基于CLL谐振的大功率多路输出LED驱动器

针对大功率LED驱动电源需要实现多路均流的特点,提出了一种基于CLL谐振的多路输出LED驱动方案。驱动电路前级采用临界模式下的Boost拓扑实现功率因数校正(PFC)功能,后级采用CLL谐振拓扑实现LED负载恒流。首先对CLL谐振变换器的电路原理进行了分析,通过将副边四路输出等效为单路输出,采用基波近似法分析加平衡电容的CLL谐振变换器,求得该变换器的直流电压增益公式和恒流公式。讨论了CLL谐振变换器和Boost型PFC电路的主要参数设计。在此基础上制作了样机,实验结果表明,采用CLL谐振的两级结构电路能高效地驱动LED电源,且各LED串之间具有较好的均流效果。     

并联变换器均流控制策略研究

将模糊控制引入并联变换器均流控制技术中,对模糊控制规则以及选择模糊控制器输入变量的量化因子和输出控制量的比例因子进行了分析。提出了一种按中间电流自主均流方法。该方法减小了各相电流调节幅度,使得各相电流很快均衡。仿真实验结果表明,均流控制策略能够使得并联变换器具有良好的动态均流与负载均分特性,能够在大负载变化内良好运行。     

航天器大功率直流电源数字均流方法

针对航天器大功率直流电源系统电源模块的均流问题,提出了直流电源系统数字均流方法。该方法以供配电主控软件为均流核心,将各直流电源模块进行并联输出,通过以太网与各直流电源模块进行数据交互,采集各直流电源输出电流,通过均流算法调节直流电源输出电压,以达到电源均流的目的,此方法在现有直流电源的基础上,设计了大功率直流电源并联硬件电路,包含输入控制单元、远端补偿电路和输出控制单元,软件上设计供配电主控软件,包含均流控制功能、供配电流程功能和电源模块监控功能。通过实际硬件环境试验表明,该方法均流精度高、响应速度快、故障控制能力强,在航天电源领域具备较高的实用价值。     

DC/DC变换器平均电流自动均流并联控制的研究

采用三环控制策略,其中电流环为内环,电压环和均流环并行为外环,且反馈量是输出电流与输出电压,可将功率电路视为黑匣子,方便了各模块样机的并联;最后以并联Buck变换器为研究对象,设计了各环补偿网络,且对系统进行了稳定性分析。仿真结果表明,系统的动态响应与稳定性均达到要求,抗干扰能力强,且均流效果良好。     

一种原边控制单级PFC变换器LED驱动电源

针对传统Buck-Flyback单级PFC变换器只能采用副边反馈控制方式实现LED恒流,从而导致变换器结构复杂、体积大、成本高的缺点,提出了一种基于原边控制的Buck-Flyback单级PFC变换器LED驱动电源。分析了驱动电源主电路的工作原理和原边控制策略的恒流原理。最后设计了一台输入AC 90~264 V、输出300 m A/12 W的实验样机进行了实验验证。     

基于自主均流技术的功率因数校正电路的研究

针对现有的功率因数校正电源模块(PFC)直接并联后均流精度差的问题,提出一种基于自主均流技术的功率因数校正电路。该策略在电源模块的输出端引入负电压采样电路和自主均流电路,实现了功率因数校正电源模块的自动均流,提高了电源模块并联后的均流精度。基于Saber仿真软件搭建了基于自主均流技术的功率因数校正电路。仿真结果不仅验证了该电路的有效性,而且也表明了电源模块的均流精度在轻载并联时能控制在5%以内。     

遥控水下机器人用高压直流变换系统及其控制策略

作业级水下机器人要求供电装置功率密度大、效率高且冗余。对此,文章设计了一种多变换器并联冗余运行的高压直流变换系统,用于遥控水下机器人（ROV）的电能变换和供给;在分析多电平飞跨电容Buck变换器拓扑结构的基础上,提出了一种集成变换器内多器件串联均压控制和多变换器间并联均流控制功能的高压直流变换系统控制方法,并进行了实验验证。结果表明,文中所设计的高压直流变换系统及其控制策略可靠、有效,变换器内各飞跨电容器电压维持稳定,电压偏差小于10%;多变换器的输出电流不平衡度小于5%,并具有较快的动态响应,可广泛应用于具有高可靠性要求的深海领域设备,如水下机器人。     

