12kW移相全桥零电压PWM变换器的设计

文章分析了移相全桥零电压PWM变换器的工作原理,并设计了一台12kW电力操作电源;建立了操作电源主电路和控制电路的数学模型,对电源进行了仿真并给出了开环对数频率特性,完成一台样机并进行了测试。仿真结果和样机测试结果证明设计方案可行,输出电压电流精度高,动态性能好,满足设计要求。     

零电压导通、零电压关断单管无线电能传输电源

基于一款新型单管互感耦合式无线电能传输电源,其开关管可同时实现零电压导通和零电压关断。本文介绍了该电源的系统结构,论述了电能传输的工作过程及软开关的控制方式和方法。采用互感模型法对主电路进行了建模,给出了其等效电路,推导了主电路的电压增益,并绘制了电压增益随谐振网络参数变化的曲线。给出了一二次谐振频率的设定方法及二次输出电压的控制方法。对所研究的新型无线电能传输电源进行了软开关实现、功率传输、效率及功率因数等仿真,并制作了一台额定功率为1k W的样机,记录了功率传输过程中软开关及其控制波形,做了效率和功率因数随一次、二次线圈位置变化等实验。仿真及实验表明了所提出的电路拓扑及其控制方法的可行性和正确性。     

零纹波Boost功率因数校正电路研究

针对电流断续模式（DCM）下Boost功率因数校正电路存在输入电流纹波大,导致前级EMI滤波器的设计尺寸增大,PFC电路效率低等问题,提出了一种新型的零纹波Boost功率因数校正电路,能抑制电流纹波对电源或负载产生的电磁干扰,省去EMI滤波器并获得单位功率因数。对零纹波Boost变换器的主电路结构、工作模式及工作波形进行了理论分析。仿真和试验结果证明了理论分析的正确性。     

带饱和电感的移相全桥零电压PWM变换器研究

和传统电路相比,带饱和电感的移相全桥零电压开关变换器可以在很宽的范围内实现零电流关断,减少占空比的丢失。本文在分析了其工作原理的基础上,对几个重要参数进行了讨论,设计了一台380V输入,38V/3.04kW输出的电源,并进行了MATLAB/SIMULINK仿真。仿真结果表明该电路具有开关损耗低、工作频率恒定、可靠性高等优点。     

一种新型的零电压软开关DC/DC斩波器

分析了现有H桥斩波器的特点,提出了一种新型斩波器。它采用直流回路零电压箝位技术,实现了主电路功率器件的零电压导通和关断;辅助电路的功率开关采用缓冲电路。文中分析了新型斩波器的工作原理和主要特点．给出了电路的仿真结果和实验结果。     

移相全桥ZVZCS机车充电电源的应用设计

本文讨论了一种新型的机车充电电源，这种电源采用一种简单的零电压零电流开关的全桥DC/DC拓扑结构，通过移相控制，在很宽的负载变化范围内实现了软开关，系统工作效率较高。文中对主电路的工作原理进行了简单的分析，并对控制电路的有关参数设计给予了说明，最后给出了仿真波形与一10KW样机的实验波形。     

一种新型的零电压开关双向 DC-DC变换电源

介绍了用于中小功率的双向DC-DC变流装置,它能将直流电压从24 V提升到240 V,也可以将240V直流电压变换成24 V.在变流器的两个桥式电路中间使用一个隔离变压器,在不增加电路器件的情况下,实现电能的双向传递,变流器通常工作在降压方式,主直流电源来自交流或燃料电池,主电源向负载提供电能的同时向蓄电池充电,在主直流电源故障的情况下,蓄电池替代主直流电源,向负载供电.使用适当的控制策略,实现元件的零电压开关.在对电源系统的工作原理进行理论分析的基础上,对其进行了仿真和实验验证,证明系统具有转换效率高、性能稳定和电路简单等特点.     

