大功率高效简化型电解电镀高频开关电源

针对大功率电解电镀开关电源的输入整流级引起的无功和谐波等电能质量问题,研究了一种基于高效PWM整流的高频开关电源。该电源前级整流器仅用4个开关管来进行PWM整流,后级采用半桥逆变器进行高频变换,显著减少了开关数量。针对三相四开关PWM整流器,推导一种基于开关模型的无差拍控制方法,该方法可实现系统的快速、无差整流。针对多台开关电源的并联均流问题,提出一种基于虚拟阻抗的自均流控制方法,可实现多台电源的均流稳定运行。通过仿真与实验验证了所提结构和控制方法的正确性。     

电力操作系统中高频开关电源的并联均流技术

随着分布式电源系统的发展,高频开关电源模块逐渐取代了传统的相控整流电源,而高可靠性、大功率高频开关电源模块的需求已逐渐形成一种趋势。文中介绍了一种新型高频开关电源及220V/10A整流模块的实现方案。其中整流模块采用高可靠性电流型PWM整流器及全桥变换电路来分别实现三相功率因数校正和DC/DC变换,并在模块间采用最大电流自动均流法实现自主均流。     

三相四开关PWM整流大功率开关电镀电源

针对传统大功率开关电镀电源整流端对电网污染的问题,研究了一种基于高效脉宽调制(PWM)整流的高频开关电源。该电源前级整流器用4个开关管进行PWM整流,后级采用全桥移相PWM控制,相对于传统的六开关PWM整流器减少了开关数量,降低了成本和开关损耗,对于三相四开关PWM整流器,在其线电压数学模型的基础上推导了一种负载功率前馈的闭环控制方法,针对多台电源并联的情况,提出了一种基于DSP28335内部CAN总线的自动均流控制方式,通过样机的实验证明了此系统及控制方式的正确性。     

一种新型的开关电源并联供电技术的研究

针对多个开关电源并联时易出现各个模块的负载电流分配不均的现象,同时为了克服在低电压输出供电给负载时开关电源效率降低的问题,提出了一种高效率的开关电源并联供电方法,各个电源模块采用电压电流反馈控制,并应用同步整流技术,以实现按设定比例分配电流和在输出低压时仍能高效供电的目的.基于此给出了系统的设计方案,用两个BUCK电路模块构成的并联系统验证了这种供电方法,实验的结果数据表明,系统的低压供电效率高,电流分配效果良好.     

2.5V/18kA超导磁体模型线圈电源设计

设计了一套2.5 V/18 kA低电压大电流的开关电源系统。通过对各种功率变换器主电路及几种成熟的高频整流电路进行分析比较,并与实际情况相结合,选择全桥电路作为功率变换器的逆变电路,选择全波整流为高频整流方案。良好的反馈控制方式是高精度输出和快速动态响应的有效保证。通过分析,选择电流反馈环为外环的双闭环控制。最后由电源样机输出的测试波形可知,输出电压、电流的纹波与设计值相差不大,同时针对电源系统输出中不满足设计要求的原因,提出了改进方法。     

基于高频矩阵变换器的新型开关电源

针对开关电源输入级存在谐波污染、功率因数低、效率低等问题,研究了一种基于高频矩阵变换器的新型开关电源。结合高频矩阵变换器和高频变压器,经二极管全桥整流,输出稳定的直流电压,将3级结构简化为2级结构。采用双极性电流空间矢量调制算法,可保证单位功率因数输入。采用输出电压闭环控制,在输入电压波动、负载变化的情况下均可保证输出电压稳定,显示了其良好的稳定性、动态性以及抗扰性。通过Matlab/Simulink仿真验证了调制和控制策略的正确性。     

一种高频开关电源系统的并联均流控制方法

苛刻的本地负载对开关电源性能有更高的要求。针对并联开关电源系统的均流度与负载调整率之间的矛盾,提出了一种高频开关电源系统的并联均流控制方法。平均电流前馈使开关电源输出统一化,降低模块个体的软硬件参数差异对并联电压和电流的影响;在平均电流前馈的基础上,引入均流差值及其虚拟阻抗,根据负载调整率、电流均流度等电能要求给出虚拟阻抗表达式形式及最小值,保证并联系统良好的均流程度。仿真和实验验证了所提控制方法的有效性。     

基于FPGA的高频整流SPWM波形发生器

高频整流是降低大功率开关电源对电网谐波污染的有效手段.针对高频整流应用的需要,基于FPGA设计了一种专用的SPWM波形发生器.该波形发生器克服了目前市场上的专用SPWM芯片主要针对逆变器设计,无法与交流电网电压同步的缺陷,其输出的SPWM波形对称性好、相位可调,能够满足高频整流电路抑制谐波和调节功率因数的要求,具有广阔应用前景.     

并联型高频开关直流电源的系统设计

随着模块化电源系统的发展,开关电源并联技术的重要性日见重要。本文介绍一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案,并对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化设计。控制电路以UC3525为核心,构成电流内环、电压外环的双环控制模式,实现系统稳压和限流。并且通过小信号模型分析,对电压电流环PI调节器进行设计。     

一种程控功率因数可调开关电源的设计

由于输入电流波形畸变,开关电源的输入电流中含有大量谐波成份,不仅功率因数低,而且会对电网造成污染。针对传统开关电源的不足,设计了一种基于单片机和FPGA控制的半智能型功率因数可调开关电源系统。所设计的功率因数校正电路中采用的同步整流技术解决了输入电压交越失真问题,实现了输入电压的无缝整流。此外,程控系统能对电路参数进行实时监测和显示,藉此实现了对电路功率因数的设定和电路的过流保护。测试结果表明,该开关电源系统的功率因数可调,效率在96%以上,稳定度较高。     

电流耦合型高压开关电源

高压开关变压器和整流器是高压开关电源的设计难点,现提出一种电流耦合型高压开关电源方案,其特点是由变压器和整流器一起构成高压变压整流组件.变压器的初、次级采用了全串联结构,使变压器的铁心、次级绕组和整流器均浮动在高电位;初级绕组浮动住低电位,较好地解决了高压绝缘等问题.采用这种设计方法的高压开关电源实现了模块化、组合化,可组合出各利电压和功率量级的全开关高压电源,有着广泛的应用前景.为验证该方案的正确性,给出了30kV/50kW的电流耦合型高压开关电源的实验结果.     

