自主均流控制的并联Buck变换器稳定性分析

研究基于自主均流法并联Buck变换器的稳定性问题。基于系统精确的状态方程,数值仿真观察系统随参数变化时呈现的均流失败、低频振荡以及输出电压上浮等现象。使用一种改进的离散建模方法得到系统的映射模型,并结合仿真结果对系统的稳定性进行分析,揭示了低频振荡的Hopf分岔本质。最后给出系统的稳定性边界,讨论了均流环对系统性能的影响。     

改进型有源均流法及其在多相Buck变换器中的应用

传统的有源均流法在计算参考电流时需要占用大量的存储空间,且增大了系统的通信负担.对此提出了一种改进型的有源均流法,通过对均流算法的优化和瞬态性能的改进,极大地节省了存储空间,提高了运行速度,降低了通信负担.以四相Buck变换器为例,采用Matlab/Simulink进行仿真验证,设定输入电压9V、输出电压1.5 V,每...     

UPS并联系统逆变器并联均流控制技术

为了解决传统单台UPS系统的容量以及可靠性问题,提出使用多台UPS并联系统来满足现实需求。而实际在UPS并联系统运行中的多台逆变器之间会产生环流,且环流过大有可能会导致多台逆变器并联失败。所以采用合适的控制方法可以减小环流的产生提高并联系统的可靠性,实现对各台逆变器的均流控制。本文主要研究无互联线控制方案实现对并联逆变器的均流控制,并且通过对这种控制方案在Matlab/Simulink平台上的仿真模拟运行,比较无互联线控制方案与有互联控制方案在运行条件、运行可靠性、均流效果方面的优劣势。     

Buck调节器大信号稳定性分析方法探讨

本文以Buck调节器为例，对如何分析其出现的典型非线性大信号振荡现象作了一些有益的探索，以对电路的稳定性分析及工作机理有更好的理解。     

DC-DC并联系统无线网络通信平台研究

并联DC-DC变换器均流系统控制信号通常采用有线连接,这增加了均流装置的复杂性。鉴于此,提出了基于FPGA的基带信号处理的无线传输解决方案。用无线替代有线(均流母线),采用BPSK调制方式,消除了并联变换器中传输控制信号的物理连线;通过对通信数据帧格式和码速率的调整,有效提高了无线传输速率和可靠性,满足DC-DC变换器均流系统对控制信号速度的要求。测试结果验证了方案的可行性。     

基于混沌同步的Buck变换器并联均流控制

针对处于混沌状态的降压(Buck)变换器并联均流效果不佳且均流的稳态和动态特性差的现象。首先建立电压控制型Buck变换器的分段光滑开关模型以及离散模型,并分析系统通往混沌的道路。然后确立初值不同的驱动与响应系统。将所设计的终端滑模控制率施加到响应系统上从而实现并联系统的混沌同步控制。基于混沌的同步特性,可以实现电压控制型Buck变换器的并联均流控制。最后通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建施加控制后的并联系统模型进行实验仿真。结果显示,并联系统均流误差接近于0,并当输入电压发生突变时,均流误差未发生改变,表明施加终端滑模控制后,Buck变换器并联均流误差小且具有较好的稳态和动态特性。     

含均流环DC-DC变换器并联系统输出阻抗获取方法的研究

由于均流环的使用,变换器并联存在着稳定性问题,同时也给典型的变换器混联系统的稳定性分析带来困难.文中通过推导和化简工作,提出了含均流环DC-DC变换器并联系统输出阻抗的获取方法.该方法通过测量并联系统中各变换器使用特定的均流通讯线连接方式单独运行时的输出阻抗,并使用文中推导所得的公式得到各变换器在并联运行时的输出阻抗及...     

含均流环DC-DC变换器并联系统输出阻抗获取方法的研究

由于均流环的使用,变换器并联存在着稳定性问题,同时也给典型的变换器混联系统的稳定性分析带来困难。通过推导和化简工作,提出了含均流环DC-DC变换器并联系统输出阻抗的获取方法。该方法通过测量并联系统中各变换器使用特定的均流通讯线连接方式单独运行时的输出阻抗,并使用推导所得的公式得到各变换器在并联运行时的输出阻抗及并联系统总输出阻抗。所得到的输出阻抗可以用于整个混联系统的稳定性分析,并为该类型的电源系统产品节约了设计时间和成本。     

一种易于并联充电的功率电子调节器

介绍风力发电机并联系统中，用于平衡各发电机输出功率的电子调节装置。它有效地解决了发电机并联工作时的瞬间或长期过载、各发电机间输出功率的不平衡及蓄电池过充电等问题。     

复合输出电容COT控制Buck变换器稳定性研究

对于单输出电容应用情形,已有文献报道了恒定导通时间(COT)控制Buck变换器的稳定性分析方法,且给出了输出电容时间常数或者等效串联电阻(ESR)的稳定性判据。然而对于复合输出电容应用情形,COT控制Buck变换器的时域分析相当复杂,动力学建模过于繁琐,难以给出相应的稳定性判据来有效指导工程实践。针对工程实践中两种常见的复合输出电容并联使用情况,在此提出一种新颖的COT控制Buck变换器复阻抗等效分析法,其核心思想是将复合输出电容电路经过简化计算,等效变换成单输出电容电路。基于该等效分析法,导出单输出电容的等效电路参数,并通过具体例子进行PSIM电路仿真和实验电路测量。仿真和实验结果验证了复阻抗等效分析法的有效性。     

