一种离网型风力发电系统的研究

研究了一种小型离网型风力发电系统,系统采用三相不可控整流方式进行整流,使用Lc滤波电路对输出直流纹波进行滤波,采用Boost电路作为斩波稳压电路,利用PID控制反馈使输出电压稳定在600V左右。系统逆变部分采用三相五电平SPWM逆变器,可以使输出电压谐波减少,提高输出电能质量。最后对系统进行了仿真,仿真结果验证了此方法的有效性。     

小容值单相H桥级联型STATCOM纹波电流分析

采用薄膜电容的小容值单相H桥级联型STATCOM具有高可靠性的优点,但容值减小会造成直流侧波动电压随补偿容量增大而变大,而直流侧波动电压对STATCOM电流纹波又具有直接的影响。为明晰容值减小对H桥级联STATCOM纹波电流的影响,文中对单相小容值H桥级联型STATCOM系统电流纹波进行研究。基于单相小容值H桥级联型STATCOM控制系统,采用时序分析的方法建立载波相移脉宽调制的电流纹波表达式,通过数值分析定量研究容值对电流纹波的影响。研究结果表明,电容容值减小不会增大纹波电流。仿真实验验证了理论分析的正确性,为单相小容值H桥级联型STATCOM的设计提供理论参考。     

MOS源、漏自举电路的研究

本文从MOS管电容模型出发详细分析了MOS源漏自举电路的自举物理过程,认为其中负载管栅电容主要起耦合作用.所得自举率公式、输出达到V_(DD)的判据及充电时间公式与实验电路测试结果及计算机模拟相吻合.源举电路中自举电容取2倍左右负载管栅电容为佳,而漏举电路则无需专门设置自举电容.     

大规模集成电路的关键电路之一——他举电路

在MOS LSI中,由于集成度的提高,无论是在片还是脱片都对驱动器提出了更高的要求。既要能驱动较大的电容负载,又要能驱动较大的电流负载,既有电平的要求,又有速度的要求。在MOS LSI中,驱动器是各种各样的,如电阻、晶体管负载反相器,推挽输出器,双向驱动器,自举电路等等。现在介绍他举电路,因为他举电路一举满足上述诸要求。这在我们研制     

CO2激光器高压高频充电电源的应用研究

为改善现有CO2激光器工频充电电源体积、重量大、充电精度低等缺点,开展高频高压充电电源的研究,研制一台采用全桥逆变结构和串联谐振软开关电路、输出电压36 kV、输出平均充电功率为10 kJ／s的高频高压充电电源。该电源系统采用三相380 VAC作为供电系统,大功率智能功率模块（IPM）作为全桥逆变电路,逆变交流信号经串联谐振电路及高频脉冲变压器得到高压脉冲信号,高压脉冲经整流给负载电容充电;同时,电源应用电压、电流双闭环控制系统,输出电压、电流经采样及放大反馈到电源控制芯片SG3525,SG3525通过判断反馈信号的大小控制输出PWM驱动信号的占空比。实验结果表明：电源输出电压36 kV,输出平均功率为10.8 kJ／s,充电效率为0.82,电源纹波系数为1％。电源系统保证了激光器稳定工作在30 Hz条件下。     

小型风力发电系统正弦波逆变器设计

为了提高小型风力发电系统输出电能质量,设计了高效、可靠、低成本的正弦波逆变器。主电路由推挽升压变换器和单相逆变桥组成,采用高频变压器实现电压比调整和电气隔离,降低了噪声,提高了效率、减小了输出电压纹波。逆变器功率开关管采用了RCVD缓冲电路,确保逆变桥安全工作。控制部分采用集成脉宽调制芯片SG3524和正弦函数发生芯片ICL8038实现正弦波脉宽调制(SPWM),简单可靠、易于调试。实验样机体积减小到传统逆变器的1/4,效率达到86%。实验结果表明输出电压波形失真度小于5%,在复杂的工况下实现了220 V/50 Hz的市电输出。     

多电平技术在直驱型风力发电中的应用

由于全球范围内面临着能源危机和环境问题,因此新的清洁能源发电逐渐受到世界的广泛关注,其中风力发电正在被研究和开发中,取得了长足的进展。本文在研究二极管箝位H桥型逆变单元电路的基础上,将两个功率单元级联输出,构成二极管箝位级联型逆变器。文章详细的分析了二极管箝位H桥逆变单元和混合箝位型逆变器的相关知识,并给出了两种电路的仿真结果。分析结果表明:级联后可以提高输出电压等级,减少总的谐波系数,电流波形更接近于正弦。     

