考虑直流侧CLC滤波的三相PWM整流器输出阻抗特性研究

PWM整流器能够实现AC/DC变换,既能为直流负载提供稳定的直流电压,又能控制交流侧电压电流同相位,实现单位功率因数;然而,一旦直流负载呈现负阻抗特性,系统可能出现震荡风险,影响系统稳定性.因此需要对其稳定性进行分析.CLC滤波电路对抑制三相PWM整流器直流侧纹波有一定作用,文中通过小信号建模方法推导出了考虑CLC滤波的PWM整流器直流侧输出阻抗,并通过扫频法验证了阻抗模型的准确性,并且分析了滤波参数、交流侧电感、电压外环比例系数和电压外环积分系数对阻抗的影响,当增大电压外环比例参数时,可以降低阻抗中频段幅值进而提高级联系统稳定性.     

车载动力电池模拟电源的准PR控制策略及仿真

针对车载动力电池工况变化剧烈难以精确模拟的问题,采用准PR(比例谐振)控制策略,对动力电池模拟电源的前端双向PWM整流模块实现精确稳定控制,给出准PR控制器参数与模拟电源系统参数匹配设计的步骤,分析了PWM模块前端电感和后端电容对模拟电源响应速度和稳定性的影响,结合双向DC/DC变换器模块,建立模拟电源的整体模型。仿真实验结果表明,模拟电源能够精确模拟车载动力电池在不同工况下的充放电特性,满足车载测试平台宽范围动态测试要求,对电网冲击较小。     

高功率因数整流器控制策略仿真研究

对三相电压型PWM整流器运用空间矢量脉宽调制策略进行运行研究.首先建立PWM整流器的在abc坐标系数学模型,运用坐标变换推导dq坐标系下的数学模型.运用前馈解耦策略,得到整流器的双PI闭环控制结构,同时给出网侧电感和整流侧电容的计算公式.采用基于SVPWM固定开关频率电流控制策略,设计三相电压型PWM整流器.运用Matlab软件中Snmulink电力系统动态库仿真,结果表明,该方法使整流器在单位功率因数下运行,负载突变时,同样能保证系统的稳定性与快速响应,为工程实际应用提供了参数运算依据.     

基于UC3846的24V/24V直流隔离电源研制

利用UC3846高性能电流模式PWM芯片,研制了一种供消防车控制系统使用的DC/DC隔离电源.该隔离电源的输入端由蓄电池DC24 V供电,采用推挽正激式拓扑结构,实现24 V的直流输出.分析其电路的工作原理,并给出了隔离电源的实验波形.该电源已在安徽明光浩淼公司生产的消防车上使用,它具有瞬态响应快、稳定性好、隔离效果强等优点,能够很好地满足消防车控制系统的供电需求.     

基于电流反馈控制的 DC/DC 升压变换器

目的　克服非最小相位特性对控制器设计的影响.方法　将DC/DC升压变换器的输出电压控制问题转化为对电感电流的控制,并采用了串级结构的电压和电流控制器.控制器的外环采用PI控制算法,以电容电压为被控量;内环则采用非线性输出反馈控制算法,以电感电流为被控量.结果　DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制方案是可行的.结论　该种结构的控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性,而且对负载电阻、电容、输入电压等参数变化有着很强的稳健性.     

扩张状态观测器在电压型PWM整流器中的应用

电压型PWM整流器受交流侧参数不平衡、直流侧电容等效阻抗等因素的影响,引起直流电压波动,目前还没有太好的解决办法.针对上述情况,把各种因素视为未知扰动,利用扩张状态观测器进行观测.为获得稳定的直流电压输出,提出了基于扩张状态观测器电压型PWM整流器的控制策略.该策略既能对未知扰动进行补偿控制,又能改善交流侧交流电流波形.通过建立基于扩张状态观测器电压型PWM整流器控制系统Simulink仿真模型,对在交流侧三相参数不平衡和直流侧电容等效阻抗的电压型PWM整流器性能进行了仿真研究.仿真结果表明提出的控制策略是可行的.     

