电力电子变换器广义连接矩阵及其潜电路判别

对电力电子变换器拓扑结构认识的局限性,导致实际运行中会出现非设计要求的工作模态或潜在电路,它们附加在正常工作模态中,使变换器特性异常。为探明所有可能潜在电路,提出了适用于电力电子变换器拓扑分析的广义连接矩阵,由此给出电力电子变换器潜在电路的一般判据,得到一种新的电力电子变换器潜在电路的分析方法。本文具体以三阶DC/DC升压式和1/3降压式两种谐振开关电容变换器为例,对电力电子变换器广义连接矩阵识别潜电路判据的可靠性进行了验证,实验结果验证了所提出的方法是正确和有效的。     

基于深度优先搜索的潜在电路计算机辅助分析法

潜在电路分析(sneak circuit analysis,SCA)对系统安全可靠运行有重大意义,电力电子变换器的潜在电路分析处于手工分析阶段。该文对电力电子变换器潜在电路计算机分析方法进行研究。根据电路原理建立电力电子变换器矩阵模型,由此采用深度优先搜索算法,对变换器中所有可能的路径进行搜索,再通过判断函数对搜索到的路径进行识别,得到变换器中的潜在电路。基于该方法开发的计算机软件应用表明,它具有方法简单、搜索时间短、无冗余路径、准确性高、通用性强等优点,适用于复杂电力电子变换器的潜在电路分析。以谐振开关电容(resonant switched-capacitor,RSC)变换器为例,验证提出的潜在电路计算机辅助分析方法的正确性。     

基于漏磁变压器的镇流器谐振电路研究

阐述了漏磁变压器的工作原理,针对超细管径荧光灯电子镇流器的性能要求,建立了基于漏磁变压器的谐振电路等效模型,探讨了灯管和变压器内部寄生电容对谐振电路的影响,设计了一种新型的镇流器谐振电路,并通过仿真和实验予以验证。     

电子镇流器谐振型负载电路的研究

谐振电路的分析、计算往往因输入信号中谐波含量过大而难以精确进行。本文对电子镇流器负载谐振电路进行了理论分析 ,提出针对电子镇流器负载谐振电路的二阶段分析方法。在此基础上提出串并联负载谐振电路分析和参数的计算方法 ,并通过仿真分析和实验证明了其有效性     

高压电容器充电电源的研究

为了研究电容器放电结束后的能量补充,推进电容器充电电源(CCPS)根据电容器输出电压的要求,对带电阻器的高压直流电源、谐振充电电源和高频变换器充电电源技术进行了讨论,并对其进行了验证和对比。带电阻器的高压直流电源电路简单,但是体积庞大,效率低下,适用于要求不高的场合;谐振充电电源对开关的耐压和电容容量要求很高,调整率很差;高频变换器采用电力电子和现代控制技术,使得充电电源运行起来更安全、可靠、易控,是目前采用的主要技术。另外,因三相谐振充电电源和并联模块充电电源是大功率充电电源的发展方向,故应根据需要选择充电方式和电路结构,以达到更高的性价比。     

新型Buck软开关电路的设计与仿真

Buck变换器在电力电子及传动中得到了广泛的应用,为了减少其工作过程中的开关损耗和开关噪声,本文提出了一种新型Buck软开关电路拓扑结构图,将谐振电路与主开关并联,谐振过程则不受负载电流大小的影响;主开关导通前先使辅助开关导通,实现了主开关和辅助开关的零电压开通和关断。本文详细分析了软开关过程,并推导了谐振电路参数和辅助开关最小占空比计算公式,仿真结果表明了所设计电路的正确性。     

基于电力电子开关的整流电路谐波滤除法研究

针对整流电路的谐波污染,采用了一种基于电力电子开关的可控整流电路谐波注入滤波法。该方法直接从整流电路的直流侧提取所需的谐波电流,在利用适当的电路结构获得最佳注入条件后,通过电力电子开关注入到交流侧。它不仅降低了谐波含量,同时也减少了直流侧电容桥上的谐振电流。通过仿真和电路试验证明,该滤波电路能将电流畸变率由原来的30.53%降低到9.45%,从而使交流侧的电流接近正弦波。因此,它是一种很有前景的滤波方法。     

无极灯电子镇流器的频域分析与设计

对电感双磁环耦合无极灯的电路模型进行了研究,分析了无极灯电子镇流器的等效简化电路。基于简化电路,详细探讨了无极灯电子镇流器谐振环的频域特性,以及基于频域特性的谐振环设计思想。并比较了有极灯和无极灯电子镇流器在主要频域特性之间的差别和内在联系,给出了一种能有效地应用于无极灯电子镇流器的频域分析和设计的思路,即指定死区电角度和谐振电流相位角、反推谐振环参数。     

基于谐振原理的三电平叠层母排杂散电感测试方法

提出了一种基于LC谐振原理的三电平叠层母排杂散电感的测试方法.在测试电路中加入谐振电容,根据换流过程中叠层母排的杂散电感与已知谐振电流产生的谐振频率,精确测量出谐振频率,由已知的谐振电容数值推导出叠层母排的杂散电感.试验表明,该方法对于三电平叠层母排杂散电感的测量精度高,对于中高压三电平电力电子拓扑的过电压保护具有重要的指导意义.     

