一种可以建立软开关PWM变换器的系统方法

以结合开关理论为基础,提出了一种可以建立软开关PWM变换器的系统方法。应用这种方法,许多种无源和有源软开关PWM变换器家族中所派生出的变换器,如：Buck—Boost变换器、Cuk变换器、Sepic变换器和Zeta变换器都能够通过Buck变换器和Boost变换器这两种最基本的变换器得到,不仅对变换器家族可以进行更加深入的了解,还可以揭示出软开关变换器之间的内在联系。通过对结合开关理论的具体介绍,在对有源PWM软开关变换器中的零电压转换（ZVT）PWMDC／DC变换器的派生变换器电路拓扑的建立原理和得出过程重点阐述的同时。将有源软开关PWM变换器进一步分成了Buck和Boost家族两大类,并证明了所提出的这种建立软开关PWM变换器的方法的正确性和可行性。     

DC—DC变换器非线性混沌现象研究

本文介绍了DC-DC变换器混沌现象研究的目的，对DC-DC变换器沌现角的基本类型进行了综合分析，归纳了DC-DC变换器混沌现象的研究方法，对DC-DC变换器混沌研究的发展和未来应用进行了展望。     

九开关变换器脉宽调制策略

相对于传统的背靠背式十二开关变换器结构,九开关变换器结构在开关数目上减少了25%,在变换器的成本、体积方面体现出了自身的优势。文中详细介绍了新型九开关变换器的脉宽调制策略,并总结了九开关变换器的无死区调制方法。在此基础上,提出一种新型交叉调制方法,解决了原有脉宽调制方式在调制深度方面的不足,并以六开关单相变换器结构为例进行了仿真分析。     

柔性变电站双向DC-DC变换器自主均流控制研究

针对现有方法对柔性变电站双向DC-DC变换器自主均流控制时存在运行波形不稳定、输出电流应力高和负载瞬时波动差等问题,提出了基于三维调制的柔性变电站双向DC-DC变换器自主均流控制方法。利用三维调制法对变换器中电容电压进行调节,平衡DC-DC变换器中电容电压;通过双移相（DPS）法分析变换器电流应力特性,计算外移相角获取变换器的电流占空比;最后通过获取变换器的电流占空比,完成了柔性变电站双向DC-DC变换器的自主均流控制。实验结果表明：所提方法可提升双向DC-DC变换器的电流运行波形稳定性,降低电流应力,改善负载瞬时波动。     

间接式矩阵变换器及其调制策略

矩阵变换器在拓扑结构上很简单,且具有很强的可控性.但20多年来,人们一直把注意力集中在一种拓扑结构上,即直接式矩阵变换器,该变换器换流方法和调制策略比较复杂.本文介绍了另外一种拓扑结构的矩阵变换器--间接式矩阵变换器,并根据其拓扑结构对调制策略及零电流换流方法进行了深入分析和研究,通过Matlab软件对其进行建模仿真,仿真结果表明,间接式矩阵变换器拓扑结构正确可行,换流方法和调制策略相对比较简单,开关损耗小.     

混沌状态下Boost变换器参数误差的影响与控制

探讨了混沌状态下变换器对电路参数误差的敏感性,同时对两个具有细小电路误差的变换器进行了混沌同步控制。通过仿真实验,得出了运行在混沌状态下的Boost变换器对电路参数的细小变化极为敏感。因此,在研究混沌状态下Boost变换器的并联运行时,必须针对此敏感特性进行控制。提出了使用混沌同步的方法来抑制混沌状态下Boost变换器的敏感性影响,并设计了具体的控制策略。通过仿真实验,证明了该控制方法能有效抑制Boost变换器的敏感性影响。最后给出了研究结论。     

宽变工作点DC/DC开关变换器的建模与控制

针对DC/DC开关变换器工作点宽范围变化的情况,利用变换器凸多面体建模的方法,提出一种开关变换器凸多面体控制器结构。利用凸多面体建模的思路,将变换器工作区域划分为多个子区域,并用工程化小信号建模思想对各子区域进行建模,将各子工作区域进行加权,进而完成整个工作区域的建模。基于凸多面体模型,提出一种凸多面体控制器结构,以Buck变换器为例进行仿真和实验。分析结果表明,凸多面体控制器能够保证变换器对工作点信息的快速跟踪,提高了变换器的稳态性能与动态性能。仿真结果和实验结果均验证了所述方法对变换器建模的正确性,同时验证了该控制器的优越性和有效性。     

