电动汽车充电电源并联均流技术

电动汽车充电电源目前主要是采用多个充电电源并联供电方式实现大功率输出。这里以电流控制模式的充电电源模块为研究对象,研究了电流控制模式的充电电源自动实现多模块并联均流的原理,并在LTC3722-1集成控制器仿真建模基础上实现了电流内环控制电压外环,指出了电动汽车充电电源采用电流控制模式实现多模块并联均流的优点及其可行性。     

基于改进下垂法控制器的光伏并联运行控制策略

当逆变电源并联运行时,各电源的输出阻抗很多情况下是同时存在阻性和感性。若仅采用传统方法来控制逆变电源系统并联运行,则系统的控制性能和精度必然会受到影响。针对传统控制策略的不足,提出了一种基于改进下垂法的并联运行控制策略,选取光伏电源作为逆变电源。搭建了并联型逆变电源装置样机,通过试验证明了该控制策略能有效控制逆变电源并联运行,是一种较为理想的并联方式。     

基于数字化控制的大功率高频开关电镀电源研究

本文采用数字信号处理器实现了对大功率高频开关电镀电源的数字化控制,并对主电路系统设计和移相全桥变换器的PWM数字控制进行研究.电源采用模块化结构设计,模块之间通过CAN总线实现相互之间的通信和控制,构成N 1冗余结构,使电源系统具有很强的灵活型和可靠性.3台12V/1000A高频开关电源的并联实验结果表明,本文所研制的电镀电源具有良好的控制效果.     

分布式并联冗余控制策略的研究与应用

UPS的并联冗余运行不仅可提高电源系统的容量,还可提高系统的可靠性。提出了一种分布式控制并联方案来实现多台逆变电源并联控制系统,并分析了逆变电源并联运行控制过程中的电压和电流特性。试验运行结果表明各模块均流效果好,控制策略可行,可达到比较理想的并联运行控制效果。     

一种电流自平衡开关电源并联技术

为了解决大功率开关电源模块并联运行时均流问题,给出了一种应用于并联开关电源的电流自平衡控制方案。介绍了电源并联系统拓扑结构,分析了并联系统模块间环流、功率调节等关键性问题,设计了采用电流自平衡并联技术构成的恒压电源及恒流电源试验。仿真与试验表明,电源模块输出电压、电流波动分别小于0.83%和0.53%,模组之间电流不平衡度小于3.78%,瞬态响应快、稳定性好。     

基于UC3907大功率开关电源的设计

讨论了最大电流自动均流法,针对最大电流自动均流法的特点,揭示了三环控制的特点,并采用均流控制芯片UC3907设计了电源的均流控制电路,实现多电源模块并联组成大功率的电源系统。     

UPS模块化电源系统并联控制策略分析

分析了UPS并联控制的基本原理,针对并联控制系统中的均流问题介绍了几种控制方案,并着重介绍了一种基于分散逻辑控制的实用型并联控制策略,探讨了今后UPS的模块化电源系统的研究发展方向和广泛的应用前景。     

模块化大功率电解电源的研究

模块化大功率电解电源需模块间并联输出大电流,由于电源模块的差异化或偶然发生故障,会引起系统功率降低甚至整个系统崩溃。目前电解电源多采用模拟电路的控制方式,该控制方式对外通信不方便,控制方式不灵活,不能满足电源的高精度与高稳定性的要求。在此提出一种基于CAN总线通讯的最大电流均流法。该方法将传统模拟电路中用到的最大电流法与CAN总线通讯控制相结合,通过CAN总线通信控制的方式来实现电源的均流,实现了电源的数字化控制。并针对电源效率优化问题,设计了一种基于辅助电流源网络的电源拓扑结构,提高了电源的效率。在仿真和实验中电源模块实现了软开关,提高了电源的效率,基于CAN总线通讯的最大电流法实现了并联系统的自动均流,且均流效果良好。     

卷首语

为了满足大功率电子装置的供电要求,往往需要采用多台电源的并联,并采用冗余结构设计。电源并联能力高低不单单体现在并联工作时不损坏,而在于并联后电源主动均流或被动均流能力的同一性上。电源并联连接的关键行为是在启动、负载阶跃以及交流电源失效是对电源并联能力的三大考验。好的冗余设计意味着电源系统的使用风险被最大限度的降低,具有最高的可靠性和可用性。此外,冗余设计时不但要考虑电源的缺相,更要考虑电源一相的完全失效。《简述开关电源的并联和冗余工作特性》一文对上述问题进行了简要的论述和分析。     

基于混成自动机理论的间歇性电源并网多逆变器并联环流抑制方法

针对间歇性电源并网多逆变器并联运行环流突出、抑制困难的问题,论文提出运用混成自动机理论抑制间歇性电源并网多逆变器并联环流。论文首先详细分析间歇性电源并网多逆变器并联运行的混成特征和环流产生原理,得出逆变器输出电压与环流大小的数学关系。然后深入研究运用混成自动机理论建模与控制实现间歇性电源并网多逆变器并联运行环流控制的原理、方法,根据开关器件工作状态与逆变器输出电压的关系设计多逆变器并联环流混成控制器。最后,通过Matlab仿真平台进行仿真验证。仿真结果表明,本文所设计的环流控制器与相应的环流抑制方法的正确性与可行性,采用混成自动机模型能够实现较好的环流控制效果,能有效抑制多并联逆变器间的环流。     

