基于滞环控制的电力变换器设计

由于现代电力电子技术的发展,各种非线性器件的广泛应用,使得畸变电流对电网的污染越来越严重.针对电力变换器造成电网谐波污染问题,在理解变换器的电路、控制等基本原理的基础上,根椐电流跟踪控制原理,以高性能的DSP芯片作为电力变换器的控制器,设计了电流滞环控制系统,对变换器输入电流进行了实时的控制并进行了系统仿真和系统测试,实现了系统的高功率因数和输入电流的正弦化.     

电流滞环控制的矩阵变换器的仿真模型

详细介绍了用ＭＡＴＬＡＢ ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件包建立带充滞环ＰＷＭ控制的三相交－交型矩阵变换器的仿真模型,给出了主要的仿真模型。仿真结果表明,采用电流滞环ＰＷＭ控制策略和矩阵变换器是可行的。     

Buck变换器电感电流滞环控制方法

针对Buck变换器快速动态响应的要求，本文提出了一种具有快速动态响应速度的非线性控制方法： 根据负载电流调节的电感电流滞环控制。该方法能够明显改善输入电压及负载变化所引起的动态过程，且物理意义明确、直观，设计过程简单。Matlab分析和仿真结果验证了该控制方法的优越性。     

数字电流滞环控制的Buck-Boost DC/DC变换器

基于Buck-Boost DC/DC变换器,提出了一种数字电流滞环控制方法,根据输入输出电压、输出电流的采样信息及输出电压偏差反馈增益,计算出所需平均电感电流,并将电流控制在该平均电感电流的一个滞环宽度内.详细分析了负载突变和启动过程中输出电压的动态响应,给出了参数选择及设计过程,经实验验证了输入电压及负载对输出电压的影响,结果证明了该控制方法的可行性和理论分析的正确性.     

基于DSP的矩阵变换器的设计

3Ф—3Ф矩阵变换器是一种由9个双向开关组成的直接交交变频器。它是一种全硅变换器，不需要体积庞大的中间蓄能元件。本文将要阐述的包括矩阵变换器的基本调制算法、TMS320F240型DSP的编程等内容，并且给出了实际试验结果。     

三相脉宽调制功率变换器中电流滞环控制方法的研究

在变频调速系统或三相脉宽调制(PWM)功率变换器等高性能工业场合,电流控制方法对整个系统性能至关重要。在动态性能要求很高的场合,电流滞环控制是最常用的一种方法。对目前常用的定环宽、基于矢量调制、自适应环宽和正弦环宽的几种滞环控制方法进行了比较分析。比较的指标除了常用的平均开关频率、电流频谱和总谐波失真(THD)外,平均开关频率和THD的乘积也作为一个重要比较指标,总结了各种方法的主要优缺点。     

电压型滞环控制的同步Buck变换器

阐述了电压型滞环控制和同步Buck变换器的基本原理，并对两项技术结合起来的电压型滞环控制的同步Buck变换器进行了详细的分析：对电压型滞环控制与传统电压型控制在负载瞬态变化时的输出电压进行了仿真比较。结果表明该控制方案所具有对负载瞬态变化有近乎同步响应的优点。在实际应用中采用TI公司的TPS5210芯片实现了滞环控制，验证了仿真结果。最后简要给出了对电压型滞环控制的开关频率进行估算的方法，     

基于模块化多电平变换器的电流滞环跟踪型并网控制策略

基于电流滞环型双闭环并网控制策略运用于模块化多电平变换器(MMC),实时监测电网电压、并网电流与给定电流误差,从而决定其网侧输出电压,使得并网电流快速、高效地跟踪给定电流;同时对并网电流脉动频率、开关频率做了详细分析,证明了该策略优越性。建立虚拟子模块,在此基础上根据子模块电容电压大小排序和桥臂电流方向,不断改变虚拟子模块与实际子模块驱动信号的循环映射关系,达到子模块电容电压动态平衡的目的。该控制方法适用于任意单元级联和任意电平数。设计了一台五电平MMC的实验样机对上述控制方法进行了实验验证。     

Boost PFC变换器的无模型预测电流控制

升压型功率因数校正(Boost PFC)变换器在中轻载运行时存在电感电流的断续导通模式,采用线性的比例-积分(PI)控制器难以有效地控制平均电感电流,导致输入电流存在较为严重的畸变。为改善输入电流质量,基于变换器统一的超局部模型并结合预测控制思想,建立了无模型预测电流控制器以生成合适的占空比控制信号并提高电流环路的响应速度。该方法在克服控制器对系统参数依赖的同时,有效地提高了变换器在电流连续导通模式和断续导通模式时的电流控制性能,避免了额外的模式识别算法或硬件检测电路。     

双馈风力发电机组网侧变换器电压空间矢量电流滞环控制

利用电压空间矢量滞环电流控制(VSM-HCC)和变速PI电压控制,实现了变速恒频(VSCF)双馈风力发电机组网侧变换器功率双向流动和直流侧电压稳定的控制目的。电压空间矢量调制方法的引入,降低了变换器的开关频率,同时也保留了滞环控制响应快、简单及鲁棒性好等优点。通过增加负载电流前馈补偿环节,提高了系统的响应速度,有效抑制了直流侧电压的波动。仿真验证了该控制策略比传统的双闭环PI控制对外部扰动有更好的自适应能力和良好的动态性能,并示出与VSCF双馈风力发电机组进行联调仿真的结果。     

