三相桥式全控整流直流电源控制电路设计浅析

三相桥式全控整流直流电源的工作过程,要求任何时刻都必须有两个整流器件同时导通,才能形成导电回路,其中一个为共阴极组的,另一个为共阳极组的。晶闸管是应用的主要整流器件,所以,要确保整流电源正常工作,晶闸管控制极(也称门极)的脉冲触发控制电路就非常重要了。就如何得到可靠的晶闸管触发控制脉冲做一简要的分析。     

三相功率谐波源控制电路的研制

本提出了一种PWM脉冲发生电路，其开关频率达到12.8kHz，可准确合成50次以内谐波。应用了信号重构理论，极大增强了功率谐波源的谐波合成能力。     

三相电压型PWM整流器直接功率控制策略

首先分析了三相电压型PWM整流器的拓扑结构和数学模型,然后对基于瞬时功率估算的直接功率控制、电压定向的直接功率控制、无电压传感器虚拟磁链的直接功率控制、基于定频的虚拟磁链和变换器输出电压计算的直接功率控制进行性能分析,比较其各自的优缺点.并在此基础上对三相电压型PWM整流器直接功率控制策略进行了展望.     

基于DSP的三相电压型整流器

为更好地实现三相电压型整流器数字化控制,从三相电压型PWM整流器(VSR)主电路拓扑结构出发,以数字化控制技术为切入点,以TMS320LF2812为控制核心,根据一种空间矢量算法,简化了DSP芯片的软件设计.并在此基础上给出了由DSP芯片控制的三相电压型PWM整流器的控制系统.详细介绍了交流电压采样、直流电压检测、IPM驱动电路、PI调节器、空间矢量脉宽调制(SVPWM)等控制模块的设计流程及相应的软件控制框图.最后利用Matlab/simulink工具箱建立了三相电压型PWM整流器的仿真模型,并进行了仿真.仿真结果证明:基于DSP控制的三相电压型整流器实现了单位功率因数控制,具有优良的动态和静态性能.     

三相SVPWM整流器主电路参数的设计

用状态空间法建立三相SVPWM整流器VSR的数学模型,并根据此模型建立了三相SVPWM整流器的等效电路模型,在理论上分析了该模型的交流侧和直流侧的稳态工作情况,分析了交流侧电感和直流侧电容对整个主电路起着至关重要的作用,并提出了完整的主电路参数计算方法。     

高压三相PFC整流电路的研究

为了得到输出稳定、开关耐压力小并且功率因数高的大功率三相整流器,对三相VIENNA型PFC电路拓扑进行了研究,对VIENNA整流器的原理进行了调查,根据原有的控制理念,在其控制方面采用了区间控制结合滞环控制法来控制整个电路。在整个系统方案设计完毕后,搭建Matlab模型对所设计的电路进行仿真,由仿真结果可以看到系统的输出为稳压输出,开关器件的耐压力为输出电压的一半,输入功率因数为1,并且做了一些小样机对系统所采用的控制进行了验证。     

A three-phase active rectifier with a single transistor switch

This paper considers a scheme of a one-quadrant three-phase active rectifier (three-phase PFC), which consists of a bridge three-phase uncontrollable rectifier and boost dc converter. The converter provides a power factor of 0.955 with the possibility of improving and stabilizing the output voltage with minimal expenses for reactive elements and control circuits. The operation of the rectifier when powered by a nonsinusoidal and unbalanced network is considered.     

基于比较电路原理实现的三相桥式整流器的触发线路

该晶闸管触发器采用集成运数放大器,移相触发脉冲的形成是根据三相交流电的各相与移相控制电压直接比较原理实现的。触发器具有优良的适应性、稳定性和控制品质,可直接应用于实际工程电路,且成本很低。     

三相电压型PWM整流器双开关表直接功率控制策略研究

针对传统的三相电压型PWM整流器直接功率控制存在无功功率失控区和直流侧输出电压波动大等缺点,提出了一种双开关表控制的直接功率控制策略。根据各个扇区内不同开关矢量对有功功率与无功功率作用的大小,设计了快速、慢速两种开关表。有功功率滞环比较器采用三电平控制,系统根据当前滞环输出结果和控制幅度的值选择快速或慢速开关表,产生开关信号驱动主开关进行直接功率控制。仿真和实验结果表明双开关表直接功率控制策略消除了无功功率的失控区,改善了系统的动态特性。     

三相电压型PWM整流器的一种改进前馈控制策略

针对三相电压型PWM整流器受到负载扰动和电网波动的影响较大问题,在分析其数学模型的基础上,根据输入输出之间的功率平衡关系,提出了一种改进的前馈控制策略。前馈信号同时包含了电网电压和负载的信息,通过快速调节交流侧进线电流,使得系统功率平衡得以维持。在所搭建的实验室平台上做了相应的模拟实验,验证了控制策略的有效性,提高了系统对负栽扰动和电网波动的抗干扰能力。     

