不平衡电网电压下三相PWM整流器控制策略的研究

在不平衡电网电压下三相电压型PWM整流器的优越性能受到了很大的影响,其原因是由于直流电压产生了奇次谐波以及交流的电流产生了偶次谐波。三相PWM整流器直流侧电压的二次谐波以及在交流侧电流所产生的负序分量都将对整流器负载性能产生影响,同时还将影响直流侧电容寿命。文章提出一种新型不平衡观测器及其控制策略可有效地对不平衡电压进行补偿。通过此控制策略可同时抑制直流侧电压的2次谐波以及减小网侧电流的不平衡度。分析及仿真结果证明了此控制策略的有效性。     

并联型有源电力滤波器控制器的设计

本文设计的基于三相四线制APF控制器,采用STM32和FPGA双系统架构,利用STM32操作灵活、控制简单及其丰富的内部资源,完成实时检测三相电网电压、电流、三相负载电流、直流侧电压以及三相逆变器的输出电流等信号;利用FPGA的高速并行特性,产生8路PWM信号;两芯片协同工作,优势互补。     

电网不平衡条件下PWM整流控制策略的研究

通常情况下由于各种原因三相电网电压是不完全平衡的.这就使得常规的PWM整流器整流效率较低,为了提高电网不平衡条件下PWM整流器的整流效率,本文讨论了一种在电网不平衡条件下PWM整流的控制方法,在分析不平衡电网数学模型的基础上,建立了正、负序双电流控制策略的数学模型,利用Simplorer7.0对系统进行了仿真,通过对不平衡条件下常规的PWM整流器和不平衡条件下正、负序双电流控制的仿真结果进行对比,表明正、负序双电流控制可以提高网侧功率因数,改善系统的动态性能,同时得到较平稳的整流输出电压,有利于提高系统整体的运行效率。     

电网不平衡条件下三相电压型PWM整流器非线性控制研究

本文提出了一种电网不平衡条件下三相电压型PWM整流器的控制方法。首先,建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,基于网侧单位功率因数及负载电压恒定的控制目标,建立了网侧电流给定方程组。其次,基于“三相不平衡abc静止坐标系”与“不平衡坐标变换”建立的dq解耦模型,采用输入-输出线性化的电流控制策略,实现了有功电流与无功电流的独立控制。仿真实验结果表明：文中所提出的控制策略是有效的。     

基于改进SPWM的三相四桥臂逆变器控制研究

三相四桥臂逆变器由于加入了第四桥臂,使得其负载不平衡或非线性时,逆变器输出电压三相对称且稳定。但第四桥臂的加入,却使得其控制变得较为复杂。该文比较了国内外文献中各种三相四桥臂逆变器控制方法的优缺点,分析了三相四桥臂逆变器的调制信号与输入直流电压之间的关系,在此基础上研究了一种基于三次谐波注入的新型PWM控制方案。仿真和实验显示谐波的注入不会影响输出电流,且该PWM控制方案使得三相逆变器在任意负载情况下均有较好的输出特性。实验验证了该方案的正确性和有效性。     

三相双象限PWM整流分析

以三相电压型桥式PWM整流电路（VSR）为研究对象,首先建立起了三相VSR dq数学模型,然后在此模型的基础上对三相VSR采取电流直接控制的矢量控制策略并建立起相应的仿真模型,最后通过改变直流侧的负载来观察三相VSR工作状态和工作象限的变化,以此验证采取的控制策略的可行性。     

不平衡负载条件下三相四桥臂逆变器的控制

三相四桥臂逆变器具备外接三相不平衡负载的能力。为改善逆变器系统在严重不平衡负载情况下输出电压的对称性,文中提出一种新颖的控制策略——旋转坐标系下的PIR-P双环控制。当系统接不平衡负载时,电压外环的PI控制器保证系统的动态性能,谐振控制器保证其稳态精度。最后在旋转坐标系下对系统分别采用PI-P和PIR-P两种双闭环控制器情形作对比仿真。结果表明系统在严重不平衡负载情况下,输出电压负序不平衡度由2.41%减小到0.129%,零序不平衡度由2.25%减小到0.032%。     

