三相电压型PWM整流器电流环前馈控制研究

在三相电压型PWM整流器中,为实现d轴电流环路和q轴电流环路的解耦控制,同时,提高电流环对电网电压等外部因素的抗扰性能,改善输入电流波形,引入了电流环前馈控制。本文通过对三相PWM整流器的小信号分析,得到了提高电流品质的电流环前馈单元。然后,针对小信号模型静态工作点偏移问题,通过控制方法的改进,补偿了直流电压静态工作点偏移引起的电流环控制性能变化。同时,研究了改进的前馈控制方法对启动尖峰电流的抑制作用。最后,实验结果验证了控制方法的有效性。     

高压隔离的多路低压直流电源

提出了一种基于高频电流互感器的多路低压直流电源设计方案,它实现了高低压电路的隔离。在低压侧采用电流型定频PWM控制器UC3842控制的单端反激电路产生稳定的脉冲电流,通过高频电流互感器传递脉冲能量和实现隔离高压,高压驱动供电电路之间的隔离由多个电流互感器实现,并且该电源可以实现输出不同等级的电压和电流以满足驱动电路的要求。试验结果表明,该方案能为大功率电力半导体器件提供足够大的驱动电压和驱动电流,提高高压控制系统的可靠性和稳定性。     

逆变器的两种电流型控制方式

研究分析了逆变器的两种双环瞬时反馈控制方式——电流型准PWM控制方式和三态DPM电流滞环跟踪控制方式,介绍其工作原理,分析比较其动态和静态性能,并给出具体实现电路及系统仿真结果。     

电流模式DCM反激变换电路的建模和设计

对电流模式控制的反激变换电路进行了研究,建立了工作在电流断续模式下的反激电路小信号模型,给出了基于PWM控制芯片LD7670的单端反激电路的设计实例和电路分析。采用Math CAD对反激变换器控制环路的幅频特性和相频特性进行了分析,对控制环路进行了补偿网络设计,以提高系统的稳定性和瞬态响应。仿真和实验结果证明了模型的有效性,所设计的反激变换电路具有输入电压变化范围宽、动态响应快、电压调整率和负载调整率高的特点。     

空调室内外机通信电路的分析与设计

通信过程是联系家用空调各部分之间的关键,数据接收的正确率对于系统是否能够正常工作以及空调性能优越与否有很大的影响,因而必须保证较高的通信正确率.本文基于传统20 mA四线电流环通信原理,结合空调室内外机远程通信的工程需求,详细设计了一种基于电流信号传输方式的两线电流环通信电路,在电路仿真分析的基础上进行了硬件调试,实验证明,此两线电流环路可以实现远程通信,并且现场应用效果良好.     

PWM三相电流滞环解耦控制研究

先对三相3线电流耦合分析,对各相电流PWM开关控制存在一定的耦合性问题,采用叠加原理以反补偿的方式在原理上进行了解耦阐述后,设计了具体的解耦方案。为了能更好地实现电流滞环跟踪,对关键的电感参数进行了严格的计算选择,仿真实验验证了解耦后不仅明显减少了电流滞环跟踪的误差,改善了三相3线电流跟踪效果,而且解耦后能保持开关管频率基本恒定,表明了该PWM电流滞环解耦控制方案的可行性及有效性。     

基于复矢量PI+多谐振的三电平APF控制技术研究

并联有源电力滤波器(APF)被广泛用于配电网的电能治理。通过分析三相四线制三电平并联APF的电路结构和d,q,0坐标系下数学模型,以高精度基波电流和谐波电流控制为目标,给出复矢量比例积分(CVPI)+多谐振的电流控制方法。基波电流控制环路采用CVPI控制器,以零极点对消原则进行控制器设计,以完成d,q轴电流解耦的同时,实现电流环路的降阶。为了实现谐波电流高精度补偿,在基波控制环路的基础上,引入带相位补偿的多谐振控制,并给出各谐振控制器的一般设计方法。最后,进行了控制系统的实验验证,实验结果证明了所提控制方案在APF应用中的有效性。     