一种不需要电容电流传感器的LCL滤波电路有源阻尼控制方法

针对LCL滤波电路中电力电子变流器的谐振问题,提出了一种反馈虚拟电容电流的有源阻尼控制方法。根据LCL滤波电路的拓扑结构,建立系统状态方程,再结合网侧电压推导出电容基波电流的幅值和相位,将产生的虚拟电容电流反馈到控制环,从而实现电力电子变流器LCL滤波拓扑的有源阻尼控制,抑制系统振荡,提高系统的稳定度。通过500kW光伏发电系统实验验证了这一控制方法的有效性。     

Power converters and amplifiers (review of "Pulse-Width Modulated DC-DC Power Converters" by Kazimierczuk, M.K.; 2008) [Book news]

This book is a comprehensive textbook in the areas of electrical, electronics, and telecommunications engineering. It consists of 17 chapters and two appendices. Some of the topics covered include: buck PWM DC-DC converters; boost PWM DC-DC converters; buck-boost-PWM DC-DC converters; half-bridge and full-bridge converters; push-pull PWM DC-DC converters; open-loop small-signal characteristics of boost converters for CCM; current-mode control of boost converters; silicon and silicon carbide power diodes; and soft-switching DC-DC converters. Appendix A is an introduction to SPICE and Appendix B provides an introduction to MATLAB. Answers to problems and the index are also included at the end of the book. The book is recommended for senior undergraduate and graduate students but also for practicing engineers working with switch-mode power supplies, within applications such as computers, telecommunications, industrial electronic systems, automobile electronics, medical equipment, radars, and aerospace power technology.     

电力电子与电力系统集成专辑主编评述

随着可再生能源、直流输电和微网等领域快速发展,电力电子与电力系统之间集成日益提升,由此引发的变流器与电网之间以及变流器之间相互作用给变流器控制、多变流器间协调控制、变流器系统建模分析以及变流器系统稳定运行等带来诸多挑战,近年来得到学术界及工业界关注。为了集中展现本领域最新研究进展,《电源学报》特别推出"电力电子与电力系统集成"专辑,以期推进电力电子与电力系统集成中难点和热点问题的探讨。     

多电平技术在电力系统中的应用

电力电子技术在电力系统中具有十分广阔的应用前景。多电平变换器是电力电子研究领域的核心技术之一。对已有的多电平技术在电力系统中的应用进行了归纳和分析,最后预测了其发展趋势。     

HS理论在DC/DC变换器建模及仿真中的应用

利用混杂系统(Hybrid Systems,简称HS)理论对开环和闭环控制DC/DC变换器进行了分析和建模,并考虑了不连续电流工作情况.最后在Matlab环境下对该模型进行了仿真分析以及相同参数下的实验验证.由于电力电子变换器的开关特性,对其建立精确模型具有一定的难度,而采用HS理论能很好地解决这一问题.HS同时囊括了连续变量系统和离散事件系统的动力学特性.因此,采用HS理论能够精确描述电力电子变换器,并能在该基础上分析系统的一些复杂特性.     

分布式变换器的结构和控制体系

着重讨论了基于功率集成技术的分布式控制功率变换器的结构形式和控制体系.对采用分布式控制后系统出现的新特点进行了总结和分析.对构成分布式变换器的电力电子标准模块的功率级选择、控制器功能以及组网方式进行了详细的描述.分布式控制的变换器有望提高系统可靠性、灵活性,解决大规模生产中开发周期长、成本高的问题,在未来的电力电子应用中有着广阔的前景.     

大容量多电平变换器拓扑-现状与进展

自20世纪80年代以来,随着电力电子技术的飞速发展,大容量多电平变换器得到广泛应用并日趋高性能化.大容量一般是指功率等级在数百千瓦以上.实现大容量变换的途径有高电压、大电流,在实际应用中以高电压大容量更为典型,而其中多电平变换技术则是实现高电压大容量的关键.本文对多电平变换技术的发展进行了回顾、比较以及总结,同时,还着重介绍了近几年国内外在这一领域研究的最新成果.基于此,对大容量多电平变换技术的发展趋势进行了展望,希望对大容量多电平变换技术进一步的研究提供了一个参考.     

Overview of Single-phase Grid-connected Photovoltaic Systems

Abstract

A still booming installation of solar photovoltaic systems has been witnessed worldwide. It is mainly driven by the demand of “clean” power generation. Grid-connected photovoltaic systems will become an even more active player in future mixed power systems, which are linked by a vast of power electronics converters. To achieve reliable and efficient power generation from photovoltaic systems, stringent demands have been imposed on the entire photovoltaic system. In return, it advances the development of power converter technology in photovoltaic systems. This article thus takes an overview of the advancement of power electronics converters in single-phase photovoltaic systems, being commonly used in residential applications. Demands to single-phase grid-connected photovoltaic systems as well as the general system control strategies are also addressed in this article.     

基于SG3525的两级式低压大电流变换器

随着电力电子技术的飞速发展,开关电源技术得到了不断的提高,现代的微处理器和一些超高速的超大规模集成电路芯片,要求运行在低压、大电流状态,传统的变换器已经不能再满足这些要求。因此,该文提出了一种“半桥＋buck电路”的双环控制变换器,该变换器动态响应速度快,稳定性高;尤其适合于高功率密度、高可靠性的低压大电流输出的小功率模块。     

PWM开关功率变换器分析与仿真方法简述

对开关功率变换器解析建模、数值仿真及符号分析方法的一些新进展及基本结果作了较为全面的叙述。着重说明符号分析法－等效小参量法的优越性，并指出了符数混合分析法是今后开关功率变换器分析方法发展的一个方向。