一种谐振型混合调制的电流型高增益双向变换器

为减小双向变换器低压侧电流纹波,改善变换器硬开关现象,降低其闭环系统设计的复杂程度,提出一种谐振型混合调制的电流型高增益双向变换器。该变换器在低压侧全桥桥臂中点加入2个交错并联的Boost电感,在增加变换器增益的同时可减小变换器低压侧电流纹波,高压侧为倍压整流电路,进一步增加了变换器增益,同时利用变压器漏感与谐振电容谐振创造了高压侧开关管ZCS的条件。该变换器正反向均采用PWM+PFM混合调制控制,通过改变占空比调节输出电压,调节开关频率实现高压侧开关管的ZCS,采用该控制方案降低了变换器闭环系统设计的复杂程度,并可减小高压侧开关管的关断损耗。搭建一台600 W试验样机,进行正反向实验,验证所提方案的有效性。     

基于谐振式推挽结构的三端口MMC-SST波动功率耦合方案研究

文中提出一种控制简单的基于模块化多电平变换器的固态变压器(modular multilevel converter based solid state transformer,MMC-SST)拓扑方案,利用谐振式推挽(resonant push-pull converter,RPPC)结构的高频链将 MMC 子模块(sub-module,SM)互联,形成一条低压直流母线。RPPC 采用定频定占空比的开环控制使其工作在谐振频率,利用高频链的低阻抗特性实现三相对称的低频波动功率自然耦合,从而大幅降低 SM 电容的尺寸,明显提升了系统的功率密度,同时实现了桥臂2倍频循环电流的自然消除以及SM电压的自动均衡。文中首先对 MMC-SST 的波动特性进行介绍,进一步对高频链实现波动功率耦合的过程进行建模分析。最后,仿真与实验验证所提拓扑的优良性能。     

一种Boost型宽电压范围输入LLC谐振变换器

传统的桥式LLC谐振变换器不适合宽电压范围输入,且其输入电流断续。为此提出了一种新型的 Boost 型 LLC谐振变换器。通过集成两个交错并联的Boost电感,不仅可以拓宽LLC变换器的增益范围,而且可以显著减小输入电流的纹波,因此该变换器适合用在光伏、燃料电池等可再生能源发电系统中。与传统的脉冲频率调制控制相比,该变换器采用定频脉冲宽度调制控制,励磁电感和Boost电感对变换器的增益特性影响很小,可以简化谐振参数的设计,同时定频控制也有利于磁性元器件和滤波电路的设计。首先介绍了该变换器的工作原理;然后通过时域分析,对该变换器的增益特性进行了深入研究;之后对变换器的ZVS软开关条件进行了详细的分析;最后建立了一台120~240 V 输入、24 V/25 A 输出的实验样机,实验结果验证了变换器的实用性及理论分析的正确性。     

基于描述函数法的谐振变换器自持振荡研究

谐振变换器是一种强非线性系统,自持振荡是非线性系统中经常出现的现象.这里以基于自持振荡控制的串联谐振变换器为研究对象,首先分析了自持振荡控制模式的工作原理,然后将非线性理论中的扩展Nyquist稳定判据和扩展描述函数法引入到系统分析中,推导出系统产生自持振荡的条件,并分析了自持振荡点的稳定性,接着推导了自持振荡控制模式...     

高频正弦波电流下MOSFET和IGBT工作特性分析

从功率半导体器件MOSFET和IGBT的工作环境出发,详细分析了器件的通态电压、电流及开关时刻,得出在合适的关断电流瞬时值下,不仅能实现功率器件的ZCS,还能实现ZVS和无电压过冲换流的结论.还分析了在不合适电流值下换流时,电压过冲的产生机理,并提出了一种彻底抑制电压过冲的方法.通过测试实验室样机所用的功率器件,验证了分析的正确性和该方法的有效性.     

三相变流器线性二次型电流控制研究

三相变流器可实现DC／AC、AC枕能量变换。在三相变流器中,研究变流器的电流控制,可以实现消除谐波,实现ACDC的单位功率因数,DC／AC并网功能以及实现DC／AC双环控制。三相变流器其数学模型为耦合多变量系统,可以选择状态空间的设计方法。笔者提出了一种线性二次型的分析控制方法实现变流器电流控制。调节器结构简单,易于工程实现。     

双开关谐振直流环节工作特性分析

谐振直流环可以实现三相变流器的软开关控制。为了分析系统的工作过程和特性,我们建立了数学模型,藉以阐明谐振直流环能量流动,进行参数优化;这些工作对系统的实现具有重要意义。实验结果证实了理论分析。     

一种改进的光伏系统MPPT控制算法

在分析传统扰动观测法缺点的基础上,提出改进的控制算法,使光伏系统具有检测系统稳定状态的能力,并根据检测到的状态进行相应控制,实现了系统稳态占空比无扰动、母线电压无波动。在考虑光照强度、温度、负载重载(轻载)、母线电压扰动的情况下对改进控制算法进行MATLAB仿真,并进行实验验证。实验结果证明改进的控制算法比传统算法跟踪稳定性更好、精度更高。     

新型半桥电流源串联谐振软开关三电平逆变器及其控制

提出了一种新型半桥电流源型串联谐振零电流三电平逆变器.该逆变器由三电平桥臂、串联谐振槽、双副边高频隔离变压器、共发射极周波变换器及输出滤波电容组成,开关管电压应力为输入电压的一半,可实现全程零电流软开关.分析了系统开关与能量交换的过程,并对每个开关过程能量传递方式进行了讨论.根据四象限工作要求设计了逻辑组合驱动信号,实现了系统在阻性负载、感性负载、空载模式下的控制.在对电路详细分析的基础上,已经制作样机一台,并通过实验验证了理论分析的正确性.     

高效率并网太阳能逆变器研究

采用平均开关周期的概念，研究了逆变器的通态损耗。分析逆变器不同调制开关模式对系统通态损耗的影响，提出了太阳能逆变器在低压大电流工作模式下提高效率的有效措施。