零电流准谐振Buck变换器的磁集成研究

以零电流准谐振Buck变换器为例,引入谐振电感和谐振电容与变换器中的功率开关管组成谐振开关.通过谐振,使流过功率开关管的电流呈正弦波形,为功率开关管创造了零电流开关条件.对分立的谐振电感和滤波电感进行磁集成,阐述集成后Buck变换器工作原理.用Saber软件对集成后的电路进行仿真.分析谐振电感和滤波电感的耦合系数对谐振...     

浅析LCL滤波器的三相并网逆变器控制技术（英文）

PWM变换器可以将电网交流侧电流进行正弦化,其功率因数可调,且谐波含量较小,被人们称作"绿色变换"。由于PWM变换器的逆变效率高的特点,现已成为国内外研究的热点。为了使用较少的电感量,以获得更好的滤波效果,本文研究了基于LCL滤波的三相并网逆变器技术,讨论和比较了有源阻尼与无源阻尼两种状态,并且与单电感滤波电路进行了比较。     

矩阵变换器电机系统及其关键技术研究

矩阵变换器具有体积小、输入电流正弦、能量可双向流动以及没有使用寿命有限的大电容等特点,是实现电机与变频器一体化的理想选择。全文给出了矩阵变换器电机系统结构,对矩阵变换器、矩阵变换器电机系统输入滤波电路设计、箝位电路设计、换流技术以及调制策略等关键技术作了分析研究,仿真结果验证了系统的可行性。     

单极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器研究

该文首次提出并深入研究了基于正激Forward变换器的单极性移相控制电压源高频交流环节AC／AC变换器。这类变换器由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器、以及输入、输出滤波器构成。输入周波变换器将输入不稳定劣质的交流电压调制成双极性三态的高频交流电压，输出周波变换器将此高频交流电压解调成单极性三态SPWM波，经输出滤波后得到稳定优质的正弦交流电压。通过输入周波变换器右桥臂相对左桥臂的移相，让输出周波变换器功率开关在输入周波变换器输出的高频交流电压为零期间进行换流，并借助输出周波变换器换流重叠和输入电压极性选择，从而实现了变压器漏感能量和输出滤波电感电流的自然换流、输出周波变换器的ZVS开关。详细分析了这类变换器在1个高频开关周期内的12个工作模式及其等效电路，获得了变换器外特性曲线与关键电路参数设计准则。原理试验结果证实了这类变换器新概念，为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器奠定了基础。     

推挽式高频链三电平AC/AC变换器的分析与仿真

提出了由多电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成的推挽式高频链三电平AC／AC变换器电路拓扑,有电路简洁、两级功率变换、双向功率流、高频电气隔离的特点,能够将不稳定畸变的交流电变换成同频率稳定的正弦交流电,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础。分析了该变换器的工作模式、稳态原理与电压瞬时值反馈控制策略,给出了变换器外特性公式,得出了可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论,通过PSPICE仿真证实了该变换器的正确性和先进性。     

适用于非接触电能传输系统的新型AC/DC/AC变换器

提出了基于串联谐振、适用于非接触电能传输系统的新型AC/DC/AC高频变换器,避免了由于传统AC/DC/AC高频变换器中存在直流滤波和调压环节所带来的缺陷,降低了二次回路输出正弦电压的控制难度。介绍了该变换器的电路拓扑结构和工作原理,分析了系统的控制模式,对不同工作模态进行了建模分析,并用仿真和实验结果证明了分析的正确性。     

大功率强迫换相电流注入多级变换器新拓扑

工程应用中,大功率变换器大都采用电压源型变换器.为解决常规电流源变换器所遇到的难题,提出了一种注入式多电平电流源型大功率变换器.基于直流侧注入阶梯电流,采用交流侧输出理想正弦交流的注入方法,对变换器注入开关时序、交流侧输出电流和直流侧注入电流变化规律进行分析.研究结果表明,该变换器主电路功率器件的开关频率为工频,降低了开关器件的动态损耗;主桥功率器件在零电流时换相,实现了真正意义上的软开关技术;变换器交流侧不需安装滤波装置就能输出高质量的电流波形.     

