基于相移PWM调制的多电平D类功率放大器谐波分析

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关型功率放大器,采用单极倍频相移PWM技术,其开关频率为单个单元开关频率的2N倍,总的输出电压波纹小.分析了级联型多电平技术的特点,重点研究了采用单极倍频相移PWM技术的多电平输出信号的谐波,最后研制了一台级联型多电平的D类功率放大器.研究结果证明了所研究的级联型多电平D类功率放大器输出电压谐波的正确性,表明该放大器具有良好的跟踪性和稳定性.     

采用双环控制的多电平D类功率放大器

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式功率放大器,采用相移PWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,通过电压电流双闭环控制保证输出信号的跟随品质,本文着重研究了双闭环控制的设计方法.试验结果表明,采用电流电压双闭环控制的D类功率放大器,系统带宽较宽,具有较好的瞬时响应和输出品质.     

级联型多电平D类功率放大器输出滤波器设计

介绍了一种新颖的基于级联型多电平拓扑结构的开关式D类功率放大器,它采用相移SPWM技术,其开关频率是单个单元开关频率的2N倍,系统总的输出电压纹波较小,仅需要一个较小的滤波器即可抑制开关谐波。在分析多电平SPWM输出信号谐波的基础上,着重从系统的传递函数、输出阻抗、等效电路等方面研究了多电平D类功率放大器输出滤波器的设计方法。仿真和试验结果表明,采用该方法设计的输出滤波器简便有效,输出系统带宽较宽,具有较好的动态特性。     

基于FPGA多电平D类功率放大器的PWM触发器

研制了基于现场可编程门阵列(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称FPGA)的级联型多电平D类功率放大器多路脉宽调制(Pulse Width Modulation,简称PWM)触发信号发生器.该发生器通过数据采集单元接收A/D转换的调制波信号,通过多路载波移相控制单元产生多路相移的三角载波及其反向信号,经比较控制单元产生PWM触发信号波形,并通过死区控制单元进行死区保护控制处理.介绍了触发信号发生器的基本原理、硬件构成和实现方法.试验表明,该PWM触发信号发生器的电路设计简单,系统可靠性高,可保证逆变器功率元件的同步触发.     

三电平中点箝位PWM整流器建模及基于滑模控制的系统仿真

建立了三电平PWM整流器的数学模型,对整流器滑模控制策略进行了研究,设计了基于PI调节的电流内环和基于滑模控制的电压外环的双闭环控制器,给出了仿真结果。实验表明:该PWM整流器可以有效抑制谐波,实现网侧单位功率因数控制,具有优越动静态性能。     

基于滑模控制的三电平PWM整流器建模及仿真

建立了中点箝位三电平PWM整流器的数学模型,为提高系统直流环节动态响应,设计了基于PI调节的电流内环和滑模变结构的电压外环的双闭环控制器。仿真结果表明:该PWM整流器可以有效抑制谐波,实现网侧单位功率因数控制,与常规PI控制器相比,滑模控制器的应用使得直流环节的动态性能得到明显改善。     

模糊自适应滑模变结构控制及其在功率放大器中应用

针对目前使用的电力电子器件构成的功率放大器,提出一种新的基于模糊自适应的滑模变结构控制方法。该方法不仅充分体现了滑模控制的优势,克服了其他控制方法动态响应性能不好、总谐波畸变率较大、鲁棒性差等缺陷,而且因为增加了模糊自适应理论,改善了滑模变结构控制方法中的切换控制所产生的抖振。模糊自适应控制器由模糊化、规则库、模糊推理和反模糊化4部分组成。选择可解决学习算法收敛速度慢问题的模糊基函数作为模糊自适应控制函数,在非线性函数的基础上,对系统进行一系列基函数展开,通过参考值和反馈输出之间的误差不断修正基函数的权,从而达到学习的目的。仿真和试验结果表明该控制策略对系统参数和负载扰动具有很强的鲁棒性,系统动、静态性能良好。     

基于滑模变结构控制的三相PWM整流器

在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,针对目前三相PWM整流器动态性能较差的特点,设计了电压、电流双闭环控制系统。在内环电流的控制中,采用解耦方法对dq轴电流分别控制,为电流控制器设计了一种滑模变结构控制(SMVSC)方法。仿真实验表明:该控制方法设计简单,提高了PWM整流器的动态性能,而且较好地实现了电流的解耦控制,且使系统鲁棒性增强。     

便携式D类音频功率放大器的设计与实现

设计了一款2×80W的D类功放,具有交直流2路电源电路,外出时可随身携带,频响范围在20Hz~30kHz,额定工作电压220V时,静态功率损耗为18w,满功率损耗为186W,失真度在0．1％以下,效率提高到60％以上。     

