶。研究表明 ,本文提出的高频交流功率驱动系统可以满足电动汽车不同的功率要求 ,具有噪音低、效率高、体积小、重量轻、能量密度高和动态响应快等优点     

双Buck逆变器电容均压控制策略研究

双Buck逆变电路效率高、无直通、控制简单,适用于电子镇流器主电路的设计.针对半桥双Buck逆变器中直流分压电容存在电压偏差问题,分析了直流分压电容中点电位偏移的原因,提出采用电容电压偏差前馈控制策略,并通过仿真验证了该控制策略的正确性.运用该控制策略到电子镇流器系统中,可有效地消除直流分压电容电压偏差.     

基于虚拟阻抗的低压微电网功率均分控制策略

在低压逆变器并联系统中,各逆变器之间存在线路阻抗不匹配的情况,针对传统下垂控制策略无法实现无功功率的精确均分,且会产生较大环流的问题,提出一种基于虚拟阻抗技术的改进下垂控制策略.该控制策略中,首先采用虚拟阻抗技术使等效线路呈感性,以实现功率完全解耦;其次在无功-电压下垂控制的基础上,采用电压补偿的方法解决无功功率无法均...     

基于虚拟同步电机原理的微网逆变器控制及其仿真分析

基于微电网逆变器的数学模型与同步电机数学模型的相似性,建立三相电压型逆变器的虚拟同步电机模型.分析虚拟感应电势的作用,提出将虚拟调速系统和虚拟励磁系统应用到微电网逆变器的控制策略,给出系统参数设计原理和仿真模型结构.采用该控制策略的逆变微电源具有调压调频和功率控制的2种功能,能分别适用于微电网的孤岛运行和联网运行工作模...