一种大电流LDO稳压器的设计

设计了一种最大输出电流为3 A的LDO电路。通过优化误差放大器,并采用两个NMOS管作为调整管,增强了电路上拉和下拉负载电流的能力。采用20 μF的陶瓷电容,保证电路具有足够快的负载瞬态响应,在空载时,电路仅消耗80 μA的负载电流。该芯片能够驱动高达3 A的负载电流,极大地提高了LDO的带载能力,并保持了良好的系统稳定性,具有快速的瞬态响应和较小的输出纹波。     

采用电荷泵箝位调整器的BUCK型DC-DC驱动电路

为了提高驱动效率,设计了一种新颖的适用于BUCK型DC-DC的驱动电路,在芯片内部采用一个电荷泵和自适应死区时间控制逻辑的驱动电路。当芯片正常工作时,输出级低端LDNMOS管的驱动电平通过较大的电荷泵电容稳定在5.5V左右,输出级高端LDNMOS管的驱动电平通过自举电容高达29.93V,从而实现对DC-DC输出级高端和低端的驱动,这样既提高了驱动效率,又减少了对外部多个电源的需求。采用此电路的一款电流模BUCK型DC-DC已在UMC06μmBCD工艺线投片,芯片效率高达94%,输出级高端和低端LDNMOS的导通电阻为120mΩ,最大输出电流为5A,该驱动电路工作良好,芯片面积减小了15.4%。     

新型五电平逆变器及其控制研究

分析了一种新型的单相五电平逆变器电路拓扑结构及其工作原理，针对这种逆变器控制特性提出了加入逆变器电容电流状态反馈的重复控制方案；为方便电容电流检测，提出了使用降维状态观测器进行状态观测的方法；通过仿真研究和实验表明，这种新型五电平逆变器电路结构简单，电路的总谐波畸变率小，接入非线性负载，输出波形失真度小。     

基于单片机与SPWM控制的应急电源逆变电路设计

逆变器是应急电源的重要组成部分。为了实现应急电源中逆变器输出交流电压的适时调节,减小输出电压谐波达到逆变电路数字化控制目的,三相逆变电路采用了正弦脉宽调制（SPWM）控制方法,以C8051F020单片机和SA4828为核心,完成对SPWM波的产生及系统的控制。利用单片机特有的端口连接完成外围控制功能,这样就减少了应急电源对波形产生的处理时间,保证波形具有较高精度,而且电路硬件连接简单。     

基于TMS320F2812光伏并网SVPWM逆变系统的设计

针对传统电力系统中SPWM调制的逆变器效率低、可靠性差等缺点,提出了将SVPWM技术应用于光伏并网逆变器中,并在Matlab/Simulink环境下对逆变主电路进行了仿真。同时以TMS320F2812为主控芯片,三相逆变模块为主电路,在SVPWM逆变调制技术的基础上,引入单神经元PI电压闭环控制技术来改善并网逆变器的输出波形,并研制了一台220 V/50 Hz的并网逆变器样机。仿真结果表明,设计方案的可行性和有效性,样机结果表明,该并网逆变器具有硬件电路简单,输出电压谐波畸变率低,电压稳定等优点。     

基于DSP的超磁致伸缩换能器驱动电源设计

为了提高稀土超磁致伸缩换能器驱动电源的效率以及实用性,采用DSP器件TMS320F2812作为主控芯片,结合混合脉宽调制方法实现SPWM波形。采用半桥型逆变电路实现SPWM的功率放大,并对隔离驱动电路、反馈电路和滤波匹配电路进行合理而有效的设计,保证了换能器的输出效能。同时使用电流控制频率的方法实现谐振频率的自动跟踪。实验证明,该驱动电路输出频率稳定,波形失真度低,且能量转换效率较高。     

