二电平电流型开关功率放大器稳定性分析

二电平电流型PWM开关功率放大器广泛应用于电磁轴承系统中。首先给出二电平电流型PWM开关功率放大器的基本原理及线性化模型。然后结合二电平开关功率放大器输出电流的纹波特点,分析纹波对开关功率放大器稳定性的影响,在电流控制电路分别采用分立器件和集成PWM控制芯片情况下,得到保证开关功率放大器控制回路稳定工作的比例电流控制器的临界增益。最后针对分立器件的电流控制电路,提出一种在低增益条件下通过调整载波偏置电压来降低开关功率放大器稳态误差的方法。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

3 kW电流型PWM整流器的研究

脉宽调制(PWM)整流器作为一种重要的治理谐波污染方法,能从源头上消除谐波并提高功率因数。这里针对电流型PWM整流器,进行了原理分析,介绍了控制方法及调制方式,设计了一台3 kW原理样机,结合具体电路参数,得出网侧滤波器参数与直流侧电流大小和功率因数的关系,并利用Matlab仿真及实验进行验证。     

考虑涡流的自传感主动电磁轴承转子位置估计策略

自传感主动电磁轴承不需要独立的位移传感器,相比传统电磁轴承具有成本低、集成度高和结构紧凑等优点,其技术关键在于利用电磁轴承的可测物理量(如线圈电压、电流等)进行转子位置的准确估计。涡流作为电磁轴承中一个重要的非线性因素,会对自传感转子位置估计的精度、线性度产生重要影响。首先考虑了涡流影响下电磁轴承电感相对气隙长度的灵敏度,分析了在自传感电磁轴承中采用叠片结构铁心相比采用实心结构铁心的优势。然后利用一种单匝虚拟绕组模型,分析了叠片结构铁心电磁轴承中涡流对电流纹波特性的影响,并提出了一种考虑了涡流影响的基于电流纹波解调的自传感转子位置估计策略。最后在刚性转子-四自由度径向自传感电磁轴承实验平台上验证了上述自传感位置估计策略的有效性。     

碳化硅MOSFET器件特性的研究

由于材料性能的不同,碳化硅MOSFET与硅MOSFET在电气特性方面存在一些显著差异,不能简单地将硅MOSFET直接替换为碳化硅MOSFET。为了准确地掌握碳化硅MOSFET在实际应用中的工作特性,利用双脉冲测试电路对器件特性进行了研究,重点对通态特性和开关特性进行了分析、总结,实验结果可对基于碳化硅MOSFET的变换器优化设计提供指导。