基于Rogowski线圈的光电电流互感器高压侧设计

对有源光电电流互感器高压侧系统实现方案进行了研究。分析了目前有源光电电流互感器的基本工作原理，通过对积分电路的改进．有效地克服了低频干扰．并进行了相位补偿。对高压侧系统电路的供电问题．提出了CT直接从高压侧的母线上取电源和PT供电相结合的方法．通过电压比较调节电路和PT供电备用电路．分别解决了母线电流过大和过小时电源电路不能正常工作的问题。实验证明，该设计方案抗干扰性好．准确性高。     

新型动态电压恢复器的拓扑与控制策略

为改善电能质量,提出了一种由PWM交流斩波变换器和变压器组成的动态电压恢复器电路拓扑.变压器一次侧通过固态继电器投切组与交流斩波变换器输出端相连,其二次侧与负载串联.当电网电压发生波动时,通过改变交流斩波变换器输出电压以及固态继电器组投切状态,达到调节补偿电压、保持负载电压稳定的目标.新型动态电压恢复器不需使用电池、大...     

电子电流互感器高压侧电路设计的改进

为提高电子式电流互感器测量精度,在此对高压侧电路进行了改进,提出了目前新的设计方案.主要叙述了Rogowski线圈、高压侧电源、高压侧信号处理电路即积分电路、移相电路的改进情况.通过采用新型罗氏线圈可使线圈均匀绕制和每匝线圈横截面相等,克服了传统罗氏线圈的缺点.提出了一种新的高压供电方案,使供电电路能够在母线大电流和空载小电流下仍能正常工作,提供稳定的输出电压,有效解决了电子电流互感器高压侧电源问题.介绍了数字积分器,采用积分算法设计的数字积分器具有更高的精度和稳定性,相位特性优良.同时提出基于贝塞尔滤波器的全通恒时延滤波器,其幅度特性恒定,而且在低频范围内具有恒定的延迟时间.     

单相全桥离网逆变器输出侧功率解耦电路研究

单相逆变器输入电流低频纹波抑制是燃料电池及光伏电池发电系统亟需解决的问题.本文深入研究单相全桥离网逆变器输出侧功率解耦电路拓扑及其输入电流低频纹波抑制策略,给出控制参数、关键电路参数设计准则和实验波形.该电路拓扑中有源功率解耦电路位于全桥逆变器输出侧,与全桥逆变器共用输出滤波电感与电容,通过在输出滤波电容上叠加直流电压和低频偶次谐波电压实现逆变器功率解耦,使逆变器输出侧低频脉动功率在输出滤波电容与负载之间传递,阻断其向直流侧传递的路径.理论和实验结果验证了这种方法的有效性和可行性.     

高压侧测量用电源设计

分析了高压侧测量用电源从母线电流取能的供电方案,针对高压母线电流动态变化范围大的特点,设计互感器时使铁心大多情况下处于饱和状态,当母线电流较小时用锂电池作备用电源辅助供电,当母线电流较大时作为能源,同时对锂电池充电.介绍了2种具体的电源方案:一是采用稳压管吸收多余电流的简便设计,可以限制输出电压,该电路适用于100 mW以下的低功耗电路,电源体积较小;二是采用晶闸管限定交流输入电压峰值,对于母线电流变化范围大的应用场合,控制了整流电路输出电压上限,宽范围直流输入电压采用DC/DC稳压输出.     

高电压宽范围输入低电压输出的DC-DC辅助电源设计

高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源技术是中高压、大容量电力电子变流系统的关键辅助技术。基于双管反激电路,本文设计了一个高电压宽范围300~2 500V输入,低电压24V输出的DC-DC辅助电源样机,并给出了电源详细的设计方案。相比传统辅助电源,设计的辅助电源启动支路在电源工作后可自动断开,实现了电源输入电压范围更宽目标;电源主电路由变压器隔离,控制、反馈电路由辅助绕组供电,确保了电源输入/输出高电压隔离;开关管驱动电路采用带耦合电感的脉冲变压器,满足了驱动信号高压隔离和同步驱动要求。此外,计算电源效率的结果表明,双管反激辅助电源更适合高电压输入场合。最后,进行了相关实验,结果验证了所设计的高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源方案可行性和正确性。     