基于载波移相大功率并联逆变器输出谐波分析

以超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)中的快控电源为背景,研究分析了采用载波移相PWM技术实现逆变器并联输出的系统设计方案,并利用双重傅里叶变换对逆变器并联输出谐波进行分析,建立其数学模型。仿真和实验表明,采用载波移相PWM技术实现逆变器并联输出可以消除低次谐波,提高等效开关频率,对实现电源系统大电流输出与快速响应具有良好效果。     

基于TMS320F28027的数字控制移相全桥DC/DC变换器设计

采用数字控制是未来电源的发展趋势。利用TI公司数字电源控制芯片TMS320F28027,设计了采用峰值电流控制的移相全桥零电压DC/DC变换器。采用原边加入钳位二极管和谐振电感的移相全桥主电路,简述了其抑制输出整流管电压尖峰的工作原理。在Matlab/Simulink环境下对建立的峰值电流模式控制系统模型进行了仿真,并设计了一台1.2kW的样机。仿真和实验结果表明,电源设计方案可行。     

基于AVR的移相全桥软开关电源的研究

针对传统单晶硅直流加热电源的缺点.介绍了一种采用AVR单片机和UCC3895设计的大功率移相全桥软开关电源,给出了主电路的拓扑结构.分析了变换器的工作原理及控制系统的设计方法.采用ATmega64作为核心控制芯片实现了电源输出功率的数字PI调节,并研制了一台135 kW,26kHz的样机.实验结果表明,该电路工作稳定,实用价值高,与传统的晶闸管相控整流电源相比,具有体积小、效率高、成本低等优点.     

基于移相PWM控制数字化臭氧电源的设计

研究并设计了一种新型的基于移相全桥PWM控制的数字化臭氧电源。采用频率跟踪技术跟踪负载电流的变化,使电源工作在准谐振状态,采用LPC2129的PWM控制器实现了移相PWM功率调节。实验结果表明,系统运行更稳定,更可靠。此外,还实现了电源控制的数字化。     

全桥移相软开关的开关管损耗仿真及改善

采用全桥移相软开关技术,系统地设计了一套高频直流开关电源,介绍了软启动电路、全桥逆变电路、可饱和电感、高频变压器。采用仿真研究的方法,计算了开关管的损耗,并优选开关管并联电容等参数。研究结果表明,采用软开关技术更有利于发展大功率直流电源。     

基于DSP的移相调频控制逆变电源的研究

本文介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)的移相调频(PSFV-PWM)控制逆变电源,给出了主电路拓扑结构,分析了其控制原理并设计了控制程序流程,新颖的移相调频控制能够实现输出电压90%的调整率,输出电流波动小于单纯移相调功PWM方式,并在轻载时保持连续。实现了功率开关器件的ZVZCS(零电压零电流通断)软开关,有利于进一步提高开关频率和降低开关损耗。DSP采用高性能的专用数字信号处理芯片TMS320F2812,实现了系统的数字控制,满足了系统控制的灵活性和实时性,减小了系统的体积和生产成本。仿真分析和实验结果证明了此控制模式的可行性与合理性。     

基于DSP的半周相移并联逆变器

由于模块化逆变器并联运行便于系统的扩容和系统可靠性的提高,因而由逆变器并联组成的电源系统的应用正向众多领域扩展。分析了基于半周相移SPWM技术的并联逆变器环流特性,提出了均流电抗的设计方法及其相应的控制策略。采用TMS320F2406构建了数字控制系统,并在两台5kVA电压型逆变器上进行了并联实验,其结果验证了系统设计的有效性。     

采用双环控制的多电平D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式功率放大器,采用相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,通过电压电流双闭环控制保证输出信号的跟随品质,本文着重研究了双闭环控制的设计方法.试验结果表明,采用电流电压双闭环控制的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质.     

直流回馈型直流电子负载的设计与研究

针对机车电源测试时用模拟负载造成能量浪费的情况,设计了一种将测试能量回馈到电源直流输入侧的能量回馈型电子负载。该电子负载由升压斩波电路和移相全桥电路级联组成。前级升压斩波电路采用单电流环控制结构,单周期控制方式,通过控制输入电感电流模拟直流电源的输出特性;后级移相全桥电路采用输入电压外环、输出电流内环的双闭环控制结构,比例积分控制方式,通过高频逆变实现输入与输出的电气隔离,并将能量高效率的回馈给测试电源的直流输入侧,使测试能量被循环使用。通过8 k W实验平台的仿真与实验,验证了设计的可行性,结果表明电子负载能节约超过80%的测试电能。     

稳流型开关电源控制系统研究

在建立全桥移相PWMDC/DC变换器小信号模型的基础上对稳流型开关电源的控制系统进行了研究,给出了稳流型开关电源的闭环控制系统的电路组成和数学模型。引入新型PWM电源控制器UCC3895对中大功率全桥移相软开关方式稳流型开关电源控制电路进行了具体设计。稳流电源控制器由主控芯片UCC3895及其外围的时钟与锯齿波形成、自适应死区设置、隔离驱动、保护、电压电流采样和调节器等子模块组成。用Matlab对控制参数进行了整定,采用PSpice电子仿真软件对系统进行仿真,结果表明根据系统小信号模型设计的开关稳流电源是可行的。