关于并联谐振电路特性的讨论

针对一些大中专教材对于并联电路特性的表述:谐振时,电路的阻抗最大,电流最小。本文应用数学分析的方法,进行了全面、深入地分析、论证。得出结论是:对于电感、电阻串联后与电容并联的电路,调节电源电压的频率或电感元件的电感使之达到谐振时,其阻抗并非最大,电流并非最小。     

RLC串联谐振升压装置及其在交流TIG焊机中的应用

本文就ＲＬＣ串联回路谐振时电感Ｌ产生高压的原理和提高此电压的措施进行了讨论。介绍了一种由ＲＬＣ串联谐振电路构成的交流ＴＩＧ焊机引弧稳弧器,试验表明可以解决小电流条件下的引弧和稳弧,效果良好。     

并联谐振型非接触供电平台的频率控制与设计

由于非接触ICPT存在器件老化、温度变化、负载变动等问题,将引起系统谐振频率改变,影响系统零电压开关(ZVS)的实现以及功率传输能力.以并联谐振型非接触供电平台为研究对象,采用双闭环控制回路控制非线性可变电感控制频率的新颖方法,并通过巧妙的电路参数的选择,实现了非接触供电平台在给定谐振频率下的稳定控制.理论推导与实验结果均证实了方案的可行性.     

基于直流母线电流极性平均值的负载串联谐振逆变器谐振频率跟踪方法

负载串联谐振逆变器,当负载参数变化时必须同步改变逆变器工作频率以适应负载变化来获得最大输出功率。通常采用锁相环技术完成谐振频率跟踪,需要同时测量逆变器输出电压和负载电流,电压、电流测量延迟时间的差异会造成频率跟踪误差。为了消除频率跟踪误差,文中提出了基于直流母线电流极性平均值的负载串联谐振式逆变器谐振频率跟踪方法。论文分析了逆变器直流母线电流极性信号平均值u与逆变器工作频率f及电路参数(L、C、R)关系,由于u反映了电路参数和逆变器工作频率变化,u最大值U对应于谐振频率,所以用U作为参考信号,u作为反馈信号,构成闭环谐振频率跟踪控制系统,通过比较u的变化情况,确定频率的增减,给出了频率跟踪流程,仿真和实验结果表明该方法能够很好地实现负载串联谐振逆变器的谐振频率跟踪。     

纯甲烷气体在脉冲电晕等离子体中的偶联反应

通过改变电参数和工艺参数，考察了甲烷在脉冲电晕等一中偶联反应的转化率和Ｃ２收率的变化。结果表明：当脉冲峰值电压为３５ｋＶ，重复频率为５０Ｈｚ及气体流量为２１ｍｌ／ｍｉｎ时，Ｃ２收率可达１１．１％。     

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.     

用于车载充电的双向CLLC变换器设计

为拓宽车载充电机（on-board charger, OBC）双向充放电工作范围并提高充电效率,用PFC（power factor correction）级联高效CLLC(电容-电感-电感-电容)谐振拓扑实现电网电压与电池电压之间能量双向转换。同时为解决CLLC谐振拓扑在宽范围工作时参数设计困难的问题,提出一种参数设计及优化方法,采用基波分析法（fundamental harmonic analysis, FHA）对谐振网络建模,推导充放电增益的归一化方程,提取出影响谐振变换器增益和效率的关键参数,对比分析关键参数的变化对拓扑各项性能的影响规律,进而总结参数的设计及优化原则。结果表明:影响谐振变换器双向运行最重要的参数是匝数比和谐振电容,其中变压器匝数比主要影响CLLC变换器的充放电效率,谐振电容值影响充放电宽范围输出的最佳工作区,通过分析给出了双向传输功率同等级时匝数比和谐振电容的最佳取值范围。应用CLLC拓扑,双向车载充电机可实现双向超宽范围运行,整机充电效率最高可达94.5%,CLLC效率可达97.5%。     

基于开关电源的谐振式变换器研究

利用谐振式变换器使开关电源小型、低成本化是目前电源技术的研究前沿。针对谐振式变换器实用化方面存在的固定频率下难以直接调整电压,开关元件的应力,电感和电容发热等技术问题进行了分析,并提出了解决前景。     

串并联谐振软开关IGBT变频器研究

提出了串并联谐振软开关变换器新型拓扑结构,采用８０９８单片机及三相ＳＰＷＭ波形生成芯片ＳＬＥ４５２０,设计了串并联谐振软开关ＩＧＢＴ变频器系统。详细讨论了谐振环节谐振频率及谐振元件参数的计算及选取方法;给出了谐振环节的控制方法及电路,分析了系统工作的可靠性。实验结果证明了该串并联谐振软开关ＩＧＢＴ变频器原理的正确性。     

节能交流弧焊机

指出了在空载电压和输出电流相同的情况下，利用Ｌ－Ｃ谐振电路可使焊机输入容量降低２０％，达到节能目的。介绍了所研制的节能交流弧焊机的结构及实测数据。     

一种新型矩阵式AC/DC变换器研究

为克服常规AC/DC变换器的缺陷,提出了一种新型AC/DC变换器——三相/一相矩阵式变换器(3/1MC).该矩阵式变换器直接将三相交流380V/50 Hz输入变换为单相PWM高频、高压交流电压.由高频变压器隔离并调理为需要的幅值后,经倍流式整流、滤波输出预期的直流电压.控制电路由UC3879及外围逻辑芯片组成.通过4kW 28.5V/140A原理样机的实验验证了理论分析的正确性及方案的可行性     