采用不可控整流的混合不对称多电平变换器控制策略

混合不对称多电平变换器在输出相同电平数的情况下较传统多电平变换器采用更少的功率元件,可以大大减少变换器体积与成本,成为近年来研究的热点,但至今还没有统一的设计标准和方法。对采用不可控整流的混合不对称多电平变换器进行了深入的研究,通过对采用混合控制策略下的不对称多电平变换器输出电压及各单元输出功率的分析,提出避免有功功率双向流动的控制方法,并在此基础上总结了在进行混合不对称多电平变换器设计时需要遵循的一些原则。对典型的混合不对称三单元变换器进行了仿真与试验验证,仿真与试验结果表明所得结论正确。     

DC-DC Boost变换器控制算法的研究

为了改善DC-DC Boost变换器的性能,在电压控制模式的基础上,设计了PI控制器,对输出电压进行控制。分析了DC-DC Boost变换器的基本原理,推导了变换器的传递函数。本文用Ziegler-Nichols方法和Loop-Shaping方法计算出PI控制器中Kp和Ki的值,进而通过Matlab仿真和实验,比较了两种方法的输出响应,得出结论:采用Loop-Shaping方法能更好改善变换器的性能。     

基于双输入／双输出变换器的三端口变换器拓扑

从端口功率流动的角度揭示三端口变换器的拓扑构成和运行机理,由此提出组合式三端口和集成三端口变换器拓扑族的系统生成方法。从构造三端口变换器所需功率流为切入点,与双输入变换器和双输出变换器比较,并构造新的可控功率通路,得到了一系列三端口变换器拓扑并给出拓扑生成方法。给出由典型的Buck、Boost和Buck／Boost生成三端口变换器的拓扑实例,进行分析和实验验证。     

双线性DC/DC变换器混杂建模与优化控制

Boost、Buck-boost和Flyback等DC/DC变换器的连续时间状态空间模型实际上是由一组双线性微分方程来描述的,这类变换器控制的主要难点在于双线性项的处理和变换器所固有的混杂特性。对此,提出了一种针对这类DC/DC变换器的混杂建模和优化控制方法。该方法首先将开关周期等分为多个子周期,并通过迭代推导出变换器在开关周期内的离散时间状态更新函数。然后将双线性项在整个状态-输入空间内进行分段线性化处理,从而建立变换器的混杂模型。以Boost和Buck-boost DC/DC变换器为例,分别建立了其混杂模型,并进行了优化控制。最后通过实验对比分析了两种DC/DC变换器的优化控制效果,从而验证了该方法的通用性、有效性和优越性。     

V2控制Buck变换器分析

该文在简要介绍开关变换器的V^2控制方法的基础上，建立了V^2控制Buck变换器的小信号模型，得到了对应的y参数模型，在此基础上对该y参数模型进行了改进，利用改进的y参数模型对V^2控制Buck变换器和电流型控制Buck变换器进行了分析、比较，分别对V^2控制和电流型控制Buck变换器进行了频域和时域仿真，仿真结果验证了V^2控制方法比电流型控制方法具有更好的动态响应的研究结果。     

基于费用最优的功率变换器可靠性分配方法*

在功率变换器的实际生产应用的时候费用优化是不得不考虑的一个关键因素。提出了一种费用最优函数来对功率变换器的可靠性进行分配,此费用函数可以使得在功率变换器可靠性到达目标要求的前提下实现费用的最优化,而且针对功率变换器将可靠性分配转化为对失效率进行分配。最后采用Buck变换器进行实施分析,结果表明此方法有效可行。     

能量变换器失磁动态仿真分析

能量变换器是一种能直接并网的新型高压发电机。给出了一种基于Matlab/Simulink的能量变换器失磁动态仿真方法。通过在DJ18-1同步发电机上进行失磁动态仿真与试验,验证了动态仿真方法的正确性。利用该仿真方法,对能量变换器和传统发电机的失磁动态过程进行对比研究。仿真结果得出,能量变换器失磁故障后,由失步运行过渡到稳态异步运行比传统发电机用时短,故障电流远小于传统发电机,为能量变换器的实际运行提供了可靠依据。     

