新型三电平PWM交流斩波器

交流斩波器广泛地应用于工业加热、灯光控制、感应电动机的软起动等领域。随着电力电子技术的不断发展 ,其应用领域不断向高电压、大功率电能变换拓展。在高压电能变换中 ,现有器件的电压等级往往不能满足装置的需要。多电平技术是解决这一问题的常用方法。与此同时 ,多电平电路使用较多的电平数去逼近所希望的波形 ,使输出电压或电流的质量大大提高 ,谐波含量减少。多电平技术在交流斩波器中应用研究尚不多见。介绍了一种新型三电平PWM交流斩波器的电路拓扑。分析了其工作原理以及浮动电容的电压控制原理 ,分析了输出电压的谐波含量 ,最后给出了实验结果和波形。实验结果表明 ,三电平交流斩波器工作原理正确 ,可以正常工作。     

新型EPWM斩波器式交流稳压电源的原理分析

叙述了新型EPWM斩波器式交流稳压电源的基本工作原理与方法。     

基于串联交流斩波器的低压补偿装置设计

串联补偿是目前解决农网末端在用电高峰期欠压问题的有效方法.通过使用IGBT构建串联交流斩波器的电压补偿装置,并采用电压前馈和负载电流反馈相结合的数字方式进行控制,使电压稳定在220V左右.实验样机经过挂网测试,无谐波畸变,响应时间＜40 ms.结果说明该装置具有良好的动态响应和稳定性,能够很好解决欠压问题,满足应用需求.     

交流斩波器输出电压瞬时值重复控制研究

介绍了一种在输出电压平均值控制基础上引入瞬时值重复控制的交流斩波器。该交流斩波器输出电压采用均值闭环控制,以使输出电压有效值保持稳定。为了克服由于电网电压瞬变或负载突变造成的输出电压瞬时变化,在均值闭环控制环的前向通道上引入基于重复控制思想的瞬时值前馈补偿控制,从而使输出电压波形无瞬变。搭建了交流斩波器的实验平台验证所采用的控制方法,控制部分采用ATmega128单片机作为核心,均值PID调节器、重复控制的前馈补偿控制器等均在该单片机中数字实现。实验结果表明,所采用的控制方法能有效地抑制输入电压变化、输出负载变化等扰动,使输出电压波形稳定。     

三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器及其控制策略

详细分析了三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器的电路结构、工作原理及其控制策略。通过比较三相输入电压值的大小,并结合输出电压误差放大信号与三角载波的比较结果,可确定该斩波器各开关管的工作状态。本文以传统的单相输出电压反馈控制策略为基础,提出了一种新颖的三相输出电压反馈控制策略。分别采用两种控制策略,对三相Buck型脉宽调制AC/AC交流斩波器进行了仿真比较研究,并研制了一台原理样机。仿真和实验结果表明:在相同工作条件下,该斩波器采用三相输出电压反馈控制比采用单相输出电压反馈控制具有更好的控制效果。     

高性能交流电压调节技术的发展概况

分析了交流斩波型、单位功率因数变换器型和串联型三类开关型交流电压调节装置,并给出了它们的新型拓扑结构。通过对这三种电压调节装置的对比研究,指出串联型电压调节装置的性能价格比高于其他方式。串并联型电压调节装置是交流电压调节装置的一个发展方向。     

大功率GTO直流斩波器的研究

对１ＭＷ大功率ＧＴＯ直流斩波器的缓冲器、门极驱动器及保护系统进行了探索、并采用ＥＭＴＰ程序对在受控核聚变负载条件下的大功率ＧＴＯ直流斩波器的瞬态过程进行了动态仿真。     

磁浮列车斩波器研究

介绍了典型Ｈ型悬浮斩波器的驱动电路，工作波形以及一些特殊保护措施，并对ＧＴＲ的开关损耗进行了计算和分析。     

Buck型AC/AC直接变换器

新颖Buck型AC/AC直接变换器使用了较少的功率器件实现单级功率变换和能量双向流动,利于提高变换器的功率密度和变换效率.本文给出了其工作模态和工作原理的详细分析,讨论了该变换器的两种PWM调制策略,并指出第二种调制策略可降低开关损耗.采用滞环电流控制的Buck型AC/AC直接变换器可对输入电压畸变进行有效抑制,保持输出电压高度正弦.仿真和实验验证了理论分析的正确性.     

自然换流AC/AC变频控制器数字化实现方法

针对AC/AC变频电路存在的换流死区问题,提出了一种AC/AC变频控制器软、硬件设计方法.该方法中6路触发脉冲均由DSP生成,完成对系统的全数字化控制.通过DSP中两个定时器的合理使用,实现了AC/AC变频器的自然换流,减小了换流死区对输出波形的影响.实验结果表明,所设计的AC/AC变频数字控制系统具有较高的控制精度和...     

