直流变换器在电力通信系统的应用研究

直流变换器（以下简称DC-DC）替代通信电源系统已经在变电站中得到大量应用,通过对实际应用情况的调查分析,发现DC-DC电源模块的设计普遍存在耐冲击电流能力差的问题;同时直流供电网络的设计采用传统的空开保护时,由于不能快速分断故障回路,存在系统电压跌落的隐患。结合通信设备负载的特点,针对DC-DC电源模块与直流供电网络设计存在的问题,从系统保护方案入手,研究了DC-DC电源系统配置的基本原则和要求,提出了解决问题的技术方案和试验数据,供电力用户参考。     

一种改进型零电压开关PWM三电平直流变换器的研究

介绍了一种带输出饱和电感的移相零电压开关PWM三电平直流变换器，与传统的零电压三电平比较，它具有在较宽负载范围内实现零电压软开关；减小副边占空比丢失；减小输出二极管的寄生根荡及电压尖峰等特点。实验样机表明，该电路整机效率高，采用电流峰值控制后，系统的稳定性高，易于实现中大功率DC／DC变换。     

高可靠电源系统在电力通信中的应用

高可靠电源系统具有自动化程度高、性能稳定、可无人值守等特点，为广大电力系统用户提供了不间断供电的经济而又有效的技术解决方案。介绍了高可靠电源系统的构成、技术特点以及所采用的新技术。针对电力系统通信的特殊性和对通信设备的配置要求，提出了多电源双直流母排架构的应用解决方案。高可靠电源系统为电力通信提供了更可靠的直流电能，有力地保证了电力通信的可靠性。     

基于阻抗源变换器的光伏直流升压汇集系统

针对大型光伏电站直流升压汇集技术挑战,提出一种计及阻抗网络概念的新型光伏直流升压汇集系统解决方案。该方案以一种阻抗型多模块串联式直流升压变换器为核心,具备多路最大功率点跟踪(MPPT)与高增益升压变流一体化功能,从而无需低压直流母线与专用MPPT装置,结构清晰可靠,便于内部故障隔离与整站动态控制。阻抗网络的引入,一方面具备灵活调压能力,可有效地解决输入光伏阵列间功率不均衡问题,具备良好运行适应性;另一方面具备抵御直通短路故障能力,可以大幅度提升电力电子系统运行可靠性。详述了系统架构、核心直流升压变流器拓扑、工作原理与控制方法。针对光伏阵列输出功率均衡与不均衡两种典型工况,对该系统进行仿真验证。仿真结果表明所述理论分析正确可靠,该系统对于未来直流光伏电站的推广应用具备潜在应用价值。     

楼宇直流微网用直流母线功率分级控制的新型多输入直流变换器研究

针对传统多输入变换器存在的输入/输出电压反极性、分布式能源汇集结构复杂等问题,提出一种新型多输入直流Buck-Boost变换器,有效实现楼宇直流微网中的风光混合供电,且将蓄电池直接嵌入变换器中,减小体积和降低成本。该变换器具有电路拓扑简洁、可实现升/降压、输入/输出电压同极性、各种分布式输入源可单独或同时向负载供电、蓄电池能根据负载功率变化吸收或释放功率等优点。以三输入为例分析了变换器的工作模式、推导其输入输出特性、提出基于直流母线功率的分级控制实现能量管理。通过Matlab/Simulink平台的仿真实验验证了该变换器的可行性和控制策略的有效性。     

高效直流变换器设计

介绍了一篑上大功率晶体管构成的高效直流变换器,阐述了变换器的工作原理、设计方法及为提高效率所采取的措施,所设计的装置已投入实际运行,结果令人满意。     

全国首个DC1500V等级直流变换器研制成功

日前,由湘潭电机电气事业部研发的用于地铁车间电源转换箱的电气设备——直流变换器研制成功。该产品是首个研制成功的DC1500V等级的直流变换器,已申请专利。     

推挽全桥双向直流变换器的研究

本文研究了推挽全桥双向直流变换器,分析了变换器的两种工作模式。研究了开关管上电压尖峰形成的原因,基于电压尖峰问题提出了几种解决方案,最后采用了RCD缓冲电路,文中分析了缓冲电路的工作原理,给出了实验波形。     

开关电容变换器在直流驱动电路中应用的研究

为了探讨开关电容DC／DC变换器在直流驱动电路中应用,文章从开关电容DC／DC变换器模型及工作原理进行了分析和研究,采用一种适用于桥式电路为高端驱动电路的供电自举电容充电充电的电容变换器,并用PSPICE软件对主电路进行仿真实验,用PROTEUS软件对单片机进行仿真,取得具有较高的可信度,对直流驱动研究有一定的借鉴作用。     

SG3525在Buck直流变换器中的应用

针对Buck变换器这样一个非线性、时变、周期性系统,采用平均开关模型方法建立了CCMBuck变换器的小信号模型,得到了相应的交流小信号传递函数。利用SG3525实现有源超前滞后补偿网络对闭环系统进行了校正,实验结果验证了模型和控制方法的合理性。     

变电站电力通信系统DC-DC供电问题探讨

变电站电力通信系统采用DC-DC供电方式,虽然有公认的一些优越性,但也存在着不容忽视的弊端,特别是在110 kV站以下通信站的DC-DC通信电源问题比较突出。文章就采用DC-DC供电方式通信系统的结构、功能、资源配置、维护等方面进行了分析,揭示出使用该方式可能会引起电力通信系统的可靠性下降、电源系统失压失控、增加能源损耗、容易造成维护系统的误操作等问题,希望引起相关专业人员的重视,并继续对这个问题进行深入探讨。     

机载DC-DC变换器的研究

介绍了DC-DC变换器在飞机变频电源中的应用,根据飞机用电设备及供电系统的特点,提出了一种带有阻断电容的DC-DC全桥变换器,建立了它的静态模型.在分析了稳定性后,利用Saber软件对系统进行仿真,设计出一台15kW的实验样机,并给出相应的过压、过流保护电路.实验结果表明该电路工作原理正常,完全可以满足飞机供电的要求.     

