基于Buck-Boost的无刷直流电机换相转矩脉动抑制研究

针对永磁无刷直流电机存在的传统换相时转矩脉动大的问题,提出基于Buck-Boost变换器抑制无刷直流电机换相转矩脉动的方法。首先分析换相转矩脉动产生的原因,然后给出了在电机三相逆变器前加Buck-Boost变换器的拓扑电路图及调整直流母线电压的原理,从而达到换相的关断相与开通相的电流变化速率相同、抑制换相转矩的目的。通过Simulink进行仿真,仿真结果表明,该方法能够有效抑制永磁无刷直流电机换相转矩脉动。     

临界导通模式Boost功率因素校正变换器电感的设计

介绍了脉动输入电压下Boost PFC变换器电感的设计方法,推导了临界导通模式电感的数学式。用NCP1608芯片设计了一款LED路灯电源的Boost PFC变换器。实验表明,在100V~240V交流输入电压范围内,PFC变换器效率大于96%,功率因数大于0.96,证实了电感数学式的正确性。     

基于Cuk变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制仿真

为解决无刷直流电机在换相过程中转矩脉动大的问题,提出了在三相逆变桥前端加入前级Cuk变换器和开关选择电路。通过对单一逆变器输入电压进行控制来抑制转矩脉动的方法。该方法使得瞬间换相区间电流上升相与电流下降相的电流斜率平衡,从而有效减小了换相期间的转矩脉动。通过仿真验证了控制策略的有效性。     

Boost变换器的控制器设计及粒子群优化

PWM型Boost变换器是一个强非线性离散系统,其中的控制器参数整定一直是一个难点,本文针对这一问题研究了利用PSO设计控制器参数。首先,在分析了Boost变换器模型及其非线性特性的基础上,搭建了带有PI控制器的Boost变换器仿真模型,接着,采用粒子群算法分别以ITAE 指标和ISE指标对Boost变换器的PI控制器进行了参数整定。最后,进行了仿真验证和硬件验证,仿真结果和硬件验证结果表明,采用ITAE指标整定的控制器Boost变换器输出电压响应无稳态误差、无超调,同时具有最小的调节时间。     

PFC Boost变换器次谐波振荡抑制方法研究

峰值电流型功率因数校正升压(PFC Boost)变换器运行时会产生次谐波振荡与混沌现象,影响电路的稳定运行,通常采用固定斜坡补偿或分段固定斜坡方法进行抑制,但是固定斜坡补偿方法来自于DC-DC Boost变换器,用于PFC Boost变换器具有不可克服的缺陷。该文提出了一种能够彻底消除电路中次谐波振荡的动态斜坡补偿方法,并以110 V/200 W的PFC Boost变换器为研究对象,利用Matlab/Simulink进行了仿真和验证分析。结果表明,所提出的动态斜坡补偿方法可实现次谐波振荡抑制和单位功率因数校正的双重功能。     

低损耗软开关Boost变换器

介绍一种新的软开关Boost变换器。传统的Boost变换器在开通和关断时将产生开关损耗,因此使整个系统的效率下降。新的Boost变换器利用软开关方法增加了辅助开关管和谐振电路。这样,相比硬开关情况下,变换器减小了开关损耗。这种变换器可以应用在光伏系统、功率因子校正等装置中。详细分析电路的工作原理以及实现软开关的条件,利用Pspice9．2软件进行仿真验证。仿真结果表明,该变换器的所有开关器件都实现了软开关,从而使效率得到提高。     

一种改进PID控制算法的Boost变换器

为了克服采用SVPWM控制的三相Boost变换器中传统PID控制参数选取困难和控制过程中不能更改的问题,采用神经网络对PID控制算法进行了改进,设计了一种基于改进PID控制算法的三相Boost变换器,实现了PID控制参数的在线整定,提高了设计效率。仿真结果表明,与传统的PID控制相比,利用改进PID控制算法的三相Boost变换器能够有效地降低谐波,达到了设计要求。     

一种高效的同步整流Boost软开关变换器

针对同步整流Boost变换器的效率问题,提出一种同步整流Boost软开关拓扑。在辅助电路的帮助下,实现了主开关管的零电压通断和辅助开关管的零电流通断,显著改善了因开关管导致的变换器损耗严重的问题,使变换器的效率得到了有效提高。详细分析了所提变换器的工作原理并对主要参数的选取和变换器的特性进行了讨论,最后通过Pspice仿真实验对理论分析进行了验证。     

一种新型的基于航空电网的高功率因数校正器

研究了一种基于航空电网的高功率因数Boost PFC变换器,与以往采用的乘法器控制方法不同的是,该变换器采用新型单周期控制方法。文中分析了该变换器的工作原理,给出了系统电压环的结构模型和设计过程。仿真和实验结果证明了在输入电源频率较高场合,单周期控制Boost PFC变换器具有良好的性能。     

一种带自适应斜坡补偿的PCM控制Boost变换器

设计了一种带自适应斜坡补偿的峰值电流模式(PCM)控制Boost变换器。采用一种低功耗自适应斜坡补偿电路,使得升压(Boost)变换器能够实现宽输出范围和高带载能力。在此基础上,提出了一种应用于Boost变换器的电感电流采样电路,该电路实现了高采样速度和高采样精度,且具备全周期的电感电流采样特点。变换器基于SMIC 180 nm BCD CMOS工艺设计。仿真结果表明,该带自适应斜坡补偿的PCM控制Boost变换器输入电压转换范围为2.8 V～5.5 V,输出电压转换范围为4.96 V～36.1 V,最大输出负载电流高达5 A。     

