基于3阶补偿网络的Buck电路输出电压控制策略的设计

Buck电路是一种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Vo等于占空比乘以输入电压Vin。通常电感中的电流是否连续,取决于负载的大小,所以简单的BUCK电路输出的电压不稳定,一旦负载突变会造成严重后果。加入3阶运算放大器补偿器以实现PID控制。可通过采样环节得到PWM调制波,再与基准电压进行比较,通过PID控制器得到反馈信号,与三角波进行比较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从而实现BUCK电路闭环PID控制系统。     

多电平逆变器准最优脉宽调制方法

多电平变换器是高压大功率应用领域的研究热点,文中针对多电平载波PWM技术中电压调制深度低和基波幅值小的问题,提出了一种新颖的多电平准最优PWM法,分析了输出最大电压调制深度、基波幅值和谐波畸变率等,同时给出了输出电压开关切换角、最优调制波形等的求解方法,并进行了计算机仿真。结果表明,该方法极大地提高了输出电压调制深度和基波幅值。     

电动汽车充电系统三电平PWM整流器的设计

介绍电动汽车充电系统对电网的谐波影响.采用三电平PWM整理器对谐波进行抑制,设计电压电流双闭环的三电平PWM整流电路.分别对输出直流电压和输入电网电压和电流采样,经过PI调节器控制,使输出电压波形稳定,并使电网侧电流和电压达到基本同相,从而减小充电机对电网的谐波影响,提高单位功率因数.     

基于三电平PWM开关功放磁推力轴承控制系统

针对磁悬浮推力轴承控制系统的特点和要求,设计了三电平PWM开关功率放大器,对其输入、输出信号跟踪等特性进行分析,并对磁悬浮推力轴承转子运动控制系统进行仿真。仿真结果表明,采用三电平PWM开关功率放大器可以有效降低电流纹波,缩短电流响应时间,并显著提高转子控制系统的精度。     

无死区效应的TNPC型三电平SVG

为了降低静止无功发生器SVG的导通损耗,在SVG中引入TNPC型三电平主电路,构建了TNPC型三电平SVG的总体方案。在分析TNPC型三电平主电路工作状态和死区效应的基础上,提出了无死区效应的三载波层叠PWM控制策略。该方法采用上、下两层载波,每层载波均包含原载波、相位超前和相位滞后载波,超前与滞后的相位与死区时间有关。推导了在不同工作状态各功率开关器件的驱动信号和调制波与三载波比较所得信号的逻辑关系。建立了TNPC型三电平SVG仿真模型,搭建了相应实验平台,仿真与实验结果表明该方法在补偿后电网电流电压同相位,功率因数提高,证明了该方法的有效性和正确性。表明引入无死区效应的TNPC型三电平SVG具有更好的无功补偿能力,同时避免了死区效应带给SVG的不利影响。     

适用于直流配电网中MMC的电平数倍增混合调制策略

模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)应用于中压直流配电网时子模块数目较少，沿用直流输电系统中的最近电平逼近调制策略会导致电流畸变严重、输出电压质量差等问题。为此，分析了MMC已有的调制策略原理，并在此基础上提出了一种适用于中压直流配电网的电平数倍增混合调制(double multiplication hybrid modulation, DMHM)策略。该调制策略通过对上、下桥臂电压参考波采用不同的取整函数并叠加PWM波，使电平输出拓展至2N+1;此外，DMHM根据电容电压排序结果决定子模块工作模式，任意时刻每相仅一个子模块工作在PWM模式下，能有效均衡电容电压，控制更为简单。最后，搭建的MATLAB/Simulink仿真验证了DMHM应用于中压直流配电网的有效性，相比于传统的调制策略，DMHM能降低谐波含量，且开关损耗与开关频率远小于CPS-PWM调制。     

三电平PWM策略谐波性能的二重傅里叶分析

针对传统获取PWM环节输出谐波方法易受仿真步长、噪声、精度等影响,提出一种基于二重傅里叶积分的精确解析法,深入分析了三电平PWM的输出谐波性能.首先建立三电平变换器输出相桥臂电压的二重傅里叶方程;然后根据不同采样方式,引入对应的积分界限,解析分析其谐波成分.研究结果表明:不对称规则采样方式与对称规则采样相比,具有更好的谐波输出性能;三角载波调制时总谐波畸变率降低8.86%,空间矢量调制时能降低26.71%.理论推导与仿真结果对比分析表明,与常规FFT工具箱获取谐波畸变率相比,所提精确解析法能有效避免仿真误差、噪声等影响,具有更高的准确性.     

交错式三电平低纹波双向DC/DC变换器

为使双向DC/DC变换器以适合的电感值达到输入输出电流纹波小、输出电压纹波小的安全需求,提出一种交错式三电平低纹波双向DC/DC变换器,该变换器适用于一些极端变换或者高电压变换的场合,如光伏发电系统、不间断电源和分布式发电等场合。详细叙述了该交错式三电平低纹波双向DC/DC变换器的工作原理,分析了稳定状态下变换器的输出电压,电流纹波,输出电压纹波及开关管承受电压应力,并得到主要工作波形。波形图和分析结果表明,该变换器采用交错对称式电路结构,具有输入输出电流连续,输出电压纹波小,开关管电压应力低,输出电压范围大及输出三电平的优势。     

级联多电平逆变器在有源电力滤波器中的应用研究

为提高功率变换装置的电压和功率等级,多电平技术是一个重要的解决途径。将H桥级联型变流器应用于并联有源电力滤波器,分析给出了相应的数学模型,并基于瞬时无功功率理论在谐波和无功电流的提取方面进行了改进,其PWM控制方法仍采用传统的三角波调制,并通过仿真得到了验证。     

基于模型预测的简化定频PWM三电平整流器控制策略

对于三相电压源型PWM整流器而言,有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)是一种新颖的高性能控制算法.但对于三电平PWM整流器而言,存在计算量巨大和开关频率不固定等缺点.在此背景下,提出一种基于模型预测控制的简化定频PWM调制策略.该算法无需对三电平27个矢量进行轮询计算,直接通过求取含有电流偏差和中点电位偏差的价值函数获得最优目标电压矢量,大大减少了计算量.实验结果表明,提出的简化调制策略能够实现NPC三电平整流器定频控制和中点电位调节,并且具有良好的动、静态性能.     