基于控制自由度组合的多电平逆变器载波PWM控制方法

提出了控制自由度组合的思想，利用多电平逆变器中多个控制自由度及其相互组合，以系统的性能指标优化为目标，提出了两种新型的具有实际意义的多电平逆变器载波PWM控制方法。为了验证所提出的控制自由度组合的思想和新型的PWM控制方法，对二极管箝位型三电平逆变器和五电平逆变器进行了仿真和实验研究。结果表明，文中两种新型的PWM控制方法在低调制度下具有比常规的多电平PWM方法更优越的谐波特性或更高的直流电压利用率。     

基于滑模控制的混合型电力滤波装置

设计了一种基于滑模控制的混合型电力滤波装置 ,介绍了该装置的滤波原理及离散化滑模控制方法。混合型滤波装置一方面改善了无源滤波器的性能 ,另一方面可大大减小有源滤波器的功率 ,从而降低了整个装置的成本。而基于离散化滑模控制的控制方法 ,实施简单 ,保证了整个滤波器的滤波性能。     

一种电流型D类功放高频自激驱动电路

为了解决物理美容设备中电流型D类功放自激驱动栅源电压过高的问题,设计了一种实用电流型D类功放的高频自激驱动电路。通过改变电路中直流偏置电压、MOS管驱动级的电容、漏源间的电容以及两管漏极间电容、供电电压的方法,解决驱动栅源电压过高的问题。通过理论和试验分析,完成电路的设计。通过试验,做到了栅源电压不超过±30V,谐振频率可以达到2MHz左右。该电路具有分离元件少,结构简单,效率高等优点。将该电路实际应用到一款物理美容设备中时,达到了很好的消脂、美白、嫩肤效果。     

基于前馈控制的BLDCM滑模变结构调速系统

滑模控制能够有效地提高系统的鲁棒性,但为减小滑模控制系统抖振,引入等效控制理论,在滑模控制器输出端串入一个积分器,导致系统的响应速度较慢.为了提高滑模控制器的快速性,本文将滑模控制与前馈控制相结合,构成前馈滑模控制器,不仅补偿了控制器输出端积分环节的影响、提高了系统的快速性和抗扰能力,而且保留了传统滑模控制简单、鲁棒性好等特点.Matlab仿真表明,新型滑模控制器控制下的无刷直流电机调速系统超调量小、鲁棒性好、速度响应较快.文中还利用DSP来搭建实验平台,验证了控制器的有效性.     

基于8098单片机的滑模控制伺服系统

介绍了一种以８０９８睛机为核心器件,以光栅为位置检测元件的单片机控制的位置伺服系统,系统采用了可变切换线的滑模控制方式,具有很好的快速性和较强的鲁棒性。     

基于负载转矩滑模观测的永磁同步电机滑模控制

为了减小负载转矩扰动对永磁同步电机(permanentmagnet synchronous motor,PMSM)控制系统的影响,提高系统抗扰能力,提出一种以转速和负载转矩为观测对象的扩展滑模观测器,以实际转速与观测转速之差构成滑模面,负载转矩观测结果由负载转矩实际值和经过滤波后的抖振信号组成,当滑模运动发生后转矩观测误差渐进收敛到零。设计了基于指数趋近律的PMSM滑模控制(sliding-modevariable structure control,SMC)系统,将观测的负载转矩进行前馈补偿,以克服负载时变对控制性能的影响。实验结果表明,该观测器可准确地观测负载转矩,采用的前馈补偿方案对系统负载扰动有较强的鲁棒性,并且SMC固有抖振现象得到了有效抑制。     

基于滑模控制理论的MMC-MTDC自适应下垂控制策略

传统MMC-MTDC下垂控制策略中常采用PI双闭环控制,系统的暂态特性较差。为提高系统响应速度和稳定性,提出基于滑模理论的自适应下垂控制策略。控制器采用双闭环级联控制结构,其中内环控制器根据滑模变结构在dq坐标系下对MMC非线性数学模型进行建模,设计积分滑模面和降低系统抖振的指数趋近律控制器;外环控制器根据MMC实时容量与功率参考指令的比较设计自适应下垂控制器,使MMC根据实际情况"量力而行"。最后在PSCAD/EMTDC中建立4端MTDC模型,在2种工况下进行验证,结果表明所提控制策略可以有效避免系统暂态时裕度较小的MMC满载,还具有较高的动态性能和响应速度。     

基于优化滑模控制的小型风电并网逆变器研究

为改善小型风电并网逆变器的动态性能,针对传统PI控制的缺点,结合小型风力发电并网逆变器的数学模型,将滑模变结构控制应用到小型风电单相并网逆变器控制中。为有效削弱滑模控制的抖振问题,对指数趋近率进行了优化处理,推导了优化滑模控制在小型风电并网逆变器中的存在性及稳定性,改进后的控制提高了控制系统的稳定性和动态特性。最后搭建了仿真和实验平台,给出了仿真和实验结果。