开关磁阻发电系统的非线性仿真

采用开关磁阻发电机的非线性电感模型构建开关磁阻发电系统,设计了带有修正因子的模糊控制器.修正因子随着电压偏差量的变化而变化,不断改变偏差和偏差变化率的权重,提高了系统的稳定性,改善了动态性能.利用这个控制器对开关磁阻发电系统作电流斩波控制.仿真试验表明开关磁阻发电系统能够稳定地发出电压为220 V的直流电压.     

基于TMS320LF2407A开关磁阻电机控制系统的研究及实现

首先介绍了开关磁阻电机调速系统及各运行状态控制,其次在分析开关磁阻电机运行原理、调速特性和控制方法的基础上,提出了高速变角度电压斩波控制—低速定角度电流斩波电压斩波控制的控制策略,PWM控制采用双闭环调节器来实现电压斩波。针对实验用30 kW开关磁阻电机驱动系统,基于TI公司的TMS320LF2407A,设计了控制器的硬件电路及软件流程,最后给出了系统在不同转速下的绕组电流及不同负载情况下的电流波形曲线。     

基于遗传算法的PWM斩波变换器优化设计

基于遗传算法对斩波变换器的数学模型中的优化目标及约束因子进行分析,将每半个工频周期开关k次的斩波变换器的输出电压表示为傅里叶级数的形式,以最优开关角度为控制量,输出电压和谐波含量最小为目标,构成多目标优化问题。利用遗传算法求解非线性规划问题的优势,将遗传算法用于斩波变换器控制参数(开关角)的优化设计。优化结果表明,采用改进的遗传算法用于斩波变换器控制参数(开关角)的优化设计,能取得令人满意的结果。     

一种零电压零电流转移斩波电路

为实现一种结构简单,高效,高频,低电压应力,简单控制的软开关升压变换器,提出一种零电压零电流转移斩波电路,并以其在Boost变换器的应用为例分析了其工作原理、软开关实现条件以及该电路的设计方法。仿真和实验结果表明:通过采用两条辅助谐振网络实现了主、辅开关管的软开关;主开关管实现了零电压关断,开关管电压电流应力小;辅助开关管实现了零电流通断,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合。该软开关设计思想可以推广到其它的基本斩波电路中。     

基于电流斩波控制的开关磁阻电机脉冲宽度调制占空比解析计算法

该文提出一种基于电流斩波控制的脉冲宽度调制(PWM)占空比解析计算方法,用以解决开关磁阻电机驱动系统电流斩波控制方式下电流脉动大的问题。结合电流斩波控制原理和实际控制过程,分析了斩波电流脉动大的主要原因。根据开关磁阻电机的电磁关系,分别推导了使绕组电流在小电感区单调上升并恰好达到给定参考电流,以及在电感明显上升区使绕组电流基本保持恒定的PWM占空比计算公式。提出一种通过实验测定小电感区电感值与电感明显上升区绕组电感对转子位置斜率的方法,对不同绕组电流条件下的斜率进行了曲线拟合,并将该曲线用于PWM占空比的在线计算。最后,与传统电流斩波控制法进行对比实验,结果证明PWM占空比解析计算方法有效地减小了电流脉动,提高了电机的控制性能。     

C-dump变换器开关控制方法的分析与比较

C-dump变换器是一种用于无刷直流电动机的新型功率变换器，其开关控制方式对电枢电流和变换器储能电容电压脉动有较大的影响。该文对C-dump变换器主开关和斩波开关的开关控制方式及其对电机电流和变换器储能电容电压脉动的影响进行了研究。首先对C-dump变换器主开关的PWM控制和滞环控制两种工作方式进行了比较。然后重点对斩波开关的滞环控制，斩波频率高于主开关频率的PWM控制、斩波频率低于主开关频率的PWM控制、主开关与斩开关同步PWM并结合斩波开关滞环控制等5种开关控制方法进行了详细的理论分析与比较。结果表明：主开关与斩波开关同步PWM并结合斩波开关滞环控制可较好地减小储能电容电压和电机电流脉动，有利于改善系统性能。最后进行了仿真与实验验证。     

