高效率积分复位控制三相Boost型功率因数校正

提出了一种高效率三相Boost型功率因数校正电路，通过对一种三相Boost型功率因数校正电路进行改进，采用积分复位控制电路实现单位功率因数。积分复位控制高效率三相Boost型PFC具有如下特征：①常频控制，有利于滤波器的设计；②控制电路简单，控制思路清晰，不需要乘法器；②控制效果好，输入电流波形能很好地跟踪输入电压波形：④变换器的效率高。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性。     

直流侧APF与APF和PFC开关利用率的比较研究

文中提出了一种计算开关电流应力的近似算法。采用该算法，对有源电力滤波器、功率因数校正器、直流侧有源电力滤波器等3种谐波治理和改善功率因数的电路的开关利用率进行了理论分析和比较。从开关利用率的角度，为不同条件下选取何种电路进行谐波治理更为合适提供了理论依据。     

双频Buck变换器的交流小信号模型与控制策略

双频Buck变换器可以在提高输出性能的同时提高效率。由于其中存在两种不同的开关频率，因此其建模和控制策略的研究对实际应用有较强的实用价值。文中建立了双频Buck变换器的交流小信号模型，从频域的角度证明了双频Buck变换器具有与单个高频Buck变换器相同的输出性能。同时对双频Buck变换器的控制策略进行了分析讨论，分析结果表明：对高频开关可以采用常规的控制方式，但对低频开关应采用电流跟踪控制方式，否则低频单元不能正常工作。最后对高、低频单元均采用电流控制方式进行了实验研究，研究结果表明，双频Buck变换器具有与单个高频变换器相同的输出性能。     

一种基于调节缓冲电容的IGBT热管理方法

针对结温波动加快绝缘栅双极型晶体管(IGBT)老化失效的问题,提出一种基于调节缓冲电容改变IGBT关断轨迹的热管理方法。依据IGBT寿命模型,通过关断轨迹调节关断损耗大小以平滑结温波动的方法能提高IGBT使用寿命。与现有的热管理方法相比,该方法具有对主电路影响小、实现简单等优点。首先,阐述热管理电路的工作原理,分析缓冲电路对IGBT关断损耗的影响。然后,建立IGBT损耗计算模型,归纳关断轨迹热管理调节能力的评估方法,以1.2 MW直驱风机系统为例,关断轨迹热管理可以平滑20%额定功率的负载变化造成的结温波动。最后,对该热管理方法进行小功率的实验验证。     

非平稳工况下功率半导体器件结温管理技术综述

结温管理技术可以有效地降低功率半导体器件承受的热载荷,提高功率半导体器件的期望寿命,是近期电力电子学科研究的热点之一。为此,概述国内外结温平滑方法的研究现状,根据补偿损耗和降低损耗两种不同的平滑结温思路,对现有结温平滑方法进行分类,总结每类方法在应用时存在的主要问题;概述结温管理系统的研究现状,分析结温管理系统目前的研究难点;在对现有寿命评估方法概述的基础上,总结出一种评价结温管理效果的方法;根据该评价方法,对两类结温平滑控制方法效果进行分析和讨论,得出基于补偿损耗的结温管理方法可能对寿命期望产生负面影响的结论。     

一种IGBT模块端口等效耦合热阻抗的离散化方波提取法

以绝缘栅双极晶体管(IGBT)的可靠性研究为背景,针对IGBT模块现有热网络建模及耦合热阻抗提取方法的不足,提出一种采用离散化方波提取模块内部IGBT芯片及反并联二极管(FWD)之间耦合热阻抗的方法。该方法基于热敏电参数(TSEP)测量结温的原理和热网络响应特性,将IGBT模块视为一个黑盒子,通过基于模块端口TSEP的测量来建立其内部热学行为的等效热网络模型,从而可普遍适用于多种内部封装结构的模块。最后通过采用所提方法,对一款典型多芯片并联封装的模块进行实验测量,验证了所提方法的可行性和准确度。     

一种三绕组零纹波高增益DC/DC变换器

新能源并网发电系统的应用使得零纹波高增益DC/DC变换器成为研究热点。在一种耦合电感型DC/DC变换器的基础上,引入无源零纹波电路,推导得到一种三绕组零纹波高增益DC/DC变换器。三绕组耦合电感实现了高增益的同时,还实现了零纹波功能。倍压电路的使用,使得变换器的电压增益进一步得到提高,还限制了二极管寄生电容与漏感谐振产生的电压尖峰。两个有源开关相互钳位,限制了开关管关断时刻的电压尖峰,还实现了零电压开通。变换器功率器件的电压应力均远低于输出电压,可选用低耐压器件来提高变换器效率。最后搭建一台250W、48V/380V的实验样机验证理论分析的正确性。     

电流—单周控制双频BUCK变换器

针对如何简单有效的对双频变换器实施控制问题,提出了一种电流—单周控制方法.以电流—单周控制双频BUCK变换器为例,分析了其控制原理及性能特点,利用状态空间平均方法建立了电流—单周控制双频BUCK变换器主电路、控制电路的小信号模型,在此基础上进行了电压外环补偿器设计.仿真及试验研究结果表明:电流—单周控制方法能使高频开关电流应力最小,从而降低其开关损耗,提高变换效率.此外,采用电流—单周控制的电压外环补偿器设计容易,实现电路简单可靠.     

WTEM高速关断瞬变电磁探测系统

瞬变电磁测量系统是一种用于地质结构探测的地球物理探测设备,在大功率电流陡脉冲发射、高精度同步控制、大动态范围信号采集等方面,尚有许多亟待解决的问题.本文提出了一种瞬变电磁测量系统,提出了恒压钳位高速关断电路,具有关断延时短、电流下降沿线性度高和发射电流大的特点,并加速了电流的上升,改善了一次场质量;采用蓝牙技术,实现了对接收机的无线操控,改善了系统操控性能;设计了GPS同步控制器,采用温补晶振与GPS协同工作的方式,解决了GPS短时间失效的问题.在山东输油管道腐蚀探测工程中,WTEM系统做了野外和室内实验,测试表明,WTEM系统轻便、操作容易,退饱和的速度也较快,反映浅层地质信息的能力强.     

基于ADALINE神经网络的电能质量监测终端设计

谐波频谱检测是电能质量监测仪器的核心功能,其检测频谱是进行各种电能质量特征值运算的前提。传统以STFT为检测算法的电能质量终端由于时间窗固定,不具有暂态情况下的谐波分析能力。而诸如小波变换、S变换等算法则由于运算量巨大不利于谐波实时在线监测。针对这种情况,设计了一种以DSP为处理器,基于自适应线性神经网络(ADALINE)的电能质量监测终端。详细介绍信号接口电路、调理电路、PLL倍频电路、AD转换电路的硬件设计,给出了自适应线性神经算法推导和DSP数据处理框图。实验表明,所构建系统在运算量不大的情况下增强了暂态谐波测量能力,同时利用ADALINE误差信号可对电压暂降进行精确时间点定位。