一种反激式DC-DC变换器设计与研究

针对电池电源管理中的开关变换器应用,采用NCP1200电流型PWM控制芯片设计了一种多路隔离输出的反激式DC-DC变换器.给出了高频变压器初次级匝数以及相关参数的计算方法.对电路中的各种寄生参数进行建模、分析、计算和测量,并根据这些参数设计了钳位电路,通过实验验证了其可行性.实验结果表明,所设计的阻容二极管(RCD)钳位和阻尼电路对减小开关管应力和电压振荡是有效的,有利于提高变换器的工作效率.     

基于IGBT软开关的DC／DC变换器应用研究

采用一种新型双向DC/DC变换器的拓扑结构,将软开关技术和移相PWM控制技术以及双向DC/DC变换器技术有机结合起来,有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声,为双向DC/DC变换器提高开关频率、效率以及降低尺寸及重量提供了良好的条件。同时,还保持了常规的硬开关全桥PWM双向DC/DC变换器拓扑结构简洁、元器件电压和电流应力小等一系列优点。     

一种谐振型推挽式直流变换器

通过在变压器副边串联LC谐振器件,在谐振频率高于2倍开关频率时,电路能实现功率MOSFET的零电压开通和零电流关断,以及副边续流二极管的零电流关断.描述了电路软开关实现的具体过程.针对副边LC谐振过程中特有的n周期谐振现象,探索了其形成机理,推导了n周期谐振下输出电压、负载电阻及谐振电容电压之间的解析公式关系,归纳得到了变换器输出电压与输出电阻、输出电流之间的特性曲线,进而阐述了电路的应用范围及设计特点.最后制作了一台实验室样机,样机最多可工作在4周期谐振模式下,对不同负载、不同周期谐振工作状态的电路波形进行测试,验证了电路工作原理.     

一种新型的双输入双向DC-DC变换器

针对单输入半桥型双向DC-DC变换器回流功率较大的问题,提出一种新型的双输入双向DC-DC变换器.该双向变换器利用开关网络构造出双输入结构,通过控制输入侧开关管不同导通状态,能在变换器原边生成占空比可调的三电平方波电压,从而实现双重移相的控制效果,使得回流功率减小,电流应力降低.详细地介绍和分析了变换器的工作原理、开关...     

600W高功率密度、高效率DC-DC变换器的研制

采用先进的半导体IC与MOSFET，以及ZVSZCS同步整流技术，实现高功率密度高效率DC-DC的新方法，新理念。     

一种双输入高增益DC-DC变换器

针对光伏发电系统输出电压低、供电稳定性差等问题,提出一种非隔离双输入高增益直流升压变换器,该变换器在2个BOOST变换器的基础上引入了开关电容电路,实现了高电压增益,且两输入源可以单独或同时向负载供电。分析该变换器的电路结构和工作原理,推导出了3种供电模式下变换器的电压增益表达式以及主要开关器件电压应力,给出了两路同时供电时输入电流之间的关系。最后,搭建了一台100W的实验样机,实验验证了该变换器具有电压增益高、开关器件电压应力低、控制简单、可以灵活供电等优点。     

一种新型非隔离型高增益DC-DC变换器

在不间断电源、新能源发电等应用场合中,高增益DC/DC变换器得到了广泛应用。基于两相传统交错并联Boost变换器,提出了一种新型非隔离型高增益DC/DC变换器。所提变换器具有低输入电流纹波、两相电感电流自动均流、开关和二极管电压应力低、升压能力高等特点,适用于输入输出电压比大且无需电气隔离的应用场合。本文首先对所提电路的工作原理进行了具体分析,然后理论推导其主要性能特点,最后通过一台功率为400W的实验样机验证了前述分析的正确性。     

Multi-input battery-integrated single-stage DC-DC converter for reliable operation of solar photovoltaic-based systems

Solar photovoltaic (PV) systems are emerging progressively due to their wide compatibility range, ease of installation, and environmental friendliness. The module mismatch (MM) losses and module open circuit (MOC) fault can cause the power mismatch between different PV modules. This significantly affects the energy output from the PV module. Also, the intermittent nature of solar PV power makes the solar PV systems unreliable; to compensate for this, conventional PV systems utilize a battery storage system (BSS) with separate bidirectional converter. These bidirectional converters require two-stage power conversion and massive battery bank connected at the DC link. This leads to the further reduction in overall efficiency. To address these issues, this paper proposed a multi-input PV battery system (MIPBS) that uses nonisolated buck and boost converter combinations. It requires single-stage power conversion to extract maximum power from each PV module along with BSS charging and discharging. Its modular design allows it to function across a wide range of voltage, power, and BSS choices. The proposed system is capable of mitigating the MM loss and sustaining the MOC fault. This paper discusses the operation, steady-state analysis, and dynamic analysis of the proposed MIPBS. The performance of the proposed MIPBS is validated using a state-of-the-art experimental setup with two PV modules, each having a rating of 60.53 W.