一种开关电源并联系统自动均流技术的研究

针对多个开关电源并联时易出现负载电流在各模块间分配不均的现象,提出了一种数字均流方法,以及按平均电流值实现自动均流的算法.其中开关电源模块具有输出电压以及输出电流双反馈控制模式,使得各模块输出电流得到有效控制,从而达到负载均流控制的目的.提高了整个电源系统的可靠性,具有较大的实用性.     

一种高频开关电源系统的并联均流控制方法

苛刻的本地负载对开关电源性能有更高的要求。针对并联开关电源系统的均流度与负载调整率之间的矛盾,提出了一种高频开关电源系统的并联均流控制方法。平均电流前馈使开关电源输出统一化,降低模块个体的软硬件参数差异对并联电压和电流的影响;在平均电流前馈的基础上,引入均流差值及其虚拟阻抗,根据负载调整率、电流均流度等电能要求给出虚拟阻抗表达式形式及最小值,保证并联系统良好的均流程度。仿真和实验验证了所提控制方法的有效性。     

电力操作系统中高频开关电源的并联均流技术

随着分布式电源系统的发展,高频开关电源模块逐渐取代了传统的相控整流电源,而高可靠性、大功率高频开关电源模块的需求已逐渐形成一种趋势。文中介绍了一种新型高频开关电源及220V/10A整流模块的实现方案。其中整流模块采用高可靠性电流型PWM整流器及全桥变换电路来分别实现三相功率因数校正和DC/DC变换,并在模块间采用最大电流自动均流法实现自主均流。     

高频开关电源模块均流系统的研究

本文重点研究多个高频开关电源模块的并联运行需要解决的一个关键问题，就是负载电流的均分问题。即如果在并联系统中没有进行均流电路的硬件设计或软件设计，则可能出现其中某个或某些电源模块承担比较大的负载电流，运行在极限状态，而有些模块处于轻载运行，这将导致分担电流多的模块热应力大，致使系统的可靠性降低。详细讨论了均流的几种控制方法，介绍了最大电流自动均流的均流控制电路仿真结果。     

电源并联系统的数字化控制技术的研究

在简述数字化均流技术原理及特点的基础上,介绍了一种基于单片机数字化控制的开关电源并联系统的实现方法。并联系统的监控模块以STC89C58单片机为控制核,利用模数转换器TLC2543对各单元模块及整个系统的电压、电流值实时测量,而软件根据所采集到的信息调整数模转换器TLV5616的输出电压,从而实现均流或电流的分配。实践表明,数字化控制不但可以实现各单元模块间的均流,而且还能根据设定的比率实现电流的分配,灵活性强,精度高。     

开关电源均流技术

针对开关电源在并联时很容易出现电流不均的现象,介绍了几种负载均流的方法及其特性,着重介绍了按最大电流自动均流的控制芯片UC3907的工作原理,并分析了均流芯片在开关电源中的应用.     

并联开关电源的均流技术

近来开关电源（ＳＭＰＳ）发展趋向于并联运行，以便通过Ｎ＋１冗余获得故障容错及冗余功率，并且建立模块式分布电源系统，以增大总负载电流。在并联开关电源设计中要采用特殊的均流技术，使并联联接的开关电源间负载电流能均匀分配。本文讨论了并联开关电源中常用的若干均流技术，研究其特性和明显的特点及其它有关问题。     

一种输出并联开关电源均流控制策略

以Buck型DC/DC拓扑为基础,采用开关型降压稳压芯片LM2576作为DC/DC稳压电源的稳压器,设计制作了两个DC/DC降压型稳压电路模块,以MSP430单片机为控制器,对负载电流和主开关电源的输出电流进行采样,在此基础上固定其中一个开关电源的输出,单片机通过DA对另一个开关电源的输出电流进行控制,从而使两路开关电源的输出电流按照指定的比例输出,实验验证了本方法可以获得很高的均流精度。     