主回路电流有效值最小的LLC参数优化设计

提出了一种适用于LLC倍压谐振变换器参数设计方法。首先,推导出了LLC倍压谐振变换器主回路谐振电流峰值和有效值表达式,分析了LLC倍压谐振变换器的ZVS导通条件,建立了变换器优化设计模型。然后,利用MATLAB优化设计方法对LLC电路进行了优化设计。最后通过Pspice仿真实验验证了优化方案的可行性。     

开关变换器的传输线模型与数字仿真研究

针对变换器的平均分析法无法分析变换器瞬态过程和分布参数对系统动态性能影响的问题,研究了基于变换器传输线建模技术的数字仿真方法,提出了电路元件电容、电感、开关器件和开关变换器的数字离散仿真模型,并进行了实验研究。这种离散建模技术以传输线理论为分析基础,得到的变换器数字仿真模型只与系统组成结构有关,而与系统中的开关状态无关。实验结果表明,与原有的分析变换器暂态过程的离散分析方法相比,该方法使用简单,物理概念明确,由于采用无源线性网络作为建模基础,变换器传输线建模方法的数字仿真算法具有无条件的数值收敛。     

滑模控制Buck三电平变换器

滑模控制具有鲁棒性强、动态品质好等优点,本文尝试将滑模控制引入三电平变换器。以Buck三电平变换器为例,给出了滑模控制的分析和设计方法,包括滑模面的选取、等效控制、稳定性和存在性证明,最后进行了实验验证,将滑模控制Buck三电平变换器与传统PWM控制Buck三电平变换器进行了分析和比较。研究结果表明,相对于PWM控制的Buck三电平变换器,滑模控制Buck三电平变换器的鲁棒性和动态品质得到较大提高。     

分布式电源系统中变换器的输出阻抗与稳定性分析

稳定性问题是分布式电源系统的关键问题,它由源变换器的输出阻抗和负载变换器的输入阻抗共同决定.采用理论分析和实验相结合的方法,对连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)下Buck型DC-DC变换器输出阻抗的小信号模型、影响因素及优化设计方法进行研究,为制定分布式电源系统中变换器的阻抗标准提供了参考依据.给出一种实用的电流扰动测试法,可以测量变换器的输入、输出阻抗以及级联变换器的阻抗比.采用此方法对搭建的一个级联式DC-DC变换器系统的阻抗比进行测量,并根据阻抗比禁止区对系统的稳定性进行判断.     

EV充电器中DC/DC变换器共模EMI研究与抑制

直流/直流(DC/DC)变换器是电动汽车(EV)充电器的重要组成器件,同时也是影响电动汽车充电器电磁环境的主要干扰源之一。针对充电器中DC/DC变换器产生的共模电磁干扰(EMI),基于电磁干扰源和干扰传播路径,提出一种带钳位二极管的电压互补性移相ZVS-DC/DC全桥变换器对变换器产生的共模电磁干扰进行抑制。首先对充电器中降压型DC/DC全桥变换器的工作原理和其中主要的EMI干扰源进行分析,其次对DC/DC变换器共模电磁干扰传播路径进行建模和理论推导,最后在Matlab软件上对产生的共模电磁干扰进行仿真分析。文中搭建了采取抑制方法后的变换器电路,并通过仿真验证该方法的可行性。对结果进行分析,该方法能有效的降低DC/DC变换器的共模电磁干扰,使电动汽车充电器的电磁兼容性得到了提高。     

电力电子功率变换器故障诊断方法综述

随着电力电子技术的发展,功率变换器已广泛应用于电网以及工业生产等各种重要场所中,因此电力电子功率变换器的安全运行得到了研究者的广泛重视。本文以开路故障为主对功率变换器现有故障诊断方法进行了归类和总结。从基于解析模型、基于知识和基于信号处理三个方面进行了分类,介绍了各故障诊断方法的原理,并从适用性、算法复杂性、诊断时间和可靠性等角度,对这些方法进行了比较,指出了功率变换器故障诊断的难点和今后的研究方向。