交错并联移相全桥全负载状态静态特性研究与优化设计

软开关移相全桥是目前在中大功率的开关电源系统应用广泛的一种拓扑结构。通过多电源模块的交错并联能够提高变换器功率等级,减小滤波器体积重量。本文应用小信号建模分析方法,研究了交错并联移相全桥软开关变换器在全负载状态的小信号模型,对比差分采样与电流传感器采样模型的区别,解释了电感电流的低频振荡问题的产生的原因,并提出解决方案。最后通过仿真和实验进行了验证。     

三相PFC整流器改进单周期控制策略

三相PFC变换器的单周期控制因其控制简单,无需乘法器及采样输入电压受到广泛研究。传统单周期控制策略中,变换器输入电感电流采样直接作为调制信号与载波交割产生PWM信号,因此传统单周期控制策略中的PWM信号可视为通过SPWM方式所获得。在这种调制方法下,三相PFC变换器输出电压较高,直流母线电压利用率较低,不利于降低开关管耐压等级和提高系统效率。本文在分析3P4W系统中的三相四桥臂整流拓扑传统单周期控制策略基础上,提出变革传统单周期控制策略中的调制波波形,将3次谐波注入PWM调制(SAPWM)引入到单周期控制策略中。通过SAPWM调制可降低单周期控制的三相PFC变换器输出电压,提高直流母线电压利用率,进而有利于提高系统效率。改进的单周期控制策略同时可以推广到3P3W系统中的三相三桥臂整流、三相维也纳整流电路。系统仿真与实验验证了理论分析的正确性。     

变速风力发电机组的模糊-单神经元PID控制

对风力发电机组的数学模型及常规PID控制器进行了分析设计,由于变速风力发电机组的转速变化范围很宽,表现出高度的非线性性和时变性,常规的PID控制器难以在全范围内得到理想的控制性能。为此,提出采用单神经元智能控制器来替代常规的PID控制器,以改善机组控制性能。在分析单神经元控制器的结构和控制原理基础上,为了进一步提高单神经元控制器的动静态性能,引入了模糊控技术,实现了单神经元控制器输出增益的参数自整定。在仿真基础上,建立了一套完整的实验系统,对几种控制方法进行了实验研究。仿真和实验结果表明,基于模糊自整定的单神经元控制器可有效地改善风力发电机组的控制性能,具有较强的自适应能力和鲁棒性。     

一种软开关Buck电路的分析与设计

详细分析了一种适用于中大功率场合的耦合电感式无源无损缓冲电路的工作过程。该缓冲电路利用耦合电感的漏感与缓冲电容,在功率管开关过程中进行谐振,实现功率管零电流开通和零电压关断。给出了电路中谐振器件的详细设计方法。并据此设计了一台原理样机。最后给出了仿真和实验波形,结果表明该缓冲电路可在很宽的占空比范围内实现软开关,满载效率可达97.6%。     

变速风力发电机组恒带宽最大功率跟踪控制策略

对变速风力发电机组在额定风速以下实施最大功率跟踪控制有利于提高机组的发电效率,进而提高机组的年发电量。目前广泛运用的最大功率跟踪控制方法为功率反馈最大功率跟踪策略。该文从最大功率跟踪的跟踪带宽角度出发,研究发现功率反馈最大功率跟踪控制策略存在跟踪带宽低,且随着风速的减小而进一步恶化的缺点。之后,针对该问题,提出一种恒定带宽的最大功率跟踪控制方法,该方法通过在功率反馈最大功率跟踪控制策略中引入误差功率前馈信号,实现了最大功率跟踪带宽恒定的目的。在实验室内建立了一套1.2 kW的变速风力发电实验系统,实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

基于SG1525的PFM-PWM控制谐振DC/DC变换器

设计了基于SG1525宽温度工作范围的340 W LLC谐振DC/DC变换器。介绍了一种利用集成控制芯片SG1525来实现脉冲频率调制(PFM)-脉宽调制(PWM)控制的方法。为解决轻载或空载时LLC谐振变换器工作频率太高、损耗大的问题,提出了在轻载或空载时采用PWM控制的策略,并提出了实现电路。最后在340 W样机上进行了实验验证,证明了利用SG1525可以实现PFM控制和轻载时的PWM控制。该电路结构简单,参数设计灵活,且可以实现变频控制和PWM控制的无缝切换,很好地满足了宽温度要求。     

三电平半桥电压平衡器

微型直流电网是一种新型供电系统,通常采用两根直流线输送电能,可以采用电压平衡变换器构造一根中线,以满足电网中不同负载变换器对输入电压平衡的要求。为了降低功率器件的电压应力,本文提出了三电平半桥电压平衡器,分析三电平半桥电压平衡器拓扑结构;为了实现功率器件工作在三电平状态,同时提出了一种功率开关管提前开通、滞后关断的控制方案,并结合该控制方案详细地分析三电平半桥电压平衡器工作原理。最后在原理样机进行实验,实验结果表明三电平半桥电压平衡器不但能够降低功率器件的电压应力,而且能够实现输出电压平衡。     

神经网络在逆变器控制中的应用

针对传统的基于最优消谐波理论的开关点预置逆变器存在开关角固定只能保证局部工作点有最小总谐波含量(THD)及逆变器环节输出电压不可调的缺点,应用了一种新的神经网络控制器.当系统工作时,由在线神经网络实时调节逆变器输出电压的大小;同时各功率管的开关角由另一个神经网络通过对最优脉宽调制(PWM)最优开关角的拟合,直接计算出来,保证在整个参数变化范围内均工作在最优的开关角状态.整个控制系统具有结构简单、反应灵敏、调压精确、输出电能质量高且全数字化的特点.     

基于CoolSET—F3的反激电源的分析和设计

文章从电路结构、芯片功能等方面对新型电源控制芯片CoolSET与常用芯片UC3842和NCP1207进行了比较,CoolSET—F3系列芯片将PWM发生器、短路保护、前沿消隐等多种功能集成于芯片内部,电路结构更简单,功能更完备。文中采用CoolSET芯片设计并试验了市电输入、六路输出的反激电源。试验结果表明,采用CoolSET芯片提高了变换器的效率,适应于微型开关电源的研究。     

LLC型串并联谐振变换器参数分析与运用

在简单分析三种基本谐振变换器的基础上,详细叙述了半桥串并联谐振变换器（LLC型）在f0〈f〈fr频率范围内的工作过程,通过Saber软件对不同负载情况下的工作过程进行了仿真,分析了它们之间差异。简单地比较了f0〈f〈fr〉f两个频率范围的工作情况,及工作于前一频率范围时的优势,并对电路设计中的主要参数对变换器工作的影响作了分析,最后给出实验结果。