一种电流自平衡开关电源并联技术

为了解决大功率开关电源模块并联运行时均流问题,给出了一种应用于并联开关电源的电流自平衡控制方案。介绍了电源并联系统拓扑结构,分析了并联系统模块间环流、功率调节等关键性问题,设计了采用电流自平衡并联技术构成的恒压电源及恒流电源试验。仿真与试验表明,电源模块输出电压、电流波动分别小于0.83%和0.53%,模组之间电流不平衡度小于3.78%,瞬态响应快、稳定性好。     

基于同步整流BUCK开关电源模块并联供电系统浅析

本系统基于PWM脉宽调制原理,以宏晶科技生产的STC12C5410AD单片机为控制核心,用同步整流Buck降压电路为DC/DC开关电源模块,实现了输出稳压、均流等功能。单片机采样输出电流电压值,并控制输出PWM占空比调整同步整流Buck变换器输出电流电压值。系统采用PID快速调节输出电流电压,有输出电压稳定、自动调整输出电流比例、短路保护及自动恢复功能。系统可实时显示测量数据,支持键盘输入,控制方便。     

混合储能系统的功率变换器电流预测控制方法

针对随机性强和波动性大的新能源发电系统,为了平滑其出力,提出了一种混合储能系统的功率变换器电流预测控制方法。该方法首先分析了锂电池和超级电容充放电速度的互补特性,以及它们的功率变换器各种开关状态。然后基于模型预测控制建立了锂电池、超级电容器和双功率变换器预测模型。在此基础上,应用模型预测控制设计了混合储能控制系统。在考虑锂电池电流跟踪误差、超级电容器电流跟踪误差、超级电容器损耗和双功率变换器开关管导通数量的情况下,构建了多目标评价函数,并进行了最优开关模式求解。通过实时优化控制系统,输出最优开关模式,既实现了锂电池大电流充放电和跟踪低频变化功率,也实现了超级电容器小电流充放电和跟踪高频变化功率。因此,该方法实现了混合储能系统能量合理分配,延长了锂电池使用寿命,减少了开关动作,提高了系统整体效率。最后,通过仿真验证了所提方法的正确性。     

基于三角电流模式的双有源桥变换器

采用传统移相控制双有源桥无法实现开关管的零电流关断,使得应用在大功率场合下的IGBT关断损耗过大,同时存在功率回流的问题。为了减少开关管的关断损耗和变换器的功率回流,提高系统效率,提出三角电流模式双有源桥的控制方法。通过对传统移相控制进行分析,解释双有源桥的基本工作原理,并与三角电流模式的控制方法进行性能比较;分别分析三角电流模式双有源桥正向工作和反向工作时的开关时序和工作模态,以及变换器软开关的实现原理,推导出系统传输功率的计算公式和电路元件的参数优化方法;最后通过仿真和实验证明该控制方法的可行性。     

开关电源在电力系统中的应用

与传统的相控型直流电源相比,开关电源模块各项性能指标优异,维护方便,随着电力系统应用开关电源技术的不断完善,开关电源将全面替代相控电源,成为电力用直流电源的首选.     

柔性直流输电受端交流侧故障下的控制策略

为了柔性直流输电受端交流侧故障下的电网电压尽快恢复,在详细分析了传统电压裕度控制的切换过程后提出了一种改进的电压裕度控制策略,通过在跌落瞬间的积分清零及给定值调整,缩短了切换的动态过程,减小了直流电压的冲击。同时设计了故障期间的有功和无功协调控制,根据电网跌落深度发出相应的无功电流,剩余的电流容量用于维持故障前的有功水平。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了柔性直流输电系统的仿真模型,验证了本文所设计控制策略的有效性。     

双有源桥直流储能系统软开关优化控制

传统直流储能系统中电容器荷电状态(state of charge, SOC)的变化会导致直流变换器两端电压不匹配,使得功率器件无法处在软开关状态,从而增加了开关损耗。通过分析软开关控制与电容器SOC之间的关系,本文提出一种双有源桥(dual active bridge, DAB)直流储能系统软开关优化控制,实现储能系统在充放电过程中,各功率器件始终处在软开关状态,维持直流母线电压稳定,降低功率损耗。该方法将储能电容SOC变化引入DAB移相控制,确定SOC与移相角的定量关系,使直流变换器功率器件满足软开关条件。根据直流母线电压及储能系统充放电特性,设计恒压、恒流充电和恒压、恒功率放电控制方法。仿真与实验结果验证了所设计软开关优化控制方法的有效性。     