基于SVPWM三相电流源整流器的研究

介绍了三相电流型整流器(CSR)基本原理和空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术。三相电流型SVPWM整流器调制信号生成的步骤为:判断指令电流所在的扇区、选择开关矢量及其作用顺序和计算开关矢量的作用时间。利用Matlab/Sim-ulink搭建整个系统的仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,该系统具有良好的静、动态特性,交流侧电流接近于正弦,功率因数接近于1。     

三相电流型PWM整流器改进型模型预测控制

模型预测控制算法是以系统模型为基础,通过优化性能指标获得最优控制量的一种新型算法,具有很好的控制性能,已经获得广泛的应用。针对三相电流型PWM整流器,本文提出了一种改进型模型预测控制。根据电流型PWM整流器在dq0旋转坐标系下的数学方程,建立了增量式预测控制模型;根据系统控制要求设计了控制器的优化性能指标,性能指标综合考虑了系统误差和控制增量的影响,通过求解优化性能指标得到预测控制增量表达式。实验结果表明,该控制算法具有很好的控制性能。相比于传统的PI调节器,该控制方法参数易整定,且具有很好的阻尼特性。     

一种大功率可控整流电路的控制方法

介绍了三相电压型整流器的原理,空间矢量PWM算法(SVPWM)理论,采用电压、电流双闭环控制策略,利用遗传算法求解控制系统的参数,数字信号处理器DSP TMS320F2812来实现三相PWM整流器空间矢量的全数字控制,实现大功率可控整流电路的控制,实验表明系统稳定性和抗干扰性都明显提高,通过实验结果证实了以上设计方法的可行性。     

抗干扰的三相PWM整流器改进前馈控制策略

基于三相PWM整流器的电压、电流双闭环控制结构,不影响系统跟随性的前提下,电流内环加上前馈补偿,提高其抗干扰性能。根据输入输出之间的功率平衡关系,电压外环加上负载电流反馈,抑制负载扰动对系统的影响。对q轴(有功功率轴)电流与d轴(无功功率轴)电流独立控制,并给出了电压调节器与电流调节器的设计、计算方法。最后,通过simulink软件,控制方法采用SVPWM的电流控制方法仿真,表明系统稳定性和抗干扰性都明显提高。     

基于肖特基二极管的紧凑高效型大功率整流电路

提出了一种结构紧凑、整流效率高、频率在2.45GHz的大功率微波整流电路。采用4只HSMS-282P肖特基二极管桥设计了两路微波整流电路,其结构具有对称性且共用一个匹配网络和谐波抑制网络,使得电路在整流效率不下降的条件下提升整流电路的功率容量;采用终端短路微带线并联于二极管与地之间和在射频分流处添加扇形开路支节,使得整流二极管的二次、三次谐波被抑制,避免了输入低通滤波器的设计,达到小型化和整流效率的提高。在ADS软件仿真、优化下制作出实物,实测结果表示输入功率为38dBm时,整流效率达70%,且电路的尺寸为45mm×65mm。与其他大功率整流电路相比,该电路具有设计方法简单、电路尺寸小、功率容量大、整流效率高的特点,更适合应用到大功率、高电压供能系统中。     

考虑换相过电压的三相桥式全控整流电路建模及验证

三相桥式全控整流电路广泛应用于诸多工业领域,是现代同步发电机励磁系统的标准配置。对于大容量的可控硅元件,换相过程中产生的过电压会导致相关设备被击穿损坏。通常采用并联阻容电路以限制换相过电压。为选取最佳的阻容参数,建立了考虑换相过电压的三相桥式全控整流电路模型,并通过某电厂阻容吸收参数和换相过电压录波数据验证了该模型及Matlab仿真的正确性,为后期的研究提供了数学基础。     

基于电力电子开关的三相整流电路谐波注入滤波方法

对基于电力电子开关的三次谐波注入滤波方法的原理进行了详细的理论分析，它的基本原理是三相整流固有的三次谐波注入到交流输入端，抵消电流中所含有的大部分谐波分量，推导出三次谐波注入法的最佳注入条件，给出滤波电路的结构。通过模拟试验证明，三相整流电路交流侧电流中的谐波含量由原来的30％左右下降到10％左右，滤波效果明显。     

高性能三相背靠背变换器主电路参数设计

针对高性能三相异步电机变频调速系统的总体需求,提出了一种背靠背变换器主电路参数的设计方法。以电网电流总谐波畸变率(THD)作为电流稳态性能的衡量指标,推导了2种不同的计算电流谐波的方法。然后详细分析了主电路中的网侧滤波电感和直流母线电容与系统控制性能之间的关系,据此提出了这2个储能元件的设计原则。同时结合背靠背变换器功率可双向流动和直流母线电压可控的特点,对系统的电路参数进行合理的设计,在此基础上研制出一套用于驱动55 kW异步电机的实验装置。仿真和实验结果验证了所提主电路参数设计方法的可行性。