多电压等级配电网备用电源自动投切装置的优化配置方法

科学合理地配置备用电源自动投切装置对提高配电网可靠性起着非常重要的作用,目前的配置方法可能造成备用电源自动投切装置冗余,或者引起装置动作后变压器或(及)联络线过载等问题。提出多电压等级配电网备用电源自动投切装置的优化配置方法,在考虑设备检修方式下"N-1"以及备用电源自动投切装置与高压配电网自愈系统、中压配电网联络线断路器动作配合的基础上,以配电网负荷转供能力最大、备用电源自动投切装置数目最小为优化目标,在"N-1"或设备检修方式下"N-1"的潮流约束、转供负荷等值约束、联络线容量约束和主变容量约束下,采用改进的量子遗传算法(IQGA)进行多电压等级备用电源自动投切装置综合配置。算例分析表明,所提方法可提高电网的负荷转供能力,避免潮流和电压越限,提高配电网供电可靠性。     

提高高压直流发生器稳定度的原理及措施

在高压直流发生器中,通过调节主触发电路输出脉冲的触发角可调节半可控桥整流电路电压;亦可调节逆变触发电路使可控硅逆变电路的输出波形的脉宽或波形的频率发生变化,控制发生器的输出电压。在相位控制方式中,采用从高压侧引入采样信号方式,发生器稳定度更高一些。     

基于微控制器的串联锂电池组均衡设计

针对串联锂电池组充放电过程电池均衡的问题,研制了基于微控制器的锂电池组均衡电路,Buck电压变换通过推挽开关电路和隔离输出电路实现。电池组工作期间利用电阻分压由微控制器对各串电压进行采样测量和比较,由整串电池组供电的开关电路通过继电器或光耦/MOS管切换对电压最低的一串电池输出,实现了充电和放电的各串电池电压均衡。针对串数较多的电池组设计了备用电池补偿的方案,它具有结构简单和高效的特点。     

智能型高压变频串联谐振试验电源设计

设计了一种智能型高压变频串联谐振试验电源发生装置,利用LC串联谐振原理,DSP核心板输出PWM波和SPWM波分别控制Buck电路和逆变电路;通过智能矫正算法和PI算法实现智能调频调功;通过对励磁变压器二次侧电压采样以及FFT运算实现自动搜寻谐振点;通过调节装置外部电抗器和电容器的参数改变谐振点频率,从而改变电源电压的输出幅值.该智能型高压变频串联谐振试验电源发生装置可在30～300 Hz范围内连续调频,输出电压等级达到高压、超高压级别.     

A new parallel ZVS converter with less power switches and low current stress components

A new direct current (DC)/DC converter with parallel circuits is presented for medium voltage and power applications. There are five pulse‐width modulation circuits in the proposed converter to reduce current stress at low voltage side for high output current applications. These five circuits share the same power switches in order to reduce switch counts. To reduce the converter size, conduction loss, and voltage stress of power semiconductors, the series connections of power metal‐oxide‐semiconductor field‐effect transistor (MOSFET) with high switching frequency instead of insulated gate bipolar transistor (IGBT) with low switching frequency are adopted. Thus, the voltage stress of MOSFETs is clamped at half of input voltage. The switched capacitor circuit is adopted to balance input split capacitor voltages. Asymmetric pulse‐width modulation scheme is adopted to generate the necessary switching signals of MOSFETs and regulate output voltage. Based on the resonant behavior at the transition interval of power switches, all MOSFETs are turned on under zero voltage switching from 50% load to 100% load. The circuit configuration, operation principle, converter performance, and design example are discussed in detail. Finally, experimental verifications with a 1.92 kW prototype are provided to verify the performance of the proposed converter. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Hybrid DC–DC converter with high efficiency,wide ZVS range,and less output inductance

In this paper, a new soft switching direct current (DC)–DC converter with low circulating current, wide zero voltage switching range, and reduced output inductor is presented for electric vehicle or plug‐in hybrid electric vehicle battery charger application. The proposed high‐frequency link DC–DC converter includes two resonant circuits and one full‐bridge phase‐shift pulse‐width modulation circuit with shared power switches in leading and lagging legs. Series resonant converters are operated at fixed switching frequency to extend the zero voltage switching range of power switches. Passive snubber circuit using one clamp capacitor and two rectifier diodes at the secondary side is adopted to reduce the primary current of full‐bridge converter to zero during the freewheeling interval. Hence, the circulating current on the primary side is eliminated in the proposed converter. In the same time, the voltage across the output inductor is also decreased so that the output inductance can be reduced compared with the output inductance in conventional full‐bridge converter. Finally, experiments are presented for a 1.33‐kW prototype circuit converting 380 V input to an output voltage of 300–420 V/3.5 A for battery charger applications. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种新型零电压零电流开关三电平DC/DC变换器的研究