带饱和电感的移相全桥零电压开关PWM变换器

介绍了民电的移相全桥零电压开关ＰＷＭ变换器的工作原理。与传统电路相比,它具有较宽的零电压开关功范围、较小的环流能量和较小的占空比损失。给出了一台三相交流３８０Ｖ输入、２７Ｖ／４、５ＫＷ输出电源上的仿真和实验结果,实验表明,该电路具有开关损耗低、工作频率恒定、可行性高的优点。     

零电压软开关磁悬浮斩波器的研究

在分析现有H-桥斩波器的基础上,提出了一种新型的斩波器,分析了该斩波器的工作原理和主要特点,给出了电路的仿真和实验结果。该斩波器可以实现主功率器件的零电压导通和关断,辅助功率开关采用缓冲电路。     

新型零电流转换移相全桥DC/DC变换器

提出了一种新型零电流转换(ZCT)移相全桥DC/DC变换器拓扑。该变换器通过在原边增加一个由电容和电感构成的有源辅助电路,在开关管状态发生变化时,控制辅助电路的谐振电流,可实现主功率开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS),消除IGBT拖尾电流引起的开关损耗,同时减小了二极管的反向恢复损耗。辅助电路结构不会增加开关管的导通损耗,还能一定程度上克服传统零电压开关(ZVS)全桥变换器原边环流损耗大和占空比丢失严重的缺点。详细分析了该新型全桥变换器的工作原理以及实现零电流开关的条件,给出了主电路拓扑结构及相关参数选取,根据所选取参数对主电路进行仿真研究,给出了主要仿真波形,结果验证了电路分析的正确性和设计的可行性。     

The parallel operation control of a modular AC to DC converter via serial communication bus

This paper presents the parallel operation control of a modular AC to DC converter via a serial communication bus. In the proposed system, multiple AC to DC converters are parallel‐connected at the output end for load current sharing. Each module of the AC to DC converter is controlled by its individual microcontroller. The microcontroller of each module is employed for the voltage control loop and communicates with the microcontrollers of the other converter modules. The RS485 serial communication is used to transmit information among the controllers, which checks the number of the converter module for calculating the input inductor current command of each converter module. Moreover, the clock signal is used for synchronization to prevent data collision on the serial communication bus. The proposed parallel operation control provides fast response when the converter module connects or disconnects according to the required power. The performance evaluation of the proposed system is conducted by simulation and experimental verification on two parallel isolated CUK converters. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

开关磁阻电机驱动新型功率变换器分析与设计

设计了一种新型功率变换器,它在最少开关器件不对称半桥电路的基础上,加入了DC/DC开关电源模块,其目的是有效地改善开关磁阻电机驱动(Switched Reluctance-motor Driving,简称SRD)系统的性能.而且,该变换器能最大限度地支持系统的各种调速方案,实现多种调速控制模式.仿真和实验结果与理论分析完全吻合,验证了该功率变换器设计的合理性和有效性.     

用于海上风电场并网的多模块变压器耦合型VSC-HVDC技术

给出了海上风电场并网系统结构,提出了一种新型的多模块变压器耦合型VSC-HVDC系统,各模块交流输入端通过多绕组变压器进行相互隔离,直流输出端由多个功率模块串联构成,通过灵活地增减模块数目,以获得不同的直流电压,各功率模块可以独立控制;建立了VSC-HVDC在两相同步旋转坐标系下的数学模型;研究了VSC-HVDC的基本...     

多路LLC谐振变换器的光伏均衡器设计与仿真

为解决串联光伏模块在部分遮蔽情况下的功率失配问题,传统的差分功率处理结构大多采用基于单个光伏模块的多个DC/DC变换器,在解决遮蔽问题的同时带来了复杂性高和成本高的问题.提出了一种LLC型PV组串光伏均衡器,这种单输入-多输出的结构旨在利用LLC多绕组拓扑良好的对称性和输入、输出电压可变的特点实现对不同数量的遮蔽光伏组...     

级联型电力电子变压器电压与功率均衡控制方法

对于模块级联型电力电子变压器,如果整流级直流输出电压不均衡或各双有源DC-DC变换器(DAB)模块传递的功率不均衡,可能导致开关器件电压或电流应力分配不均。因此提出在整流级采用电压均衡控制,在DAB级采用功率均衡控制来解决整流级输出电压的不均衡问题和因各DAB模块参数不匹配导致的功率不均衡问题。对于该功率均衡控制,是利用各整流模块占空比的有功分量作为反馈量来调节各DAB模块占空比实现的。电压均衡控制与功率均衡控制共同作用,以使系统达到整流级直流输出电压均衡和各DAB模块功率均衡的目的。此外,该功率均衡控制可以很容易由DSP实现,且不需要任何电流传感器。该控制方法已得到仿真验证,并在模块级联型电力电子变压器实验平台上得到实验验证。     