重复控制技术在三相电压型PWM变流器中的应用

矢量控制用于三相电压型PWM变流器时,能够使系统得到较好的动静态特性,但当直流侧接入非阻性负载时,直流侧电压会出现较大纹波,造成输入电流THD值增大。利用重复控制的特点,提出了一种基于矢量控制和重复控制结合的控制方法。实验结果表明,该方法有效地降低了三相电压型PWM变流器输入电流的THD值,使系统达到了更好的性能。     

重复控制技术在三相电压型PWM变流器中的应用

矢量控制用于三相电压型PWM变流器时,能够使系统得到较好的动静态特性,但当直流侧接入非阻性负载时,直流侧电压会出现较大纹波,造成输入电流THD值增大。利用重复控制的特点,提出了一种基于矢量控制和重复控制结合的控制方法,实验结果表明,该方法有效的降低了三相电压型PWM变流器输入电流的THD值,使系统达到了更好的性能。     

风电并网逆变器用有无功功率解耦控制的矢量控制策略

三相PWM逆变器是风力发电并网系统的主要部分,开发一种高性能的逆变器控制策略已经成为研究的重点。本文在对风力发电并网逆变器系统数学模型分析的基础上,提出了一种改进的矢量控制策略。它主要由两个双环控制模型构成,分别都是电流外环电压内环的结构。通过实时检测并网电流和电网电压的波动,有效的补偿并网电感的电压信号,就能够很好的补偿逆变器PWM调制波信号。本文提出的这种矢量控制结构不仅可以改善并网电流的波形质量,而且在系统给定参数发生变化的情况下,仍然可使系统具有很强的鲁棒性,此外,该结构还能有效补偿直流侧母线电压的脉动对并网电流质量的影响。     

结合模糊控制的PWM技术在负荷保持器中的应用

介绍了结合PWM的模糊控制方法在电网负荷保持器中的应用。针对常用控制方法对负荷保持系统产生的缺陷，采用模糊控制思想，利用PWM脉宽调制技术，达到了很好的控制效果。     

Interpreting small signal behavior of the synchronous buck converter at light load

The pulse-width-modulation (PWM) buck converter with synchronous rectifiers operating at light load is usually modeled by its continuous conduction mode (CCM) model. However, the actual power-stage small-signal control-to-output response shows a different behavior from what the traditional CCM model predicts, specifically, more damping around the double-pole frequency, instead of more resonance. This paper presents a modified small-signal light-load model for a synchronous buck converter. The developed model accurately predicts the actual small-signal behavior of a PWM converter at light load. The derived averaged switch model for light load can also be used for the small-signal models of the other basic PWM converters operating in CCM at light load.     

A digitally controlled PWM/PSM dual-mode DC/DC converter

A digitally controlled pulse width modulation/pulse skip modulation(PWM/PSM) dual-mode buck DC/DC converter is proposed.Its operation mode can be automatically chosen as continuous conduction mode (CCM) or discontinuous conduction mode(DCM).The converter works in PSM at DCM and in 2 MHz PWM at CCM.Switching loss is reduced at a light load by skipping cycles.Thus high conversion efficiency is realized in a wide load current.The implementations of PWM control blocks,such as the ADC,the digital pulse width modulator(DPWM) and the loop compensator,and PSM control blocks are described in detail.The parameters of the loop compensator can be programmed for different external component values and switching frequencies, which is much more flexible than its analog rivals.The chip is manufactured in 0.13μm CMOS technology and the chip area is 1.21 mm~2.Experimental results show that the conversion efficiency is high,being 90%at 200 mA and 67%at 20 mA.Meanwhile,the measured load step response shows that the proposed dual-mode converter has good stability.     