正弦波逆变器SPWM调制教学研究

正弦波逆变器SPWM调制是电力电子技术教学中的重点和难点内容。通常,这部分的教学内容对于同学们如何厘清各种调制方式的优缺点以及如何得出结论,进而如何将SPWM调制信号(弱电)转化为正弦波逆变器输出电压(强电)并进行分析存在一定困难。鉴于此,本文在原有教学内容基础上进行了扩展分析,首先从SPWM调制的实际工程来源介绍了三种调制方式,对载波比为奇数以及3的倍数时波形具有良好的对称性进行了数学推导,并以此分析了三种调制方式的优缺点。接着,给出了基于桥式结构的正弦波逆变器基本变换单元,分析了其将SPWM调制信号转化为输出电压的桥梁作用,并延伸出了单相和三相桥式逆变器,给出了逆变器电压利用率计算方法,最后对其采用的倍频单极性难点问题进行了扩展分析。     

基于升降压斩波电路的三相DC/AC逆变器研究

为了解决常用的逆变器所带来的问题,我们提出一种新型的带升降压功能的三相DC/AC变换器拓扑,并介绍了其工作原理。借助于PSIM仿真软件,对单相和三相电路进行了仿真研究,提出了由单相组成三相电压输出的构成方法。在列出仿真参数的前提下,给出了负载电压,负载电流以及调制给定电压和逆变器输出电压的仿真结果。仿真结果表明三相DC/AC逆变器可以实现50 kHz高频功率变换下宽输入电压范围工频逆变输出,证明了理论分析的正确性。     

NI Multisim11在电力电子技术教学中的应用

分析电力电子技术课程传统教学模式的缺陷.在NI Multisim11仿真软件的虚拟实验工作平台中,完成三相半波可控整流电路和正弦脉宽调制(SPWM)逆变电路的设计.运用M Multisim11仿真软件提供的虚拟仪器仪表以及傅里叶分析方法,对所设计的电路进行仿真测试和分析.这种计算机仿真设计与仿真实验同步进行的方法与传统...     

Trinary Hybrid 81-Level Multilevel Inverter for Motor Drive With Zero Common-Mode Voltage

This paper proposes a trinary hybrid 81-level multilevel inverter for motor drive. Benefiting from the trinary hybrid topology of the inverter, 81-level voltages per phase can be synthesized with the fewest components. Bidirectional DC-DC converters are used not only to inject power to the DC links of the inverter but also to absorb power from some DC links in cases with a lower modulation index. The higher bandwidth of DC-DC converters alleviates the ripples of DC-link voltages caused by the load current. The space vector modulation used here, which selects voltage vectors that generate a zero common-mode voltage in the load, works at a low switching frequency. With up to 81-level voltages per phase, the total harmonic distortion is small, and the relationship between the fundamental load voltage and the modulation index is precisely linear. A vector controller is used to control an induction motor, which results in a high dynamic response for speeds or torques. The performance of the proposed inverter for the motor drive is confirmed by simulation and experiment.     

A Direct PWM Technique for a Single-Phase Full-Bridge Inverter Through Controlled Capacitor Charging

The controlled-capacitor-charging (CCC) technique is utilized in this paper to synthesize a sinusoidal voltage at the output from the unregulated dc at the input. The method is based on the controlled charging/discharging of a capacitor to realize the desired voltage waveform. A capacitor that is connected across the load is charged/discharged through an inductor by applying high-frequency pulses. The applied pulses could be of either positive or negative polarity, depending on the error signal in the controller. The controller senses the output voltage and current and operates to maintain zero-current switching at every turn-on while keeping the output voltage close to the reference waveform by a tracking-control algorithm, enforcing limits in maximum switching frequency and voltage ripples. This paper presents a direct method of implementing the pulsewidth modulation for the single-phase full-bridge inverter, using the CCC technique. A simple procedure to design such an inverter is also discussed. The proposed controller is simulated in a personal computer simulation program with integrated circuit emphasis. Supporting results from an experimental prototype confirm the usefulness of the proposed controller. The inverter may be used in uninterruptible power supply and many other applications.      

基于PDM ＆ AVC功率控制串联谐振逆变器的研究

针对串联谐振逆变器脉冲密度功率调节PDM（Pulse Density Modulation）轻载时电流容易出现断续,而恒频不对称电压消除法功率调节 AVC （Asymmetrical Voltage Cancellation）输出功率调节范围有限的缺点,提出了一种PDM＆AVC的复合功率控制串联谐振逆变器。该逆变器的输出功率调节范围更宽,而且具有输出电流平稳、电流连续、功率调节连续等优点。文章介绍了该逆变器的电路结构,详细分析了该逆变器的工作原理和控制策略,并用 Pspice 仿真验证了其理论分析的正确性。