正激式交-交型三电平AC/AC变换器

提出了正激式交-交型三电平AC/AC变换器电路拓扑,该电路拓扑由三电平变换器、高频变压器、输出周波变换器等构成,电路拓扑简洁,两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、双向功率流、高频电气隔离、输出滤波器前端获得三电平低频电压波,能够将一种不稳定畸变的高压交流电变换成同频率稳定的正弦交流电压,为实现新型电子变压器、正弦交流稳压器和交流调压器提供了技术基础.本文分析研究了这类变换器的电压瞬时值反馈控制策略、工作模式与稳态原理,给出了变换器外特性及磁复位所需满足的条件,并与传统的正激式两电平AC/AC变换器进行了比较,得出可以减小滤波电感并能降低主开关管电压应力等结论.最后通过原理试验波形充分证实了这类变换器的正确性和先进性.     

双极性移相控制电压源高频交流环节AC/AC变换器研究

提出了一类双极性移相控制电压源高频交流环节AC／AC交换器，以半桥全波式电路拓扑为例，深入研究了这类变换器的稳态工作原理，获得了变换器功率器件实现软开关的设计准则。借助输出周波变换器换流重叠、输入电网电压极性选择和输出滤波电感电流极性选择，实现了变压器漏感能量和输出滤波电感电流的自然换流，解决了周波变换器固有的电压过冲和环流问题，实现了输入周波变换器功率器件的ZVS开关和输出周波变换器功率器件的ZCS开关，为获得新型正弦交流稳压器和电子变压器奠定了关键技术基础。仿真与原理试验结果均证实了这类变换器的正确性与先进性。     

混合型电能质量调节器及其控制策略

提出了一种混合型电能质量调节器,它由一个通过变流器CT串联接入系统的PWM变换器1和一个并联滤波支路组成。其中,并联滤波支路由PWM变换器2通过变压器T和无源滤波器串联后并联接入系统。变换器1被控制为一个基波正弦电流源,变换器2被控制为一个可控电压源。该电能质量调节器能有效地实现电源和负荷之间的扰动隔离、线路终端和/或负荷节点的功率因数调整以及故障电流限制等多种功能,具有响应速度快、补偿效果好、性价比高等优点。数字仿真验证了该混合型电能质量调节器及其控制策略的有效性。     

A Coupled-Reactor-Commutating Sinusoidal-Wave Inverter

A coupled-reactor-commutating sinusoidal-wave current-source inverter is described. The inverter consists of two coupled-reactor-commutating inverters. By superposing the output currents of these two inverters, output currents of a 180° conducting angle are formed, and are controlled in order to achieve a sinusoidal waveform. The operation and the control scheme of the inverter are described, and experimental results are presented. Compared with the usual PWM voltage-source inverters, the on-off frequency of each chopper may be decreased almost to one tenth of that of the PWM inverter.     

Efficiency improvement of high‐frequency inverter for wireless power transfer system using series compensator

This paper proposes a wireless power transfer system using a series compensator GCSC (gate‐controlled series capacitor) as a primary side capacitor. The GCSC is a circuit module that functions as a series variable capacitor by controlling semiconductor switches. The advantage of applying the GCSC to the primary side capacitor is that it provides controllability of the output power factor for a high‐frequency inverter. Therefore, optimum operation of the high‐frequency inverter can be achieved irrespective of the coil parameters by controlling the output power factor. Experimental results with a 1 kW laboratory prototype confirmed that the proposed system can achieve optimum operation and high efficiencies of the high‐frequency inverter.     

基于DSP150V/50Hz高品质单相逆变电源的设计

针对某型导弹供电电压精度高、频率波动小的特殊要求,采用TMS320LF2407A型DSP为主控芯片、全桥逆变智能功率模块(IPM)为主电路、SPWM为控制方法研制了一个150 V/50 Hz高品质单相逆变电源.应用积分分离式数字PID调节器提高了电源动态响应速度和输出电压的品质,使得电源在额定负载(15 A)时,输出电...     