基于SG3525实现PWM Buck三电平变换器的控制

分析了SG3525电压词节芯片实现PWM Buck三电平变换器控制的原理.基于SG3525电压调节芯片的控制方法用集成芯片代替分立元件,大大简化了电路,可以较好地解决电路的不均压问题.最后验证了采用上述控制方法来实现对输入电压为120V(90～180 V),输出为48 V/4A,开关频率50kHz的PWM Buck三电平变换器的控制是行之有效的.     

大功率照明用LED驱动芯片设计

设计了一种大功率白光LED的驱动电路．选择开关电源作为驱动方案，在组成Buck型开关转换器的基础上，用脉冲宽度调制（PWM）方式来控制功率负载管的开关，实现了直流输出；同时设计了带隙基准偏置电压源、运算放大器、误差放大器、电压比较器、以及过压保护电路等单元模块．     

半导体激光器自混合干涉的调制与放大电路

介绍了一种实用的半导体激光器自混合干涉的调制与放大电路，给出了电路原理图及其设计原理，采集了通过三角波电流信号直接调制的半导体激光器自混合干涉信号。     

基于矢量控制的单相三电平电压型PWM整流器

针对传统单相PWM整流器控制方法存在的PI调节器的静态误差和开关频率高、开关损耗大的问题,提出了一种新型的基于空间矢量控制的单相三电平电压型PWM整流器.首先分析了单相三电平电压型PWM整流器的工作原理,然后给出了模态选择判别方法,制定了开关表.该方法很好地对交流侧电流进行了控制,实现了交流电子负载对于功率因数模拟的要求.最后通过Matlab/Simulink仿真验证了该控制方法的正确性.     

永磁偏置磁悬浮轴承功率放大器的设计与实现

针对永磁悬浮偏置混合式磁悬浮轴承所采用的功率放大器需要其输出电流能双向流动的问题,提出了一种功率放大器电路结构,其主电路仍采用普通桥式电路,但其控制信号是通过控制器输出的PWM信号和换向信号经逻辑变换而来的,从而可大大节省控制器资源,降低设备成本,且性能稳定,适用于混合磁悬浮轴承,同时还具有较好的通用性.     

基于TMS320F2812的反激式数字开关电源设计

开关电源具有效率高、体积小、稳定性好等优点,现已广泛应用于工业自动化控制、军工、科研、LED照明等设备中.但随着微电子技术的飞速发展,开关电源的数字化己成为当前开关电源研究的热点.本文设计了一种基于TMS320F2812的反激式数字开关电源,它以TMS320F2812芯片为控制核心,通过采样电路对输出电压采样并反馈到控制芯片里,控制PWM波的占空比,PWM波经过驱动电路控制开关管的通断,使高频变压器不断地充放电为负载提供电压和电流.在设计中,为了保证输出性能和动态性能的优越,防止开关和市电干扰,在电压采样模块中采用高精度的线性光耦PC817,输入部分加入了EMI滤波电路;在软件设计中,采用模糊PID控制算法.经实际测试获得了较好的效果,有一定的应用价值.     

27电平新型铁路功率调节器及其负序补偿方法

针对电气化铁路的负序问题,提出一种基于电压源和电流源串联的新型多电平铁路功率调节器,其中电压源由混合级联27电平变换器构成,电流源由单相三电平变换器构成,电压源中承担主体功率的H桥的开关频率仅50 Hz,因此系统损耗小,也有利于提高开关器件在大功率补偿时的安全性。研究了系统的结构和工作原理,考虑到传统检测方法存在波动问题,基于移相构造的思想,提出稳态波动小的负序补偿电流检测新方法。仿真验证了新方案和新方法的有效性。     

采用三次谐波注入法的多电平级联H桥逆变器

阐述了级联H桥七电平逆变器拓扑结构和工作原理,分析了比较多电平逆变器常用PWM调制技术的优缺点,得出采用三次谐波注入方法控制多电平逆变器具有两个突出优点:电压调制度可以达到1.15;由N个单元组成的H桥逆变器的负载电压等效开关频率是每个单元开关频率的N倍.通过Matlab/Simulink仿真软件和DSP实验装置对三次谐波注入法多电平逆变器进行了仿真和实验研究,结果验证了该方法的正确性和可行性.     

基于电压型PWM整流器的电子负载研究

提出了一种基于电压型PWM整流器的电子负载系统结构,分析了其实现原理,包括主电路结构和控制方法．主电路采用单相电压型PWM整流器拓扑结构,及三角波比较的电流跟踪控制方法．在MATLAB中进行仿真研究．仿真结果表明,此方案能够模拟各种设定的负载形式,具有实用性．     

基于AD型单片机的中功率升压开关稳压电源设计

基于PWM技术和AD型单片机设计了中功率升压开关稳压电源设计。电源主要单片机控制模块、DC-DC转换模块和显示键盘模块组成。单片机对DC—DC转换模块进行电压、电流采样,并通过PWM调制信号对开关稳压电源实现闭环控制,同时具有过流检测、保护和报警的功能。