Optimal PWM Control of Switched-Capacitor DC–DC Power Converters via Model Transformation and Enhancing Control Techniques

This paper presents an efficient and effective method for an optimal pulsewidth-modulated (PWM) control of switched-capacitor dc-dc power converters. Optimal switching instants are determined based on minimizing the output ripple magnitude, the output leakage voltage and the sensitivity of the output load voltage with respect to both the input voltage and the load resistance. This optimal PWM control strategy has several advantages over conventional PWM control strategies: 1) it does not involve a linearization, so a large-signal analysis is performed; and 2) it guarantees the optimality. The problem is solved via both the model transformation and the optimal enhancing control techniques. A practical example of the PWM control of a switched-capacitor dc-dc power converter is presented.     

数字控制PFM/PWM混合型DC-DC开关电源

结合脉冲频率调制(PFM)和脉冲宽度调制(PWM)的特点,设计了一种混合型的降压DC-DC控制器,提高了全负载情况下的效率,并进行了多种低功耗设计,轻负载时效率提高。控制器的PWM采用数字化PID控制,PFM采用电压电流的双环反馈控制,在1mA~2A的宽负载范围内效率为80%~92%。     

一种新颖的开关电源调制模式

为了解决开关电源PWM模式在轻载时的效率低下和PFM模式输出噪声频带比较宽,滤波难度大的问题,提出了一种新颖的开关电源调制模式-跳周期调制(SCM)结合可变极限电流比较器双环控制模式.提出SCM的控制机理和理论模式,SCM模式的效率比常规的PWM高,且基本上与负载无关;通过可变极限电流比较器对负载进行监测形成双环路控制模式,提高了电源的响应度,降低了开关电源的电磁干扰和输出纹波电压.分析了其效率和负载的关系,并与PWM、PFM调制模式进行了比较,得出SCM结合可变极限电流比较器双环控制模式是一种在不同负载下均有很高效率的调制模式,特别适用于在满载下工作时间相对不长的中小功率电源系统.     

基于UC28600控制器的开关电源设计

提出一种基于UC28600的脉冲宽度调制（PWM）控制器的开关电源设计方案。UC28600是TI公司的一款高性能的准谐振PWM控制器。该方案选用UC28600采用多模式控制以提高全负载条件下的开关转换效率,并达到减少电磁干扰,降低待机损耗的目的。     

电流型PWM控制器UC3844及其在微机电源中的应用

针对电压型脉宽调制器(PWM)控制器只有电压控制环、电流变化滞后电压变化、系统响应速度慢、稳定性差等固有缺点,介绍了既有电压控制环、又有电流控制环的新型电流型PWM控制器.分析了电流型PWM控制器与电压型PWM控制器的控制原理,比较了二者之间的优缺点;介绍了电流型PWM控制器UC3844的工作原理,并应用电流型PWM控制器UC3844设计了微机电源,指出了设计中应该注意的问题.结果表明,由电流型PWM控制器构成的微机电源具有良好的电压调整率、负载调整率和系统稳定性等优点.     

A PWM DC-DC converter with optimum segmented output stage and current detector

High efficiency is very important for DC-DC power supplies in portable applications. A PWM DC-DC converter with optimum segmented output stage is proposed in this paper whose efficiency at light load is improved. The segmented output stage is optimally divided into 5 small segments plus 4 big segments. The segmented number of the output stage can be adaptively regulated according to the load current. Moreover, two current detector circuits are simultaneously adopted to form a mixed load current sensor in the converter to improve the detecting accuracy. A segmented current SenseFET (SCS) is used to sense the load current in continuous current mode, and a time digital converter with digital judgement (TDC-D) is designed to detect the load current in discontinuous current mode. The structure of the proposed PWM converter with optimum segmented output stage and mixed load current detector circuits is described in this paper, which has been implemented in a 0.13 μm CMOS process. Simulation and testing results show that the output stages of the PWM converter can self transit from one segment stage to another segment stage according to the load condition. And the maximum efficiency improvement of the proposed converter can reach 15%.     

新型高性能开关电源电压型PWM比较器

设计并实现了一种高性能的电压型PWM比较器,电路采用PMOS差分对管做为输入,多路电流镜提供精密负载电流,具有输入失调电压低、工作频率高、转换速率快和功耗低等优点.该电路可以替代普通电压型PWM比较器,直接运用在开关电源电压型PWM控制芯片中,并且能模块化设计,提高了PWM控制芯片的系统集成.