低频方波输出的单级软开关DC/AC变换器的研究

本文提出了一种单级DC AC软开关变换器电路拓扑,并给出了其相应的控制方案,可作为HID灯高性能的工作电源。它结合了BUCKDC DC变换器和全桥DC AC逆变器的特点,BUCK半级工作在高频开关状态用于调节输出功率,全桥逆变器半级工作在低频条件使输出电压为低频方波,可有效克服HID灯声共振现象。详细分析了它的工作原理和软开关情况,由于实现了零电压软开关,可使开关管工作于高频状态,提高了效率。与传统两级电路相比,结构简单、所用器件少、可靠性高,可用做高强度气体放电灯电子镇流器。电路仿真和实验结果验证了该方案是可行的。     

单级功率因数校正AC/DC变换器

详细分析了一种单级功率因数校正ＡＣ／ＤＣ变换器,通过增加变压器绕组反馈直流总线电压,以抑制输入高压、轻载情况下过高的直流总线电压。在交流输入电压为１８０￣２５０Ｖ、输出为４８Ｖ／１００Ｗ情况下,直流总线电压被控制在４００Ｖ以下。输入电流谐波满足ＩＥＣ１０００－３－２ Ｃｌａｓｓ Ｄ要求,效率为８５％,功率因数达０．９１。     

基于矩阵变换器的AC/DC变换器

对传统的三相/三相矩阵变换器进行变换,得到一种新型的AC/DC变换器拓扑,并对该电路的工作原理进行了分析,通过在变换器的高频部分加入变压器,既实现了输入和输出的电气隔离,又减小了系统的重量和体积.本文对所采用的基于输入电压的双线电压调制策略机理进行了详细的分析,推导了在该调制策略下的输入电流和输出电压的表达式,说明采用该调制策略能实现三相交流输入侧电流正弦和单位功率因数,输出电压与调制指数之间存在线性的关系.采用MOTOROLA的16位微处理器和CPLD协调控制制作了一台样机,验证了理论和控制方法的正确性和可行性.     

带充电泵单级PFC电路的AC/DC变换器

提出一种新型带充电泵单级PFC电路的AC/DC变换器.文章阐述了利用充电泵电路实现高功率因数校正的理论,分析了该变换器的工作原理,同时讨论了主要参数设计思路.最后给出28V/6A实验样机测试结果,表明该变换器能实现高功率因数校正,电路简单实用,同时兼有低待机损耗和钳位电路功能,能广泛应用于数字视频电源中.     

改进的单级功率因数校正AC/DC变换器拓扑的研究

单级功率因数校正(简称单级PFC)由于控制电路简单、成本低、功率密度高在中小功率场合得到了广泛的应用。但是单级PFC中存在一些问题,如储能电容电压随输入电压和负载的变化而变化,在输入高压或轻载时,电容电压可能达到上千伏,变换器的效率低,开关损耗大等缺点。介绍了几种改进的拓扑结构来解决这些问题。     

单级功率因数校正AC/DC变换器的综述

对现有的单级功率因数校正AC/DC变换器拓扑进行了分析和比较。PFC级主要分为Boost型和Buck-Boost型,后接正激或反激式AC/DC变换器,在实现输出电压快速调节的同时,使输入电流满足IEC 1000-3-2 ClassD标准。通过对现有拓扑的分析,得出了一些新型拓扑结构。     

DC/DC/AC混合型MMC变换器控制策略分析与设计

研究了一种可以实现电能不同形式综合利用的DC/DC/AC混合型模块化多电平变换器(MMC),该结构的变换器实现了电压变换功能的多样化。首先,分析了该种可以同时实现DC/DC与DC/AC混合电压变换的模块化多电平变换器拓扑结构;然后,利用功率正交原理,设计了DC/DC/AC混合型模块化多电平变换器的闭环控制策略;最后,在给定交流负载侧交流电流的前提下,实现了各个桥臂子模块电容电压的均衡控制。仿真结果验证了所提出的DC/DC/AC混合型模块化多电平变换器电压变换功能的可行性以及控制策略的有效性。     

基于电流模式的DC／DC升压变换器非线性PI控制

为改善DC／DC升压变换器的控制性能,在电流模式控制的基础上,设计一个非线性PI控制器对输出电压进行调节。控制器包含两部分,一部分为电感电流的比例控制,可以保证被控系统的稳定运行;另一部分为电容电压的线性比例控制和非线性积分控制,可以保证输出电压准确跟随期望电压。该控制器保留了电流模式控制的优点,结构简单,易于实现,并能克服系统非最小相位特性对控制性能的影响。同时,由于引入了输出电压的非线性积分,可以有效缩短过渡过程,提高稳态精度,并对参数变化有着很强的鲁棒性。对某DC／DC升压变换器的实验结果表明,所提控制器是可行的。     

采用峰值电流模式的全桥移相控制DC/DC变换器

提出一种峰值电流模式全桥移相控制DC/DC变换器。根据该系统的拓扑结构 ,建立了小信号模型 ,提出了系统的优化目标 ,并通过仿真对系统的性能指标作了分析 ,最后给出了实验结果。     

输入浪涌电流抑制模块在AC／DC变换器的应用

分析了电容输入式滤波整流器上电时对电源的浪涌电流冲击及危害，介绍了常规解决办法及存在的问题，提出一种实用解决方案。     

APFC技术中的平均电流型控制及其应用研究

分析了有源功率因数校正 (APFC)技术中的平均电流型控制原理及其特点。用平均电流型控制原理设计一个APFC电路 ,并进行了实际测试 ,证明该平均电流型控制的优越性     