基于Matlab/Simulink的单相-单相MC的研究

在介绍矩阵变换器(MC)的优点基础上，分析了单相-单相矩阵变换器的工作原理、拓扑结构及推导过程，并基于SIMULINK交互式仿真集成环境对单相-单相矩阵式变换器进行了仿真研究。仿真结果表明这种交-交变换器具有输出频率连续可调、在一定范围内输出电压连续可调、正弦输入电流双向功率流等优点．值得进一步研究。     

应用于并联DC/DC变换器的新型自动均流技术研究

研究了一种应用于并联DC/DC变换器的基于均流误差信号的自动均流技术,在详细分析其工作原理的基础上,针对存在的模块故障导致均流失效的问题,提出了改进措施,即故障模块排除方案,阐明了故障排除的实现过程。最后通过研制一台三相并联BUCK变换器的原理样机,验证了理论分析的正确性。     

一种新颖的多电平矩阵变换器的建模与仿真

在传统矩阵变换器和多电平逆变器的基础上，提出一种新颖的多电平矩阵变换器，介绍了其拓扑结构和工作原理．多电平矩阵变换器的能量传递，是通过三相输入电压对中点电容充电到一个恒定直流电压而实现的．选择适当的控制算法和电容电压，能在变换器的两侧合成低次谐波含量小且波形近似于正弦的可控输入／输出电压．对多电平矩阵变换器进行建模和仿真，并探讨了其输出能控性．     

并联DC-DC变换器系统的固定时间分布式协同控制

针对负载为超级电容的并联DC-DC变换器系统,为了在固定时间内实现电流输出均衡目标,提出固定时间分布式协同控制方法.将耦合子系统之间的通信拓扑,利用无向图进行刻画.借助输入输出反馈线性化技术,将并联DC-DC变换器系统的电流均衡控制设计难题转化为固定时间内一阶多智能体系统的一致性跟踪问题.借助符号函数、拉普拉斯矩阵、牵制增益矩阵,基于最近邻原则,设计参数可调的固定时间电流均衡分布式协同控制律.利用李亚谱诺夫函数严格证明整个闭环系统的稳定性,并推导出收敛时间的上界.所提出的固定时间电流均衡分布式协同控制方法,可以克服有限时间协同控制方法对初始状态依赖性强的缺点,同时改善了系统的收敛性.借助仿真,验证了所提出方法的有效性和可行性.     

基于NLM策略的模块化多电平换流器研究

介绍了模块化多电平换流器的拓扑结构和工作机制,建立MMC数学模型,将电容均压控制算法运用到不同调制策略中以实现电容电压的稳定.在Matlab-Simulink及RT-LAB半实物仿真平台下搭建7电平的逆变器仿真模型,验证最近电平逼近调制的优势.结果表明最近电平逼近调制策略下换流器运行正常,输出波形质量高、谐波含量少、子模块电容电压波动小,在电平数较高的应用场合中具有较大的优势;并证明了Matlab-Simulink和RT-LAB仿真结果的一致性以及RT-LAB仿真效率的高效性.     

New framework for parallel interconnection of buck converters: Application to optimal current-sharing with constraints and unknown load

In this paper, heterogeneous set of parallel buck converters, feeding an unknown resistive load via a common DC bus, is considered. When addressing control design problem of this interconnected power converter, one has to accommodate competing objectives of (i) voltage regulation and (ii) power distribution among branches, also called current-sharing in this context. Related dynamics being coupled, classical solution resorts to frequency separation to prevent undesirable interaction between them. In stark contrast with this approach, this paper proposes a novel framework which completely separate voltage regulation from current distribution dynamics without frequency separation, hence offering tractability without sacrificing performance. Such a reformulation is performed on the open-loop model so that control law candidates are not confined in some particular class. Arbitrary large set of heterogeneous converters can be handled. Remarkably, voltage regulation boils down to the control of a single virtual buck converter. Controller design example exploiting the new structure is provided. In the context of unknown resistive load, this controller achieves voltage regulation and minimizes overall power losses at the steady-state while taking current limits of each branch into account. Those results are supported by formal statements and proofs, and assessed through experimental results.     