VSC-HVDC输电系统模式切换控制策略

分析了基于电压源换流器的高压直流(VSC-HVDC)输电系统在定直流电压控制端交流电网故障下的模式切换控制策略,提出了基于滞环和本地直流电压检测的模式切换控制,并给出了该控制的实现方法。推导了正常运行时VSC-HVDC输电系统直流功率与两侧换流器直流电压的关系式,给出了定有功功率控制端的直流电压正常工作范围的计算方法,提出了模式切换控制策略中直流电压阈值和故障穿越期间直流电压参考值的确定方法。最后,PSCAD/EMTDC仿真验证了在不同故障类型和不同运行方式下VSC-HVDC输电系统模式切换控制策略的有效性;仿真结果表明,该直流电压阈值和参考值的确定方法能够为模式切换控制策略的指令值整定与配合提供可靠参考。     

应用于混合动力变换器中的新型变频控制方法

针对混合动力车载变换器中由于电感量较小，而导致功率器件工作频率较高，从而引起开关损耗过大的问题，该文提出了一种新颖的变频控制方法。该方法根据DC/DC变换器输出电压的变化相应地调整开关管的工作频率，有效地减少了在整个电压输出范围内的开关损耗，避免功率模块局部过热。同时，针对额定电流输出时开关损耗应力较大的问题，提出了电感电流恒脉动的变频控制方法。以此保证在整个输出电压范围内电流峰值恒定，从而在提高电感利用率的同时减少了开关损耗。另外，当输出电流小于额定电流时，提出了一种损耗最小化的变频控制方案。实验表明，采用变频控制方法在减少电感体积的同时，并没有使功率开关的损耗明显增加，从而合理地解决了散热问题。该控制策略可以用于混合动力车载变换器中。     

锂电池的开关电源式智能管理系统设计

设计了基于开关模式电源的锂离子／锂聚合物智能管理系统,系统恒流恒压充电方式,通过使用开关模式的电源来提供电池充电所需要的电压和电流,并且应用单片机和一系列周边电路来实现充放电的控制和对电池的保护功能,利用开关电源,可以很有效地减少大容量电池充电系统的功率损耗,从而大大降低整个系统的发热量,实验结果表明,该系统具有此较好的效果。     

磁悬浮轴承并联谐振直流环节开关功率放大器

为克服磁悬浮轴承开关功率放大器工作在硬开关状态时存在的开关损耗和电流纹波干扰严重的缺点,提出一种磁悬浮轴承并联谐振直流环节的软开关功率放大器电路。该电路在功率放大器三电平控制策略的基础上应用了并联谐振直流环节,保持了三电平功率放大器输出电流纹波小的优点,同时功率器件均工作在零电压或零电流条件下,开关损耗、电流纹波干扰有效地减小。详细分析并联谐振直流环节的软开关功率放大器电路工作过程,并进行仿真和样机实验。实验结果证明所提出电路是可行有效的。     

一种新的电压型PWM整流器直接功率控制策略

该文通过电压型PWM整流器的数学模型，分析了现行直接功率控制（DPC）系统的原理及性能。由于DPC系统功率内环采用一个开关表同时控制瞬时有功功率和无功功率，导致暂态过程中功率、直流电压出现了较大的波动；同时，在负载电流扰动时会产生较大的直流动态压降。对此，提出了交替采用有功功率开关表和无功功率开关表的双开关表控制新策略，可提高系统的动、静性能；同时，在负载电流扰动时，通过负载电流反馈控制双开关表转换信号的占空比，可减少直流动态压降或消除稳态直流压降。仿真和实验结果，证实了双开关表控制策略的可行性。