基于STM32的新型SPWM逆变电源

叙述了一种基于STM32系列设计的SPWM逆变电源。通过升压环节与SPWM逆变环节,得到了设定频率与电压的优质正弦交流电。基于Boost升压拓扑结构原理,采用高性能电压型脉宽调制控制芯片TIA94驱动主回路MOS管。STM32做为系统控制核心,配合12位高精度D／A模块精确控制输出电压。系统具有良好过流保护功能并可智能检测负载情况,以控制系统工作状态。采用嵌入式控制技术对此电源进行控制使整个系统结构简单,实现了系统的数字智能化。为性能要求高的仪器设备提供了一种高品质的交流电源。     

等效开关倍频技术在串联型电能质量控制装置中的应用

逆变器是串联型电能质量控制装置的重要组成部分，由于开关器件开关频率的限制，逆变器输出含有很大的开关倍谐波成分，这些谐波会影响逆变器的补偿成分输出并且对输出端滤波器的设计带来极大的困难，进而影响到装置的电能质量补偿效果和系统的稳定性。该文通过对两种调制模式下逆变器输出谐波成分讨论分析，论证了等效开关倍频技术可以有效降低逆变器输出谐波含量，同时不影响逆变器补偿输出增益。     

逆变器SPWM载波频率选取的计算方法

为优化逆变器的设计参数,给出了一种选取正弦脉宽调制(SPWM)载波频率的计算方法。死区效应是影响逆变器输出电压THD的主要原因。在SPWM载波中,死区引入的误差脉冲导致逆变器输出电压中出现基波误差和低倍频谐波,并且死区效应随SPWM载波频率的增大而增强。针对上述情况,基于误差脉冲的频域分析,得出了逆变器输出电压THD与载波频率之间的定量关系,并提出了以输出电压THD为指标选取逆变器SPWM载波频率的计算方法。样机实验证明了该计算方法的有效性。     

新型混合级联多电平逆变器拓扑及调制策略

为解决现有非对称级联多电平逆变器存在低压单元电流倒灌和输出电平数少的问题,提出一种基于开关电容电路的混合级联多电平逆变器。首先,在两单元非对称级联H桥型逆变器的低压单元中嵌入一个开关电容电路,有效避免了低压单元电流倒灌,且输出电平数得以增加。然后,为减少所提方案应用于三相系统时所需直流电源的数量,提出了用三电平中点箝位型或T型逆变器电路作为高压单元的三相混合级联多电平逆变器拓扑。之后,针对所提逆变器拓扑的特性,提出了含有移相载波和层叠载波的混合调制策略,在满足逆变器输出高质量正弦脉宽调制电压波形的同时,有效减小了开关电容电压纹波和开关器件的切换频率及开关应力。最后,通过实验验证了所提混合级联多电平逆变器拓扑及调制策略的可行性。     

高性能并网逆变器数字控制技术研究

研制了一台高性能数字化并网逆变器实验样机.在理论分析的基础上,建立了逆变器线性控制模型,并从线性系统叠加定理和频域分析角度提出实现零稳态误差正弦电流控制的条件.为了避免频率波动对控制器性能的影响,采用带通滤波器式(BPFM)控制器对并网逆变器输出电流进行控制,克服了传统PI控制器对正弦信号跟踪出现幅值误差和相位误差较大的问题.并网逆变器数字化控制采用TMS320LF2407 DSP.实验结果表明,设计的并网逆变器数字控制具有控制精度高、输出电流谐波失真小等优点.     

无差拍控制的非隔离型并网逆变器漏电流分析

为实现逆变系统高质量并网电流的输出,漏电流的消除对非隔离型光伏并网逆变器至关重要。分析了非隔离型单相并网逆变器漏电流的产生机理和流通回路,并基于无差拍电流控制原理,说明漏电流对逆变电流以及MPPT的影响。提出了一种基于无差拍电流控制的单相光伏并网逆变器漏电流补偿方法,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真。通过仿真结果和实验测得值相比较表明,通过对逆变器占空比的补偿,可以有效地消除漏电流对逆变电流的影响,从而避免功率跟踪中出现误判或者找不到最大功率点的情况,实现逆变电流高质量输出和最大功率的正确跟踪。     

400Hz中频电源复合控制策略研究

提出一种基于重复控制和多环反馈控制的复合控制方法,该方法可以提高用于400Hz中频电源中的单相恒压恒频PWM逆变器的动态和稳态响应。其中,重复控制器用于在稳态情况下产生高质量的输出电压。多环反馈控制器则用来改善系统的动态特性。该控制策略已在一台基于DSP全数字控制400Hz中频电源装置上得到了验证。