一种新型DC／AC逆变器拓扑结构的研究与应用

提出了一种新型的DC/AC逆变器拓扑结构,并分析了其工作原理。它是一个改进的电压馈电串/并联软开关准谐振逆变器,能达到大范围且平稳的输出功率调节、低的开关损耗和成本,在仿真和电子镇流器的实际应用中得到了验证。     

交直流微电网AC/DC双向功率变换器控制策略

为了实现交直流混合微电网的可靠并网,基于微电网中AC/DC双向功率变换器下垂控制策略和预同步工作原理,提出一种适用于混合微电网中连接交直流子网的AC/DC双向功率变换器的控制策略。孤岛/并网模式时采用双向下垂控制实现双向功率流动。在由孤岛模式转为并网模式时,利用消除dq轴电压偏差实现幅值与相位同步,无需通过锁相环获取相位信息,实现平滑并网。同时,针对微电网中由于不平衡负载导致的三相不平衡工况,采用正负序分别控制的方法实现了非理想工况下微电网的同步互联。仿真结果验证了该方案的可行性。     

基于电力电子变压器的交直流混合微电网运行模式自适应切换策略

针对交直流混合微电网发生故障时运行模式切换不及时的实际问题,提出了一种基于电力电子变压器的交直流混合微电网运行模式自适应切换策略。以北京崇礼低碳冬奥智能电网综合示范工程为背景,详细介绍了双端供电的交直流混合微电网系统设计方案和各类变流器的控制方法,在此基础上重点设计了6种典型运行模式,利用三元式阐述了各运行模式的稳态判据,并提出了一种基于弱通信的运行模式自适应切换策略。仿真结果表明,所提运行模式自适应切换策略可自行按照预设的切换逻辑在故障条件下及时切换到合适的运行模式,保证了微电网的供电可靠性。     

A control method for the matrix converter based on virtual AC/DC/AC conversion using carrier comparison method

This paper proposes a novel control method based on the virtual AC/DC/AC conversion for the matrix converter. The virtual AC/DC/AC conversion method is a very simple strategy to control the input current and the output voltage for the matrix converter. There are two new topics proposed in this paper. First, this paper proposes the minimum switching loss modulation on the virtual rectifier. In our proposed modulation, only two arms switching in the virtual rectifier using DC link current control by the virtual inverter can obtain clean sinusoidal input current. Second, a novel lean controlled carrier modulation on the virtual inverter is proposed. The leans of the triangle carrier are controlled by the duty ratio of the rectifier side pulse. The lean controlled carrier reduces harmonic distortion of the input current by avoiding interference between the rectifier control and the inverter control. These new proposals are confirmed by simulation and experimental results. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 152(3): 65–73, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20144     

交直流输电系统非线性模型分析

传统的小信号分析法不能揭示电力系统的非线性相关作用,将正规形理论应用于交直流输电系统,可分析系统低频振荡模式的非线性相关作用,结果显示,当系统重载且处于直流带调制方式下时,区间振荡模式与直流调制模式间的非线性作用最强,时域仿真验证了这一结果.     

A PAM control method for a matrix converter based on a virtual AC/DC/AC conversion method

In this paper, a novel control method for a matrix converter is proposed. The proposed method is a PAM (Pulse Amplitude Modulation) control method based on a virtual AC/DC/AC conversion method. Output voltage amplitude is controlled by controlling a virtual DC link voltage with a virtual rectifier. Output frequency is controlled by a virtual inverter. First, the proposed method is explained. Next, the validity of the proposed method is confirmed through simulation and experiment using a 750‐W prototype matrix converter. Moreover, various characteristics of the proposed method and conventional virtual AC/DC/AC method are compared through experiment. As a result of the experiment, it has been understood that total harmonic distortion of output current and common‐mode voltage can be reduced compared with the case of using a conventional virtual AC/DC/AC conversion method. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 166(4): 88–96, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience. wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20601     

基于扰动观测器的孤立交直流混合微电网双向AC/DC换流器电压波动控制策略研究

针对孤立交直流混合微电网中双向AC/DC换流器在外界扰动下出现电压波动的问题,设计了一种应用于双向AC/DC换流器的母线电压扰动观测器,以实现在分布式电源出力和负荷功率变化等外界扰动情况下对系统扰动量的快速跟踪,且无需增加额外的电压或电流传感器,保证了交直流混合微电网内分布式电源和负荷的即插即用功能。进一步地提出了基于扰动观测器的孤立交直流混合微电网双向AC/DC换流器电压波动控制策略,以有效抑制暂态电压波动和冲击,提高了孤立混合微电网在不同扰动下的动态响应性能和鲁棒稳定性。在PSCAD/EMTDC平台上搭建了孤立交直流混合微电网仿真模型,通过在不同暂态过程下的仿真测试验证了所提方法的有效性和正确性。     

交直流混合微电网运行控制策略研究

为解决交直流混合微电网中功率波动、交直流系统之间功率平衡、直流侧源荷比相对较大光伏利用率不高的问题,研究了交直流混合微电网并网运行时,在蓄电池的平抑作用下,直流侧光伏发电以恒定的功率通过交流侧并入大电网,提高直流侧光伏利用率。孤岛运行时,蓄电池作为平衡节点,和双向AC/DC变换器一起维持整个系统的电压、频率稳定,并实现交、直流系统之间功率平衡的控制方案。最后利用PSCAD/EMTDC软件对系统功率波动、并网运行向非计划孤岛运行切换、孤岛运行向并网运行切换进行了仿真验证,运行结果表明该控制方案能有效平抑系统功率波动,维持交直流混合微电网稳定运行。