采用平均法的含输入滤波器电压型Buck变换器稳定性分析

输入滤波器与DC-DC变换器之间的相互作用是分布式电源系统中的一个常见问题。基于平均模型,研究含有2阶输入滤波器和电压型Buck变换器的级联系统稳定性问题。结果表明,输入滤波器对后级Buck变换器稳定性具有双重效果,即根据阻尼电阻Rf的不同,可以扩大或减小独立运行的Buck变换器稳定运行的参数范围。当PI控制器的参数选择在扩大了的稳定性参数范围内, 阻尼电阻Rf的极端增大或减小都会引起系统的低频振荡。这种情况下,现有的阻尼电阻设计标准将不再适用。电路实验验证了理论分析的结果。     

V2C控制Buck变换器稳定性分析

在对比分析峰值电流控制、V2控制和V2C控制Buck变换器工作原理的基础上,揭示了V2C控制本质上是一种峰值控制技术,并指出峰值电流控制和V2控制都是V2C控制的特例.分别在时域和频域下详细分析了工作于连续导电模式(CCM)的V2C控制Buck变换器的稳定性问题.与峰值电流控制类似,可以通过采用斜坡补偿法解决占空比D＞...     

矩阵变换器系统小信号模型稳定性分析

提供了一种基于小信号模型的矩阵变换器稳定性分析方法。以电源、二阶输入L-C滤波器、矩阵变换器和R-L负载为对象,建立矩阵变换器系统小信号模型。获得传递函数,通过对其零极点的分布进行分析,探明了各参数对系统稳定性影响的规律,并着重研究了矩阵变换器管压降、换流和死区这些非线性因素对系统稳定性的影响。通过傅里叶分析给出了谐波表达式,分析了这些非线性因素与稳定性的关系。仿真结果验证了建模和分析结论的正确性。     

并网变流器的频率耦合阻抗模型及其稳定性分析

可再生能源并网系统中,如光伏、风电以及无功补偿等并网均采用电压源型变流器。变流器与交流电网之间的相互作用会引发新的振荡问题,阻抗模型分析成为研究此类问题的重要方法。多数阻抗模型往往忽略了变流器外环控制和频率耦合的影响,适用于变流器高频动态特性研究,但在分析变流器中低频动态(如次同步振荡)方面不够精确。为弥补这一缺陷,文中针对典型电压源型并网变流器提出了一种频率耦合阻抗模型,同时考虑了互补频率耦合效应和外环控制,采用详细电磁模型时域仿真与辨识验证了阻抗模型推导的正确性。进一步构建并网系统的整体阻抗模型,分析变流器并网系统的稳定性,时域仿真结果证实了所提模型在中低频率振荡分析中的有效性。     

基于改进离散法的含输入滤波器电流型Buck变换器稳定性分析

基于系统精确的状态方程,数值仿真研究了含输入滤波器电流型Buck变换器的稳定性问题.结果表明,输入滤波器参数Rf增大会引起系统慢时标意义下的低频振荡,Buck变换器控制参数k的增大则会引起系统快时标意义下的次谐波振荡.提出了一种改进离散法,建立了系数矩阵不可逆时系统的离散映射模型,并结合仿真结果对系统的稳定性进行了分析,给出了系统的稳定性边界.最后,还将本文结果与现有输入滤波器设计标准进行比较,指出了标准不足之处.     

基于无源控制的Buck变换器稳定性研究

直流微电网中存在大量的恒功率负载,由于恒功率负载具有负阻抗特性,会给电源系统的稳定运行带来不利影响,不利于负荷的即插即用。通过分析带有恒功率负载的Buck变换器动态特性,基于无源控制理论和系统的状态空间数学模型将传统无源控制器与比例积分调节器相结合,得到自适应的无源反馈控制器,用于消除由负载变动引起的稳态误差。利用Matlab/Simulink建立仿真模型,仿真结果表明:与传统无源控制相比,在恒功率负载发生变化时,改进后的无源控制器能对扰动快速响应,输出电压无稳态误差,具有更好的稳定性能。最后,该控制策略的有效性在Opal-RT实时仿真机上得到了进一步验证。     

改进式自主均流技术的研究

针对常规自主均流法存在动态响应不佳的问题,引入平均电流控制,提出改进式自主均流控制,通过添加电流环为内环并将电压环和均流环并列,改善系统的均流动态性能.本文以Buck变换器并联系统为例,全面地叙述了改进式自主均流技术中三环控制系统的设计过程.最后用三台48V/12V/10A的Buck样机并联实验证明多环路设计的正确性和改进式自主均流法的优越性,从而为改进式自主均流技术的推广应用提供理论基础.     

高频Buck变换器稳定运行的参数域分析

高频条件下的Buck变换器具有体积小、效率高等特点而备受关注,其同时更易因参数选择不当而带来严重的非线性行为影响系统稳定性。对高频条件下的Buck变换器的非线性行为进行了分析,研究了电压控制方式下的高频Buck变换器,从其状态方程出发,建立了该变换器在连续运行模式下的精确离散迭代映射模型。通过Jacobian矩阵判断系统稳定性随输入电压和电路中电感电容等不同参数变化规律,并确定系统的稳定运行区域。最后通过实验验证了理论分析的正确性。本结论不但能够为高频Buck变换器的稳定运行提供参考,也为系统参数的优化及控制性能的提升提供理论依据。     

一种Buck变换器大信号非线性模型

多变换器系统广泛应用于航天航空、舰船电源以及新能源发电中。随着应用条件的变化,多变换器系统的工作点大幅改变,其大信号稳定性是系统分析与设计的关键。由于电力电子变换器的复杂性,多变换器系统大信号详细建模往往面临阶数过高、工作模式过多等问题。首先以平均电流控制的Buck变换器为例,分析了变换器不同工作模式的特征;然后,基于变换器平均模型给出一种大信号非线性模型,该大信号模型在DCM和CCM模式下具有统一的数学表达,并实现了系统的降阶;最后,通过逐周期仿真,验证了该模型的准确性。