基于网侧功率前馈的二倍频功率有源解耦控制

在单相脉宽调制(PWM)变流器中输入功率存在二倍频波动,会导致直流侧电压二倍频纹波含量较高,需要大容量电容进行滤波.设计了H桥结构的有源功率解耦电路来吸收二倍频功率波动,通过网侧电压电流可计算输入的二倍频功率波动,进而获得二倍频有源功率解耦电路中电感电流或电容电压指令,并利用单电感电流控制环或电容电压外环电感电流内环的双闭环控制方式实现二倍频功率的有源解耦控制.分析对比了有源功率解耦电路采用电感电流单闭环控制方式和电容电压双闭环控制方式的优缺点,指出双闭环控制方式具有稳定性强、响应速度快等优点,并通过Matlab/Simulink仿真和Typhoon HIL602实验平台验证了该控制策略的有效性.     

考虑寄生电容的长距离强电电流环通讯电路的研究

现阶段家用空调内外机间的通讯一般采用强电电流环通讯电路实现,但受到连接线寄生电容的影响,传统电流环通讯距离较短,通常只有30～50 m.针对该问题,本文在传统电流环通讯电路的基础上,设计了双环路控制方案,采用钳位分压,减弱了寄生电容对通讯信号的影响,极大地提高了通讯距离和抗干扰能力,对强电电流环通讯的研究具有一定的参考价值.     

基于虚拟正交变换的三相高功率因数整流器

高频PWM整流器可实现正弦输入电流,能在全功率范围达到单位功率因数。而在400 Hz配电系统中,由于开关频率的限制,整流器的电流环将存在较大静差。针对上述问题,分析了400 Hz三相四线高功率因数整流器的控制器设计,并应用虚拟正交变换方法设计了一种新型控制策略,实现了输入电流零静差和各相独立控制,同时通过调整PWM波的直流偏置来实现输出串联电容的均压控制。最后通过实验验证了理论分析的可行性。     

风力发电用电压源型PWM整流控制器的分析和设计

随着风力发电技术发展,PWM整流电路应用越来越广泛,而要想实现对PWM整流电路直流侧母线电压和电网侧无功功率的有效控制,其控制器的设计至关重要。在建立系统数学模型基础之上,简单分析比较了PWM整流电路的控制方法,然后对利用前馈解耦控制策略的电流内环和电压外环的PI调节器的参数进行分析设计和公式推导,构建了一个双环PWM整流电路的仿真模型,验证所设计的参数是可行和有效的。     

基于电流型PWM整流的恒流调光器研究

为了实现恒流调光器输出高品质的电能质量,文章分析了一种基于电流型PWM整流的助航灯光恒流调光器。首先分析了该恒流调光器工作原理和数学模型,其后通过大信号模型求解其电路方程的稳态解,设计了调光器的一种基于顺馈控制的解耦控制方法,可以有效的减少控制环路的稳态误差,实现恒流输出,并有效地降低网侧电流和输出电流的谐波含量,通过MATLAB/Simulink对系统进行了仿真验证,与传统的调光器相比其直流部分输出纹波小,网侧电流THD从2.71%降至1.88%,负载端输出电流的谐波含量从1.24%降至0.15%。结果表明,基于电流型PWM整流调光器的性能比传统调光器更优越。     

三丝焊接中信号的线性隔离传输与抗干扰措施

在对多台焊接设备的控制中,为了实现多路计算机控制信号的隔离传输,设计了一种高精度的10V线性隔离放大电路,采用DC/DC隔离直流电源模块提供4路直流电源.该电路采用了价格低廉的LM324运放集成电路和光耦TLP521-2,实现了16路10 V线性模拟信号的隔离传输.实验结果表明,该电路精度高、失真小,特别适合工业控制,尤其是大电流和有电磁干扰的工业现场控制.     