无轴承电动机功率驱动用开关电源设计

介绍了一种为无轴承电动机功率驱动板提供稳压直流电源开关电源的设计方法,设计了实用电路和反激式高频变压器.该开关电源基于电流控制型芯片TOP244Y,并对电源性能进行了测试,验证了设计方法.     

一种高效无源软开关电源

介绍了一种高效无源软开关电源,在电源中无需附加有源辅助开关和谐振网络,利用一种高频磁性元件的矩形B-H特性,简单可靠地实现了电源功率变换的软开关操作,并完成PWM调节。电源中采用高效率的电流驱动式自励逆变器完成DC/AC变换,用于为高频磁放大器提供高频方波源,在对电源的工作原理及设计方法进行系统分析的基础上,对一台多路输出的电源进行了实验研究。高频磁放大器的应用简化了电路结构和软开关形成的机理,并能有效防止多路输出时的交叉干扰,明显地降低因输出整流二极管的反向恢复性能造成的电磁噪声。     

基于DPA426R的低压大电流DC/DC变换器

设计了一种基于集成开关电源控制芯片DPA426R的高频DC/DC变换器,输出5V/14A.电路采用单端正激拓扑结构,反馈环路为电压控制模式.针对开关变换器的主要功能模块电路进行了设计和工作原理分析.为了提高开关电源的功率密度,初级控制电路的设计基于高集成度的电源管理芯片DPA426R,输出整流电路采用自驱动同步整流结构...     

基于同步整流技术的低压大电流拓扑研究

从逆变电路的设计、输出整流电路的设计、低压大电流输出的应对策略三个方面进行研究,设计了一种基于同步整流技术的低压大电流拓扑,在很好地应对低压大电流开关电源输出的同时,可有效降低大功率开关电源的损耗,提高系统的工作效率.     

基于ZVS-PWM的车载隔离DC-DC的研究

介绍了一种电动车用低压大电流高频开关电源,利用软开关移相全桥控制方式,采用辅助谐振网络,实现了全功率范围内的零电压开关;采用数字信号处理器,实现了开关电源的数字化智能控制;应用并联PID控制的平均电流控制模式,输出采用倍流磁集成整流,额定效率92%。     

三相模块级联型固态变压器均压/均功率控制策略研究

三相固态变压器是适用于智能电网的一种新型的智能电力电子设备,一般包括整流输入级、双有源桥DAB(dual active bridge)直流级和逆变输出级。为解决固态变压器在大功率传输和高输入交流电压工作条件下的高频功率开关管电压电流应力问题,一般采用多模块级联的拓扑结构,但这种拓扑给固态变压器带来了模块间的电压和功率不平衡问题和导致开关管过压过流及电网电流谐波增加等问题。为解决三相模块级联型固态变压器电压、功率的不平衡问题,提出一种新颖的控制策略。输入整流级采用一种基于共同占空比的三相dq0控制策略以保证输入交流电流三相对称,DAB级采用一种基于电压跟随的移相控制方法以实现模块间电压平衡,两级控制策略相配合以实现各模块间电压、功率平衡。仿真和实验均验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

适用于风电并网的模块化多电平柔性直流启动控制技术

详细讨论了适用于风电并网的模块化多电平柔性直流输电系统启动控制策略。启动控制的核心在于子模块电容充电,可分为不控整流和高频整流两个阶段。针对不控整流阶段,基于其数学模型给出了限流电阻选型依据以抑制风电场侧换流器在启动及控制系统解锁瞬间的冲击电流。针对高频整流阶段,提出了基于直流电压斜率控制的充电策略以避免系统侧换流器输出过流。所设计的两个换流器启动顺序控制流程在仿真平台得到了验证。     

一种电力电子变压器的控制策略研究

对一种基于双向DC-DC变换器的电力电子变压器进行了深入分析,针对现有电力电子变压器整流侧所采用基于D-Q变换均压控制算法复杂的问题,提出一种基于电压排序的直流电容电压平衡控制算法,无需单相D-Q变换,简化了控制结构,提高了均压控制效果。针对现有电力电子变压器多DC-DC单元并联的功率均衡控制所需要信号采样多的问题,提出一种不需要电流采样DC-DC单元并联均功率控制策略,减小了采集信号数量。仿真和实验结果验证了文中所提出控制策略有效性。     

双频双模并网逆变器拓扑结构及控制方法研究

为了进一步提高并网电流的质量和并网逆变器的效率,提出一种并联型双频双模单相并网逆变器,其主电路包含低频逆变单元和高频整流单元。为了降低系统的开关损耗,低频逆变单元工作在低开关频率;高频整流单元工作在高开关频率,产生与低频逆变单元谐波电流相反的电流。并网电流为逆变单元电流和整流单元电流之和,用高频整流单元的电流抵消掉低频逆变单元的电流后,理论上并网电流等于逆变电流的基波分量,有效地提高了并网电流质量。在介绍新型单相并网逆变器的拓扑结构和工作原理的基础上,给出并网逆变器的控制策略,整个控制系统包括一个逆变电流环和一个整流双闭环。实验结果验证了理论分析的正确性。