可逆变流器正弦滞环宽度控制方法

滞环控制方法具有动态响应速度快和电路结构简单的优点,该方法获得了广泛的应用和发展。从改善系统的输入电流谐波总畸变率THD（Total Harmonic Distortion）角度,提出一种改进的正弦滞环宽度控制方法,可有效减小脉宽调制（PWM）可逆变流器系统的THD。在PWM可逆变流器系统状态空间模型的基础上利用Psim仿真软件进行分析。和固定滞环宽度控制方法相比．应用改进的正弦滞环宽度控制方法,系统具有更小的THD。快速傅里叶变换结果表明,应用改进的正弦滞环宽度控制方法．系统具有更小的谐波含量。     

基于反激变换器的高功率因数LED驱动电源设计

针对传统的发光二极管(LED)驱动电源功率因数不高的问题,在需要隔离的场合选择反激电路作为主电路拓扑实现功率因数校正(PFC)和LED电流的控制.通过对反激电路的分析,证明了工作在临界连续模式下的反激电路可以实现PFC.该电源是采用反激电路为主电路的单级PFC电路,能同时实现PFC和LED电流控制,相对2级功率因数校正...     

基于Buck变换器的开关磁阻电机风力发电系统控制

介绍了开关磁阻电机风力发电控制系统的原理,提出了适合于SRG风力发电应用的Buck型功率变换器拓扑结构,分析了其工作原理。将中低速区域的电流PWM控制、电流滞环控制与高速区域的角度位置控制相结合,提出了SRG的电流控制策略,并利用两电平逆变器实现SRG并网。仿真和实验验证了所提控制方法的可行性和有效性。     

基于LLC谐振变换器的直流电源控制系统设计

基于LLC谐振变换器的直流电源,具有输出电压范围宽、效率高、体积小等优点,因此受到了青睐。首先分析了三电平半桥LLC谐振变换器的数学模型。在此基础上,设计了以数字信号处理器(DSP)为控制器的脉冲频率调制(PFM)控制系统。针对DSP处理器在闭环调频过程中易出现周期值和比较值装载时间不一致、导致电路出现异常振荡的问题,提出了特定区域内赋周期值和比较值的方法。最后,通过实验证明了该方法的有效性。     

电网不平衡时电流限制的风电并网变流器功率/电流灵活控制

在不平衡电网电压下,针对并网变流器输出功率波动、电流畸变以及过电流的问题,提出一种考虑限流的功率/电流灵活控制方案。首先分析了瞬时功率控制及电流平衡控制在同时兼顾功率及电流方面的局限性,并通过计算这两种控制策略下的并网电流值,设计了峰值电流控制方案。同时,基于瞬时功率控制及电流平衡控制下电流参考值间的本质联系,根据引入的权重系数来调节并网电流中的低次谐波含量,进而实现了并网功率及电流灵活控制。该控制方案无需检测谐波分量,控制结构简单,易于实现。仿真结果验证了控制方案不仅可以保证电流在安全的运行范围内,还能实现功率及电流的灵活控制。     

滞环电流控制的新型三相电压型变流器

随着电力电子技术的发展,可逆变流装置得到了广泛应用传统的相控整流器存在功率因数低、输入电流谐波成分高等缺点,影响了电网的供电质量。针时这类非线性负载所产生的负面影响,提出了一种滞环电流控制的新型三相电压型变流器,分析了系统的控制原理,论述了系统的设计过程,运用Psim软件进行仿真分析,采用IGBT作为功率元件,基于DSP构造了一套可逆变流器装置。该装置实现了单位功率因数,并使输入电流为正弦电流,得到了与仿真分析相一致的试验结果     

一种通用高精度DSP控制的Buck变换器设计

基于DSP高性能模数(A/D)转换器和脉冲宽度调制器(PWM)的功能,设计了一种通用的数字PID控制的Buck变换器。在完成主电路设计的基础上,讨论了PWM控制理论的基本原理。通过分析DSP的PWM产生方式和PID控制算法,设计了一种通用的数字PID控制器。详细解析了数字PID控制器的设计过程并制作了试验样机进行实验。静态测试表明,当Buck转换器的输入电压和负载改变时,输出电压的稳态值变化范围非常小;动态测试表明,当Buck转换器的输入电压和负载快速跃变时,其输出电压波动峰值很小且能迅速恢复。提出的通用高精度DSP控制的Buck转换器具有控制精度高、动态响应快和强鲁棒性等特点,为大功率数字DC-DC通用化设计提供了思路。     

一种新的单相变三相高功率因数供电方式

提出了一种基于平衡变压器的单相变三相电源转换供电方式。该方式将单相输入交流电压通过变流器分出幅值相等、相位正交的另一相(β相)电压,与输入电压(α相)组成两相正交电压,经两相-三相平衡变压器转换为三相对称电压对三相负荷供电。提出了一种PWM整流器控制策略,在供给β相有功电流同时补偿α相的谐波电流,抑制当三相负荷为非线性时所产生的谐波电流,使总的输入电流具有高功率因数和良好的正弦波形。在向同一负载供电时,该方式比传统的单相变三相变流器用到的功率器件更少,承受的功率更小。仿真结果证明了该供电方式结构及其控制策略的正确性和可行性。