Design and evaluation of Feedforward Active ripple filters

An active ripple filter is an electronic circuit that cancels or suppresses the ripple current and electromagnetic interference generated by the power stage of a power converter, thus reducing the passive filtration requirements. This paper explores the design of feedforward active ripple filters for current ripple cancellation, including the design tradeoffs, advantages, and limitations of different implementation methods. The design and performance of an active filter using a novel Rogowski-coil current sensor is discussed in detail. Experimental results from a prototype converter system using this approach are presented, and quantitative comparisons are made between a hybrid passive/active filter and a purely passive filter. It is demonstrated that substantial improvements in filter mass and converter transient performance are achievable using this active ripple filtering method.     

基于UCC28061的交错并联BCM Boost PFC设计

采用UCC28061设计了一款工作在交错并联临界模式下300W的电源。交错并联的Boost PFC拓扑结构,能够大大减小输入电流纹波和输出电容电流纹波。实验结果表明,AC85-265V输入时,功率在300W时PF能够达到0.99以上,电流畸变率THD在3%以下。     

多相交错并联Boost功率因数校正器的研究

针对开关电源在传统的Boost功率因数校正电路中有着明显的开关损耗,使得电路具有较高成本和低效率。文中在传统单相Boost变换器的基础上,采纳多通道交错并联技术来进行有源功率因数校正的主电路拓扑。以三相交错并联Boost变换器为例,分析其工作过程,并通过仿真实验证明了多相交错并联Boost PFC变换器具有减小输入电流纹波和输入电感值,以及提高变换器的效率等优点。     

基于SMC-SVPWM的PMSMDTC转矩脉动抑制研究

本文提出一个基于滑模控制(SMC)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术对PMSMDTC转矩脉动抑制的新方法,采用滑模控制取代两个滞环比较器,得到交-直轴参考电压,用SVPWM技术调制参考电压。这样不仅可以解决滞环比较器的带宽导致的转矩脉动,还可提高精准度和响应速度,也能减小转矩脉动,仿真实验结果证明了此方法的有效性。同时还论述了PI控制器参数对系统性能的重要影响。     

A method for suppressing torque ripple of an AC motor by currentamplitude control

The authors examine a thyristor motor torque ripple suppression method that is simple in configuration. A simplified method of calculating motor torque ripple is introduced. This method enables calculation of velocity fluctuation due to torque ripple in the vicinity of the resonant frequency. Calculation results show that operation around the resonant frequency constitutes a problem. The current amplitude control method is effective for suppressing the torque ripple at the resonant frequency. This method detects the velocity fluctuation component and controls the current amplitude to eliminate that component. The velocity fluctuation component is detectable by using a filter that has a differential element. In addition, it is shown that the characteristic of the control system can be calculated with the aid of a Bode diagram, and its effectiveness is confirmed through simulation. From simulation results, this suppression method is found to be effective in reducing the velocity fluctuation to a practical level     

Steady-state analysis of an interleaved boost converter withcoupled inductors

Boost converters are widely used as power-factor corrected preregulators. In high-power applications, interleaved operation of two or more boost converters has been proposed to increase the output power and to reduce the output ripple. A major design criterion then is to ensure equal current sharing among the parallel converters. In this paper, a converter consisting of two interleaved and intercoupled boost converter cells is proposed and investigated. The boost converter cells have very good current sharing characteristics even in the presence of relatively large duty cycle mismatch. In addition, it can be designed to have small input current ripple and zero boost-rectifier reverse-recovery loss. The operating principle, steady-state analysis, and comparison with the conventional boost converter are presented. Simulation and experimental results are also given     

异步电动机直接转矩控制的仿真研究

根据直接转矩控制的基本原理,在MATLAB环境下,建立异步电动机直接转矩控制系统仿真模型,针对异步电动机转矩脉动大等问题,采用转矩三点式调节器及12区段磁链划分方法仿真结果表明,该方法可有效地减少转矩脉动,提高直接转矩控制系统的性能。     

Boost变换器的PID型滑模控制

以实现Boost变换器良好的动静态控制特性为目的,研究了变换器的PID型滑模控制策略。给出了PID型滑模电压控制状态表达式,并建立了该滑模控制变换器系统模型;设计了滑模切换面函数形式,推导出系统等效控制表达式;采用光滑函数方法降低滑模控制系统的抖振现象,得出了增加去抖振措施的控制表达式;给出了滑模切换面参数的选择方法。通过仿真与实验,验证了基于PID型滑模控制的Boost变换器系统理想的启动和扰动调节特性。     

混沌抑制开关变换器电磁干扰的研究

以电流型Boost开关变换器为研究对象,分析了变换器的混沌工作模式及其电磁兼容性,运用统计分析方法推导出混沌状态的电感电流纹波平均值及其功率谱计算公式.对混沌与周期工作模式的时域和频域特性进行对比分析,得出混沌工作模式可以改善开关变换器的电磁兼容性,但电感电流纹波相应增加,从而降低变换器的效率.仿真结果验证了理论分析.