光纤隔离驱动在电磁发射机中的应用

为了实现对电磁发射机中功率器件的高精度控制,提出了采用光纤连接的方法实现功率驱动PWM信号的传送。设计了由HFBR-1527发送器、HFBR-2526接收器和高速驱动芯片TC4452组成的高速光纤隔离驱动电路。实验结果表明,该光纤驱动电路能够实现PWM信号的精确传送,延迟时间在100ns以内,抗干扰能力强。该高速光纤隔离驱动电路已经在电磁发射机的开发中得到应用。     

三相电压型PWM整流器双滞环电流控制策略的研究

提出了一种适用于三相无中线PWM整流器的定频滞环电流控制改进算法。其主要原理是利用三相PWM整流器线电流与功率器件开关状态的关系,对线电流实行解耦,利用双滞环来判断参考空间电压矢量的位置,结合锁相环电路对输出的开关状态进行检测,构成频率闭环控制。最后在MATLAB/simulink工具箱中进行了仿真验证。该改进算法保留了传统滞环控制电流跟踪响应快、有限流能力的优点,同时也有效的克服了开关频率变化不固定、开关损耗增大等问题。     

基于ADP3193的VRM三环控制系统

提出了以ADP3193为核心控制芯片的现代电压调节模块(Voltage Regulator Module,简称VRM)控制系统.介绍了系统的电流环、电阻环和电压环3个控制环路的工作原理.利用Flex-ModeTM控制的电流环使得多相的Buck电路达到电流平衡;利用电阻环实现了系统的自适应电压配置(Adaptive Voltage Positioning,简称AVP)功能;电压环使用典型的Ⅲ型补偿网络,稳定了输出电压,并使输出具有良好的瞬态响应.最后,给出了实测波形,验证了理论分析.     

分布式电源并网系统控制策略的研究

滞环电流控制方法以其动态响应速度快,电路跟踪性能好的优点而获得了广泛的应用和发展。从降低开关频率和改善系统输入电流谐波总畸变率(Total Harmonic Distortion,简称THD)的角度出发,研究并设计了一种具有倍频效果的改进三态正弦电流滞环宽度的控制方法,有效地减少了开关管的功率损耗;降低了并网逆变器系统的THD。根据实验结果的分析,以及与传统固定滞环电流控制方法相比较,在相同电路参数和控制参数的条件下,应用改进三态正弦电流滞环宽度控制方法,可减小功率开关管的损耗,降低脉宽调制(PWM)逆变器系统中的THD,从而有利于提高并网系统的稳定性和运行效率。     

新能源发电并网系统的控制策略

滞环电流控制方法具有动态响应速度快和电路跟踪性能好的优点,该方法获得了广泛的应用和发展。从降低开关频率和改善系统输入电流谐波总畸变率THD（Total Harmonic Distortion）的角度出发,研究和设计了一种具有倍频效果的改进三态正弦电流滞环宽度控制方法,可以有效地减少开关管功率损耗,降低并网逆变器系统的THD。利用Matlab/Simulink仿真进行分析,与传统的固定滞环电流控制方法相比较,在相同电路参数和控制参数条件下,应用改进三态正弦电流滞环宽度控制方法,减小了功率开关管损耗,降低了脉宽调制（PWM）逆变器系统的THD,有利于提高并网系统的稳定性和运行效率。     

新能源发电并网系统的控制策略

滞环电流控制方法具有动态响应速度快和电路跟踪性能好的优点,该方法获得了广泛的应用和发展.从降低开关频率和改善系统输入电流谐波总畸变率THD (Total Harmonic Distortion)的角度出发,研究和设计了一种具有倍频效果的改进三态正弦电流滞环宽度控制方法,可以有效地减少开关管功率损耗,降低并网逆变器系统的THD.利用Matlab/Simulink仿真进行分析,与传统的固定滞环电流控制方法相比较,在相同电路参数和控制参数条件下,应用改进三态正弦电流滞环宽度控制方法,减小了功率开关管损耗,降低了脉宽调制(PWM)逆变器系统的THD,有利于提高并网系统的稳定性和运行效率.     

一种新型的单级功率因数校正AC/DC变换器的设计

在研究三相Buck变换器和正反激变换电路基本原理的基础上,设计了一种新颖的单级高频隔离式功率因数校正电路。通过对电路的拓扑结构分析,建立了相应的数学模型。应用三值逻辑PWM开关信号、坐标变换和电压闭环控制实现了单位功率因数校正,并从理论角度证明该数学模型和控制策略的合理性。通过仿真实验,进一步证明该设计能使输出电压稳定,输入电流接近正弦波,且电流和电压同相位,功率因数近似为1。