连续导电模式下的单电感多输出DC—DC变换器

本文系统地分析了采用分时复用原理的单电感多输出DC—DC变换器的结构。由于电感共享,各输出支路之间存在着严重的交叉影响,当所有输出支路严格地工作在不连续导电模式（DCM）或伪连续导电模式（PCCM）下时,可有效地抑制这种交叉影响。文中采用一种新的控制方式,利用各支路输出电压的共模电压、差模电压来分别控制输入半桥和输出半桥的占空比,在连续导电模式（CCM）下实现了几乎没有交叉影响的多路输出。     

基于民航标准CTSO-C71电气性能试验台的研制

为了保证某型航空低压电源变换器在复杂的航空供电环境下能安全运行,该变换器必须按照相应的供电标准进行电气性能测试;按照中国民用航空技术标准CTSO-C71,为该型电源变换器研制一台专用的自动测试试验台;试验台不仅提供直流及过压供电及输入注入谐波测试,还提供负载调节、输出短路以及13路驱动电流能力测试等功能;采用宽输出半桥变换器提供直流供电、全桥逆变器提供谐波注入及电子负载提供负载调节和输出短路功能;触摸屏提供友好的人机界面,并结合PLC实现定时和过程控制,完成自动测试;着重分析谐波模块基准的设计,指出谐波注入变压器的特殊工作状态并给出设计流程,介绍了宽输出半桥变换器及电子负载的设计点;试验台运行稳定,界面友好,可以完成所有电气性能测试。     

A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range

This paper proposes a new variable-mode control strategy that is applicable for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range. This control strategy incorporates advantages from full-bridge LLC resonant converters, half-bridge LLC resonant converters, variable-frequency control mode, and phase-shift control mode. Under this control strategy, different input voltages determine the different operating modes of the circuit. When the input voltage is very low, it works in a full-bridge circuit and variable frequency mode (FB_VF mode). When the input voltage rises to a certain level, it shifts to a full-bridge circuit and phase-shifting control mode (FB_PS mode). When the input voltage further increases, it shifts into a half-bridge circuit and variable frequency mode (HB_VF mode). Such shifts are enabled by the digital signal processor (DSP), which means that no auxiliary circuit is needed, just a modification of the software. From light load to heavy load, the primary MOSFET for the LLC resonant converter can realize zero-voltage switching (ZVS), and the secondary rectifier diode can realize zero-current switching (ZCS). With an LLC resonant converter prototype with a 300 W rated power and a 450 V output voltage, as well as a resonant converter with 20–120 V input voltage, the experiments verified the proposed control strategy. Experimental results showed that under this control strategy, the maximum converter efficiency reaches 95.7% and the range of the input voltage expands threefold.     

开关磁阻电机功率变换器容错控制方法

功率变换器是开关磁阻电机驱动系统易出现故障机构之一,为提高该驱动系统可靠性与容错性,本文以不对称半桥型功率变换器为研究对象,针对功率管短路与开路故障分别提出不同在线容错控制方法.通过对调故障相两功率管工作状态实现斩波功率管短路故障容错控制,基于细菌觅食算法(bacterial foraging algorithm)优化的PI速度控制器来降低转矩脉动以消除常闭功率管短路故障造成的恶性影响,并通过实时在线调整非故障相的导通角与关断角实现功率管开路故障容错控制.仿真与实验结果表明,所提方法能够根据故障诊断详情及时进行在线容错控制,且容错效果良好,无需增加任何硬件结构,操作简单易行,可避免故障运行造成的恶性影响.     

一种单级PFC半桥变换器的研究

文章讨论了一种带有ZVZCS的单级PFC半桥变换器。通过合适的参数选择,这种变换器可以软开关方式高效率地工作,同时保持简单的拓扑结构。详细分析了这种变换器的工作原理,并给出了相关设计参数。通过Matlab仿真实验,验证了该变换器工作原理的正确性。     

基于UCC29002的电源均流电路设计

介绍了常用的均流方法,选择最大电流自动均流法,采用UCC29002设计了电源的均流控制电路。该均流电路结构简单、均流效果好、可靠性高、应用范围广。通过两台模块电源并联实验,验证了该均流电路的有效性。