新型单相Boost软开关功率因数校正电路研究

针对传统斩波电路开关管工作在硬开关状态时开关损耗大、功率因数低的缺点,提出一种新型的Boost软斩波电路,增加谐振元件电感、电容。通过合理安排电感电流、电容电压过零工作点,辅以合理的触发脉冲,实现了开关管的零电流开通和零电压关断,主续流二极管也同时实现软开关。使用简单的控制电路,电路功率因数达到或接近1,解决了谐波问题,提高了电路效率。详细分析了新提出电路拓扑的工作原理,并进行了仿真和实验验证。     

一种新型软开关BUCK变换器

磁耦合谐振式无线电能传输采用直流斩波调压控制传输功率,传统的直流斩波电路开关损耗大,因此提出了一种新型的软开关BUCK变换器的改进电路,在电路中添加耦合电感、辅助电感和二极管,可以实现零电流开通和零电压关断。变换器结构简单,便于控制。介绍了电路工作原理和过程,设计了电路参数,进行了仿真和实验研究,最后给出了仿真和实验波形。     

开关磁阻电机的调幅电压斩波控制

开关磁阻电机在低速运行时通常采用电流斩波控制和电压斩波控制方式,该控制方法具有可控性好、简单直接等优点,但同时也存在稳态误差较大、电机效率与出力较小和位置检测电路复杂等缺点。本文在其基础上设计了调幅电压斩波控制器,通过复合自适应PID使电机稳态误差减小,通过使电流波形优化来提高电机效率和出力,同时该控制方式下的无位置传感器的设计也简单有效,仿真结果证明了该方法的合理性和有效性。     

一种软开关斩波电路特性的参数分析

阐述一种具有能量双向流动且所有功率开关均工作于软开关状态的斩波电路工作原理。对工作的模态的参数分析后，得到了关于该斩波电路带负载能力。输出电压调节比，输出电压调节范围与不可控时间等描述其特性的数学表达式。取得的结论为该斩波电路在工程中的应用奠定了理论基础。     

一种新颖四管混合式DC/DC变换器研究

针对FSZVSPWMDC/DC变换器滞后桥臂实现软开关难的问题,提出了一种新颖的4管混合式DC/DC变换器。它是基于移相控制ZVSPWMDC/DC全桥变换器和固定占空比半桥变换器实现的。本文详细分析了变换器的工作过程。该变换器从空载到满载均能实现软开关。在此基础上,设计并研制出实验样机。实验结果表明,该变换器具有高效率、低电磁干扰等特性。     

一种适合UPS应用的新型零电压开关双向DC-DC变换器

电流-电压型双向DC-DC变换器采用相移技术可以实现功率器件的软开关，但是电流源型变换器存在关断电压尖峰和变压器两端电压不匹配时引起环流损耗增加。为解决这些问题，该文提出一种新的相移加PWM控制有源箝位型零电压软开关(ZVS)双向DC-DC变换器，在电流源型变换器中加入有源箝位支路和PWM控制技术，能够有效抑制电压尖峰和降低环流损耗，同时实现了全负载范围的ZVS。该文分析了这种新型变换器的工作原理，并在一台1.5 kW的原理样机上进行验证，最后给出了试验结果。     

DCM模式下四通道交错并联磁集成BDC的ZVS控制的改进方法

为了使BDC的交错并联磁集成技术与ZVS技术更好地结合来提高变换器的工作效率,研究了四通道交错并联磁集成双向DC/DC变换器在DCM模式下的实现条件以及模态分布,进一步了解变换器在DCM模式下的工作情况,为多通道交错并联磁集成变换器的ZVS控制提供理论基础。提出将通道变频控制与ZVS控制相结合的控制方法。最后,给出在各控制方案下变换器的效率曲线,实验证明了ZVS控制与通道变频控制相结合的良好性能。     

ZVS DC/DC全桥变换器的研究

移相全桥零电压开关变换器(FB ZVS PWM DC／DC)是目前中大功率开关电源的主流。分析了FB ZVS PWM DC／DC的一些常见问题，主要是滞后桥臂在轻载时实现ZVS很困难。提出一种新的电路拓扑，变压器次级采用开关管，能够使滞后桥臂和超前桥臂具有相同的转换速度。试制成功了一台2kW样机，给出实验结果。     