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     

新型全桥半波零电流PWM DC/DC变换电路

提出了一种全桥半波零电流ＰＷＭＤＣ／ＤＣ变换电路。该电路可实现所有功率开管在全负载范围内的恒频,零电流ＰＷＭ软开关。并初步分析了电路的工作原理,仿真结果和在５ｋＷ／１００ｋＨｚ开关电源中的成功应用,证明了该电路的先进性和实用性。     

双管反激变换器占空比的拓展技术

为了克服传统双管反激变换器占空比不能大于50%的缺点，同时又保持主开关管低电压应力的优点，提出了两种宽范围双管反激变换器.在传统双管反激结构的基础上去掉一个钳位二极管，并且对两个开关的关断时序进行合理控制，使得两个主开关管分别承受输入电压和输出电压.详细分析了宽范围反激变换器的工作原理，并且从有效占空比的范围以及占空比对输入电压、输出电压的调节能力阐明了变换器的宽范围适应性.经输入电压为100～400 V，开关频率为108 kHz，功率为100 W的样机验证，这两种宽范围双管反激变换器的满载占空比范围为32％～68％，变换效率达89％，适用于宽范围高电压输入的场合.     

大功率LED路灯电源系统中PFC模块的设计与实现

为了控制谐渡对电网的污染,电源中有必要增加PFC模块,采用有源PFC工作原理实现了一种升压型变换器模块,设计完成由交流电压90~265 V输入到稳定的400 V直流输出,所采用的核心控制芯片为L6561.实验结果表明:该变换器的输出电压稳定度高,功率因数达到0.94以上,能够减少整个电源系统的损耗.     

基于非对称控制的三相高频隔离D C - D C变流器

为了使高频三相隔离D C - D C变流器适应低电压高功率的电力需求, 研究了高频隔离三相 D C - D C变 流器, 它可以应用在较低的电压转换比, 对负载和线路干扰有良好的隔离、 调节和快速的动态响应。并且对高频隔 离三相D C - D C变流器进行了建模、 控制和设计, 在固定工作频率下变流器进行非对称控制, 根据变流器工作过程对 变流器进行稳态分析。建立了一个7 5 0W/ 5V / 1 5 0A的D C - D C变流器模型, 在不同的条件下对模型进行了测试。 实验结果表明, 所提出的低电压高电流变流器在对称控制下具有很好的应用前景。     

单片集成谐振式升压转换器设计

为了解决高频谐振功率转换器功率密度较低的问题,提出基于绝缘体上硅（SOI）工艺平台和氮化镓（GaN）功率晶体管的三维集成的单开关全谐振升压转换器,开关频率为500 MHz. 转换器主体采用传统Class-E放大器的衍生电路结构?并联式Class-E拓扑,栅极驱动器采用单管谐振式驱动拓扑. 转换器中的谐振电感元件采用SOI工艺中提供的平面螺旋电感实现,谐振电容元件采用GaN功率晶体管的米勒寄生电容实现,硅基芯片与GaN芯片通过三维倒装技术连接. 围绕电路参数设计、谐振元件的实现和版图结构设计进行详细分析. 实验结果显示,当输入电压为12 V时,片上转换器的最高功率密度为1.481 W/mm²,满载效率为60%,最高效率为89%. 本设计为实现高功率密度、高集成度的功率转换器提供了新思路.     

具有谐振模式PFC的单级AC/DC变换器的分析

本文通过对具有谐振模式功率因数校正(PFC)的单级AC/DC变换器主电路的仿真、实验和分析,阐明其主要物理量间的内在规律,获得电路工作在非连续电流模式DCM下的条件和各元件参数的设计依据;证明当母线电压降低时,输入功率增大;根据主电路的数学模型,提出对闭环系统进行变频和变占空比控制.     

基于STM32F051控制的太阳能并网发电系统设计

设计了一种1kW太阳能并网发电系统,主要包括前级DC/DC升压模块和DC/AC逆变模块,整个控制的核心芯片采用ARM系列的STM32F051。前级DC/DC升压模块,主要利用全桥LLC谐振电路实现了前级电压的泵升,为后级提供了稳定的电压;后级DC/AC逆变模块,主要利用单相电压型逆变电路,其逆变控制系统采用SPWM电压电流双环控制,使并网电流与电网电压同频同相。在MATLAB/Simulink仿真环境下对全桥LLC谐振电路和单相全桥逆变电路进行仿真,得到了谐振网络两端电压、谐振电流以及电网电压、并网电流的仿真结果,为今后太阳能并网发电系统的改进和优化提供了依据。     

含分布式电源的中压柔性直流配电网研究

直流配电技术大量减少了换流器的使用,可显著降低电网运行成本、提高系统可靠性和稳定性。在此背景下,从两端直流配电网入手,提出典型城市中压直流配电网拓扑并进行仿真分析。首先,通过探讨直流配电网相较于传统交流配电网的技术优势,分析两端直流配电网结构的可行性。然后,建立AC/DC变流器的功率和电压控制模型以及DC/DC变流器的控制模型,分析光伏和储能电池的特点,说明分布式电源直接接入直流电网减少换流器的投入,具有高效低成本的优势。最后,基于PSCAD/EMTDC平台对两端直流配电网系统进行建模仿真,仿真结果表明在光伏、储能以及负荷功率波动时通过有效控制能够使直流配电网稳定运行。