该文介绍了一种新型的带有简单辅助电路的零电压零电流开关（ZVZCS）三电平DC/DC变换器，它的辅助电路不含耗能元件和有源开关，可实现超前管的零电压开通和滞后管的零电流关断。耦合电感取代了常规滤波电感，它所感应出的电压由功率变压器反射到初级，使得变换器在零状态时的循环电流减小到零。通过改变耦合线圈的匝数比，可以任意设置用于电流回零的电压幅值的大小，调节电流回零的时间。文中介绍了该变换器的工作原理，讨论了设计参数。通过实验验证，该电路具有辅助电路简单、效率高、整流二极管承受的电压低和环流自动调节等优点，适用于高电压、大功率的应用场合。     

分立元件构成的电力电子集成功率模块的设计

该文提出一种采用分立元件构成的用于开关电源用电力电子集成功率模块的设计方案，包括软开关功率因数校正电路和移相全桥型软开关电路两种模块。集成模块中含有主电路开关元件和部分驱动元件。该模块采用多层布线的叠层结构，电路设计紧凑，减小了分布参数，使电路工作时的电压和电流应力明显减小，从而提高了电路的性能，并降低了电磁干扰。该结构方案实现了双面散热，从而降低了散热热阻，提高了可靠性。文中分别给出了两种集成模块的满功率实验结果，电路工作正常，达到了预期的性能。     

智能变电站基于站控层GOOSE输入输出的备自投装置研制

分析了目前备自投装置开关量输入输出的两种方式,在此基础上,综合考虑实时性和成本效益,提出了一种基于站控层GOOSE方式实现开关量输入输出方案,将站控层MMS与GOOSE双网合一,以站控层GOOSE方式采集变电站全站实时开关量信息、开出跳合闸命令,实现备自投功能。结合工程实践介绍了分段备自投的实现过程,并详述了备自投装置实现站控层GOOSE收发的关键技术,给出了备自投装置动作性能指标。保证备自投实时性的同时简化了变电站备自投装置的网络架构,有效降低了变电站的建设成本。研制的备自投装置目前在多个智能变电站运行效果良好。     

基于交错并联Buck变换器新型驱动电路的研究

传统的电压源驱动MOSFET的方式,开关损耗会随着开关频率的增加而显著增加。交错并联技术能够以较低的开关频率实现高频输出电压波动,具有纹波互消、相间分流等优点。在此将一种新型的电流源驱动电路应用于交错并联技术的Buck主电路,在对电路损耗进行详细分析的基础上,设计了在开关频率1 MHz、输入5 V条件下,实现输出1.3 V/20A的电路拓扑,达到了较小电压纹波输出和较高装置效率的要求。     

基于双闭环控制的单端反激式多路隔离输出开关电源的实现

以UC3842电流型控制芯片为核心,以MOSFET IRFPG40作为功率开关器件,设计及研制了一种单端反激式、双闭环电流控制、5路稳定电压输出的40W开关稳压电源,用作于变频器逆变侧IPM模块的专用驱动电源以及其他外围电路工作电源,实验证明所设计的开关电源具有高稳定性。     

一种经济型医疗设备通用高频数字开关电源设计

文章以现代高频开关电源基本设计原理为基础,结合医用设备电源设计制作标准和实际需求,设计了一种通用于中低压医疗设备的高频数字开关电源。该电源使用了8052芯片为数字化核心,实现了A／D采样,人机交互,自动检测和智能控制,配合SG5525芯片实现了PWM控制,最终可以稳定输出满足中低压医疗设备所用的20～500V恒压电源和4～400mA恒流电源。     

基于SG3525半桥型开关电源的研制

美国硅通用半导体公司设计的适用于高频功率MOS管驱动的第二代集成电路脉冲宽度控制器SG3525,用于驱动N沟道的功率MOS管。本文将介绍用该集成电路组成的半桥型开关稳压电源,该稳压电源具有逆变频率高、稳压性能好的特点,适用于工业用电源。     

定频化VIENNA整流器模型预测电流控制

VIENNA整流器是一种高性能三相三电平整流器,不仅网侧性能优良,并且具有功率密度高、结构简单等特点.将模型预测控制引入了VIENNA整流器的电流控制当中,并针对传统模型预测控制计算复杂、开关频率不固定的缺点,提出了一种定频化的模型预测电流控制方法,通过优化价值函数、引入调制模块的方式固定开关频率,并实现网侧单位功率因...