AC/DC Buck-Boost PFC变换器滑模变结构及PI调节器综合控制

以AC/DC Buck-Boost PFC变换器为主拓扑,提出滑模变结构电流内环控制与PI调节器电压外环控制相结合的综合控制系统,以实现变换器高性能的单位功率因数校正.仿真和实验研究结果表明,这种控制系统设计兼有滑模控制动态性能、鲁棒性好与PI调节器稳定性好的优点.     

基于Buck-Boost的AC/AC变换器设计

利用Buck-Boost电路输出电压理论上可以在零到无穷大之间变化的特点,将Buck- Boost斩波电路应用于交流电压变换,提出了一种变比可以连续变化的固态变压器.与传统的自耦调压器相比,基于Buck-Boost变换器的固态变压器具有输出电压范围宽、体积小的特点,并且由于采用了电压反馈控制,使得其输出电压不受负载变化的影响,外特性较硬.针对四象限开关存在的换流问题,提出了该变换器的换流策略,在理论分析的基础上,设计制作了一台AC/AC调压器,实验结果验证了该变换器的可行性.     

级联式Buck-Boost AC／AC变换器

详细分析了Buck型和Boost型AC/AC变换器的工作原理及其控制方法,在此基础上提出了一种新型级联式Buck-Boost AC/AC变换器及其三模式控制策略.三模式控制策略是比较输入电压与基准输出电压的大小,使得变换器只有3种工作模式:Buck模式、Boost模式和滤波模式.该电路虽然由Buck型和Boost型AC/AC变换器2级变换器级联而成,并采用2级占空比调制,但实际上最多只存在一级功率变换,具有控制简单、变换效率高、开关管电压应力低等优点.仿真结果证明了级联式Buck-Boost AC/AC变换器及其控制策略的可行性和理论分析的正确性.     

输入并联输出串联AC/AC变换器的研究

传统两电平AC/AC变换器的开关管电压应力高,输出电压和输入电流谐波含量较高。针对此问题,基于多模块串并联组合变换器的相关技术,提出了一种输入并联输出串联(IPOS)电流源高频交流环节AC/AC变换器。为保证该变换器的正常工作,研究并提出了一种均压控制策略。此控制策略实现了该变换器在4种工作模式下的输出均压和输入均流。实验结果验证了该变换器的工作原理和控制策略的正确性,该变换器适用于较低输入电压和较高输出电压交流电能变换场合。     

Buck-Boost式三电平单级AC/AC变换器

提出了Buck-Boost式三电平单级AC/AC变换器电路拓扑,该变换器适用于高压场合,具有开关管的电压应力低、单级功率变换、变换效率高、三电平波形、实现升降压输出、输出电压THD较小、负载能力强等优点。该变换器的开关管电压应力是两电平的1/2,大大降低了在高压场合对开关管的电压应力要求。同时,研究了适用于该变换器的电压瞬时值反馈控制策略,该策略能够快速响应输入及输出电压的变化;并根据输出电压、电流的极性,分析了该变换器负载时的四种工作模式;以及该三电平变换器在CCM和DCM模式下的输入输出特性和外特性。实验结果充分证实了该变换器的正确性和先进性。     

桥式直接交交斩波变换器及换流策略研究

为解决交流斩波功率变换器中双向全控电力电子开关结构复杂、换流过程繁琐的问题,研究了一种新颖的桥式直接交交斩波变换器,并提出了与之相适应的非互补控制换流策略。首先通过改进变换器结构和功率流向,取代了单管组合式双向全控开关的设计方案,简化了多路驱动电路间的隔离设计,使线路分布参数的影响较小,开关器件与驱动电路的一致性好,成本降低。换流策略设计了有源、续流和死区3种工作模式以及多种性质负载条件下的换流路径,消除了输出电压失控区间,且不使用电流极性检测环节。最后设计了功能样机,在多种负载条件下进行了性能测试。实验结果验证了方案的有效性。     

基于两电平差分式直接AC/AC变换的斩波可控阻抗器

为提高传统晶闸管控制阻抗型补偿器的响应速度,解决脉宽调制(pulse width modulation,PWM)斩波可控阻抗器(chopper controlled impedance,CCI)所存在的换流问题,提出一种基于两电平差分式直接AC/AC变换的串/并联型CCI拓扑结构,它由斩波可控电容器和电抗器构成。文中以串联型斩波可控阻抗器(series-type CCI,S-CCI)为例详细分析其拓扑结构和工作模态,通过采用PWM调制策略,实现S-CCI基频等效阻抗从感性模式到容性模式的连续变化,并建立S-CCI的数学模型,推导其基频等效阻抗和调制比之间的关系式。最后,搭建Matlab仿真电路和700W的实验样机,验证理论分析的正确性。     

基于三相AC/AC直接变换的AC/DC变换器研究

利用AC/AC矩阵式直接变换原理,分析了带有高频隔离变压器的AC/DC变换器电路工作模态。将基本空间矢量进行优化组合,解决了高频变压器双向磁化中的复位问题。从理论上推导了电压传输比,采用PI调节器实现了系统的闭环控制。通过数字仿真与实验验证了分析方法的正确性。