基于电流反馈控制的DC／DC升压变换器

目的 克服非最小相位特性对控制器设计的影响。方法 将DC/DC升压变换器的输出电压控制问题转化为对电感电流的控制，并采用了串级结构的电压和电流控制器，控制器的外环采用PI控制算法，以电容电压为被控量，内环则采用非线性输出反馈控制算法，以是电感电流为被控量。结果 DC/DC升压变换器的仿真结果表明，上述控制方案是可行的。结论 该种结构的控制器不但可使被控系统获得良好的动态特性，而且对负载电阻、电容、输入电压等参数变化有着很强的稳健性。     

三相电压型PWM整流器参数的研究

比较和分析三相电压型PWM整流器的各种电路仿真软件的基础上,用PSIM仿真软件对给定的不同参数进行设定运行。仿真结果表明,交流侧电感、直流母线侧电容参数和电网的电压不平衡对电路性能和功能的影响是至关重要的。     

DC/DC变换器小信号建模与稳定性分析

小信号模型是动态系统稳定性分析的基础.采用状态空间平均法,建立了DC/DC变换器的小信号模型,通过对比电磁暂态模型和小信号模型的时域仿真结果,验证了小信号模型的准确性.对小信号模型方程进行拉氏变换,得到输入到输出的传递函数,进而画出零极点图,分析了系统的稳定性.在DC/DC变换器中,随着电容的逐渐增大,系统越来越不稳定;随着电感的逐渐增大,系统稳定性增强.DC/DC变换器的稳定性分析对电容电感参数设计具有重要意义.     

三相电压型PWM整流器主电路的设计与仿真

给出了三相电压型PWM整流器在三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型．选择固定开关频率的直接电流控制策略,采用电压外环和电流内环双闭环控制结构,按此方法给出了电压和电流PI调节器设计的方法,同时给出了交流侧电感和直流侧电容取值的设计．在MATLAB的SIMULINK环境下建立系统的仿真模型,仿真结果验证了主电路参数设计的正确性．     

一种单片高效开关DC/DC转换器的设计与实现

提出了一种针对便携式电子产品的高效单片开关DC/DC转换器.采用固定关断时间PWM控制方式代替传统的固定频率PWM控制方式,转换器的开关频率和开关电流损耗随输入电压减小而降低,弱化了转换效率随电池电压下降而降低的趋势;除一般PWM/PFM供电模式外,该转换器增设了LDO供电模式以降低转换器的最小输入电压,提高了电池使用效率;另外,该转换器采用既能消除开关管与同步整流管瞬通电流损耗、又能消除其驱动缓冲级瞬通电流损耗的"嵌套"死区缓冲器.仿真结果表明,该转换器转换效率高达95%.转换芯片以0.5μm2P3M Mixed Signal CMOS工艺流片,实测效率达91%.     

交流励磁用三相PWM整流器的研究

为了改善脉宽调制型整流器(PWM整流器)的动、静态性能,基于三相PWM整流器的矢量控制原理,建立了整流器输入电流控制所需的d-q模型,提出了d、q轴电流的状态解耦和电网电压前馈补偿的综合控制策略,从而对电网波动和负载扰动具有较强的抗干扰能力.样机实验表明,该整流器能获得单位功率因数的正弦输入电流、稳定的直流输出电压和快速的动态响应,能够实现能量的双向流动,是满足交流励磁需要的理想整流电源.     

三相VSR新型双环控制策略研究

建立了三相电压型PWM整流器在d—q坐标系下的非线性数学模型．通过非线性输入变换和引人交、直流侧的功率平衡方程,推得三相电压型PWM整流器的线性化数学模型;并设计了双闭环控制系统,电压外环为非线性PI控制,电流内环为反馈线性化控制．仿真结果表明,基于该控制方案的系统具有较好的动态特性和较强的鲁棒性;控制系统全局稳定,输出直流电压无稳态误差．     