直流输电控制与保护系统的工程镜像仿真方法

为了研究直流输电工程对电网的影响,针对直流输电控制与保护系统,提出了一种工程镜像仿真概念并研究了其实现方法。首先分析了工程镜像仿真的基本原理和关键技术。然后针对直流输电控制与保护系统典型开发平台SIMADYN D开发了工程镜像仿真工具New Link C组态软件平台,利用New LinkC完成了直流控制保护仿真程序功能模块的编制,并封装成能够被RTDS识别的直流控制保护仿真模块,与已有的RTDS系统元件仿真模块(如交流系统、换流变压器、换流阀、直流线路、滤波器等)构成RTDS闭环交直流实时仿真系统。最后以贵广Ⅱ回直流输电项目为例,对比分析了实际控制保护系统与镜像系统的暂态过程,结果表明,该镜像系统能准确反映实际控制保护Ⅱ系统的运行特性,可替代实际控制保护系统进行直流输电工程的仿真研究。     

多功能电动汽车模块化充放电系统控制研究

随着电动汽车动力电池需求日益扩大,其对电动汽车充电装置性能与功能的要求也随之提高,基于此,提出了一种多功能电动汽车模块化充放电系统。在此基础上,对由三相桥式AC/DC变换器和电磁隔离型双有源全桥DC/DC变换器构成的充放电模块的控制策略进行了研究。提出了可以提高充放电模块能量传输效率、功率密度等目标的两级变换器协调优化控制策略,分析得出了双移相控制下消除DC/DC变换器回流功率的条件,并通过仿真模拟动力电池的充放电过程验证了结论;在直流母线电压控制中引入充放电机负载的功率前馈补偿来提高动态和稳态性能,最后通过仿真模拟验证了控制策略的优越性。     

新型模块化多电平DC-DC变换器拓扑及其工作机理分析

针对目前模块化多电平DC-DC变换器拓扑结构及其主要采用的交流平衡控制方法所带来的问题,基于直流控制思想,提出了一种新型模块化多电平DC-DC变换器拓扑。通过重构一种全桥子模块结构,每个子模块电容同时包含两条充放电路径,相邻子模块间通过形成局部的并联支路实现电容间电能传递和电容电压自平衡,避免了子模块电容在单向直流电能变换导致的电压失衡。通过对变换器的平衡机理及其基本工作原理分析、仿真实验验证,结果表明所提出的变换器在直流控制方式下能够稳定运行,子模块电容电压具有自平衡能力,变换器电压变比范围大,具有适用于不同应用场合直流输配电的应用潜力。     

基于DC-DC变换的变电站直流电源设计

在电力系统中后备电源是变电站直流系统的核心。本文针对后备电源的可靠性进行了探讨,提出了双重Boost升压变换器法。为了防止直流电源模块并联运行时产生的环流和电流不均衡现象,本文采用中间电流均流控制法的方案,使升压后的电源模块实现并联互备。使用MATLAB/simulink仿真软件搭建了相应的仿真模型,最后通过仿真分析得出：双重Boost升压法不仅是一种有效的升压方法而且还可以减小电路中功率元件的电流应力。中间电流均流控制法可以实现稳态的均流控制,保证电源模块在出现故障的情况下可以进行不断电互备替换。     

基于多目标综合控制的低碳轨道交通操控节能方案

提出一种应用于轨道交通供电系统的多目标综合控制节能方案。采用可控高功率因数整流的AC/DC变流模块取代传统的整流电路以实现能量的双向流动,并采用多个AC/DC变流模块并联的形式来扩大整个方案容量,同时在直流牵引母线处装有一台或多台并联DC/DC变流模块,使机车制动时产生的电能可部分通过AC/DC模块回馈到电网,部分通过DC/DC模块升压后存储到独立电容器组。研究表明,该方案不仅可以充分回收及利用制动能量,并通过部分吸收回馈能量来克服所有能量瞬时回馈电网对电网的冲击,还可以通过对牵引变电站谐波及无功的补偿改善轨道交通变电站的电能质量,从各个角度提升节能功效。