一种新型双向DC/DC变换器的研究

针对电动车辆的车载电源设计了一种新型双向DC/DC变换器,降压采用移相全桥式ZVS-PWM功率变换,升压采用一种基于同步整流技术的DC/DCBoost功率变换。针对升压电路容易产生偏磁的问题,在线路设计过程中采用在变压器次级(高压侧)加隔直电容和采用电流控制方式来解决升压电路的偏磁问题。在此基础上研制出一台实验样机,测得的实验波形验证了该拓扑结构的可行性。     

一种改进PWM控制半桥ZVS变换器研究

本文分析了一种半桥软开关直流变换器。与传统半桥电路相比,该电路增加了一个由辅助开关管和一个二级管组成的支路。采用一种改进的PWM控制方法。主开关管不仅工作在对称状态,而且能很好地实现软开关。辅助开关开关管在主开关管关闭期间实现ZVS和ZCS导通,辅助开关管不仅为主开关管实现ZVS创造了条件,而且大大减轻了变压器漏感和主开关管结电容之间的振荡。文中详细分析了该变换器的工作原理,仿真和试验研究表明,该变换器具有优良的性能。     

有源箝位PWM技术在轮毂电机EV中的应用

电动汽车(Electric Vehicle,简称EV)开关电源升压电路的开关动作会带来诸如开关损耗、传统升压电路的升压变换比低等一系列问题.针对这些问题,提出将一种有源箝位电流馈电半桥变换器电路拓扑应用到EV中,并对该电路拓扑做了模态分析和小信号建模,以论证该电路的可靠性和可行性.对电路进行了仿真分析,并设计了一个功率变换器进行了实验.实验结果显示,该电路拓扑可以实现升压电路的软开关动作和电压的高变换比转换.     

加钳位二极管的零电压开关PWM三电平直流变换器

零电压开关PWM三电平直流变换器 (ZVSPWMTL变换器 )利用变压器的漏感和开关管的结电容可以实现开关管的零电压开关 ,但是输出整流管仍然存在反向恢复带来的尖峰电压。为了解决这个问题 ,提出一种新的ZVSPWMTL变换器 ,它在基本的ZVSPWMTL变换器中增加两个二极管 ,消除了输出整流管的电压振荡 ,同时保留基本的ZVSPWMTL变换器的所有优点。分析了这种新的变换器的工作原理 ,并在一个 6 0 0W的原理样机上进行了验证 ,最后给出了实验结果。     

300VZVZCS直流稳压电源设计

为克服零电压开关(ZVS)变换器自身存在的初级环流较大,以及滞后臂开关实现ZVS受负载电流限制等缺点,利用零电压零电流(ZVZCS)全桥变换器设计了一种用于某新型金属表面处理工艺的300V直流稳压电源。它能在很宽的负载范围内实现ZVZCS。为满足工艺对该电源的要求,在电源中采用了峰值电流型控制模式,提高了电源的快速动态响应性能。实验结果验证了该电源设计方案的可行性。     

Analysis and design of a two‐transformer active‐clamping ZVS isolated inverse‐SEPIC converter

This paper presents a two‐transformer active‐clamping zero‐voltage‐switching (ZVS) isolated inverse‐SEPIC converter, which is mainly composed of two active‐clamping ZVS isolated inverse‐SEPIC converters. The proposed converter allows a low‐profile design for liquid crystal display TVs and servers. The presented two‐transformer active‐clamping ZVS isolated inverse‐SEPIC converter can equally share the total load current between two secondaries. Therefore, the output inductor copper loss and the output diode conduction loss can be decreased. Detailed analysis and design of this new two‐transformer active‐clamping ZVS isolated inverse‐SEPIC converter are described. Experimental results are recorded for a prototype converter with an AC input voltage ranging from 85 to 135 V, an output voltage of 12 V and a rated output current of 13.5A, operating at a switching frequency of 65 kHz. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.