Research on Novel Double-loop Control Strategy of Three-phase VSR

建立了三相电压型PWM整流器在d—q坐标系下的非线性数学模型．通过非线性输入变换和引人交、直流侧的功率平衡方程,推得三相电压型PWM整流器的线性化数学模型;并设计了双闭环控制系统,电压外环为非线性PI控制,电流内环为反馈线性化控制．仿真结果表明,基于该控制方案的系统具有较好的动态特性和较强的鲁棒性;控制系统全局稳定,输出直流电压无稳态误差．     

一种频率可偏移的峰值电流控制电路设计

为了降低直流/直流(Direct Current/Direct Current,DC/DC)变换器在短路时电感电流平均值,设计了一种频率可偏移峰值电流控制电路.利用比较器检测输出电压变化,通过数字控制电路产生不同频率脉冲信号和控制信号,以控制斜坡补偿电路的斜率和频率,并提高系统稳定性和带载能力.当出现将输出电压被拉低的...     

机车电源测试用电子负载研究

为节约能源和提高测试准确性,针对机车电源出厂测试设计一种能量回馈型交流电子负载。介绍此电子负载主电路拓扑与主要功能,分析起能量传递作用的中间直流母线电容控制要求和谐波产生原因,设计两级PWM变换器控制方案,采用电压外环电流内环双闭环控制结构,基于TMS320F2812DSP搭建系统控制电路。试验结果,表明设计的电子负载能准确模拟各种负载特性并将能量回馈至为被测试机车电源供电的直流供电电源。     

一种新型的零电压全桥DC/DC变换器

针对传统DC/DC变换器滞后臂零电压开关范围窄、占空比丢失严重及转换效率低等不足.提出了一种新型的零电压PWM全桥(ZVS PWMFB)DC/DC变换器,即在基本变换器变压器的一次侧串入1个耦合电感和2个隔直电容.利用耦合电感来实现较宽的输入电压及较大的负载范围的ZVS.由于耦合电感没有直接作为一个电感串联在负载电流支路中,所以它不会引起占空比的丢失.本文分析了此电路的工作原理.并通过仿真结果验证了它的工作原理的正确性和较高的转换效率.     

基于改进PWM控制的串联型三相混合型整流器的设计

随着社会的发展,直流电的应用已深入日常生活的方方面面,由此需要设计一款合适的整流器将交流电转化为直流电.现有的整流器有不控整流器、PWM整流器及混合整流器等,不控整流器直流侧需要较大的滤波电容,这对电容的要求比较高,而PWM整流器虽然控制灵活,但是容易产生谐波.现有混合整流器多为并联型结构,控制方式较为复杂.本文对比分...     

三相PWM整流器的哈密顿与滑模协调控制研究

针对三相电压型(pulse-width modulation,PWM)整流器传统单一的控制方法存在的不足,滑模控制的稳态特性较差以及哈密顿控制的动态响应较慢等问题,本文设计了基于滑模和哈密顿控制的PWM整流器的协调控制策略。首先在三相PWM整流器拓扑的基础上建立数学模型,分别设计出整流器状态误差哈密顿控制器和滑模控制器,在此基础上设计出协调控制策略,并分析了系统稳定性,协调控制能达到直流输出恒定和单位功率因数运行目标。仿真实验结果表明,PWM整流器的哈密顿与滑模协调控制能够满足整流要求,同时具有快速的动态性能和优良的稳态性能。该研究验证了协调控制的可行性,为PWM整流器的控制策略的研究开启了新思路。     

一种用于风电机组的PWM整流器

根据数学模型和1～3变换理论,设计出电网电压矢量检测和网侧输出电流矢量检测,应用电网电压矢量定向原则构造出基于1～3变换的三相交流电网电压矢量定向PWM整流器控制系统结构图．该PWM整流器应用于910kW双电枢混合励磁风力发电机组,双电枢混合励磁发电机由160kW永磁励磁发电机和750kW感应发电机组成．整流器开关器件采用IGBT,永磁同步发电机输出经二极管整流和升压DC／DC变换器给IGBT整流器直流侧提供电能并经DC／DC变换器的控制维持直流电压恒定．通过基于1～3变换控制系统的实施,使PWM整流器和风电机组达到优良的性能．