基于CPDM功率控制高频谐振电源的研究

提出一种基于复合脉冲密度(Composite Pulse—Density—Modulation)功率控制的新型高频谐振电源．对逆变器进行复合脉冲密度控制，逆变器具有逆变和功率调节两个功能，并且始终工作在串联谐振状态，功率开关器件零电压(ZVS)开通，零电流(ZCS)关断。比单纯的PDM功率控制方式具有更高的功率控制精度，轻载情况下电流可保持连续，且正弦波形畸变小，谐波分量小。     

感应加热电源PDM-PSM复合功率控制策略研究

提出了一种负载串联谐振感应加热电源的脉冲密度-移相复合调制(Pulse Density Modulation-Phase Shift Mmodulation,简称PDM-PSM)功率控制策略,逆变器承担逆变和功率调节两个任务,并始终工作在负载谐振状态,开关管工作在零电流或零电压开关状态.采用该控制策略的逆变器,功率调节范围宽,与采用脉冲密度调制的逆变器相比,具有输出电流平稳、电流连续、功率调节连续等优点;与单独采用移相控制的逆变器相比,具有移相角小,输出电流基本无畸变等优点.     

脉冲均匀调制功率控制串联谐振式逆变器

提出一种脉冲均匀调制功率控制串联谐振式DC/AC逆变器,对其开关进行了均匀对称间隙控制。逆变器承担逆变和功率调节两项任务,并始终工作在负载谐振状态,开关管工作在近零电流开通和关断(ZCS)状态。与脉冲密度调制(PDM)功率控制DC/AC逆变换器相比,具有输出电流平稳,控制脉冲分布均匀、电流连续等优点,即使在轻载情况下,也能使逆变器输出电流波动变小。     

PSM功率控制大功率感应加热电源及应用

采用一种脉冲均匀密度调制（Pulse Symmetrical Modulation,简称PSM）功率控制逆变器和2SD315A集成驱动电路,设计出感应加热电源,该电源已用于汽车配件热处理.逆变器采用全桥串联谐振式逆变电路,具有逆变和功率调节两个功能.逆变器的开关管按照PSM的控制策略实现了功率控制.逆变器自动跟踪负载谐振频率,控制开关管在零电压开通和零电流关断,实现ZCS和ZVS软开关,大大减小了开关器件的功率损耗,逆变器的输出功率因数接近1,提高了整机的效率.     

PDM功率控制在20 kW感应透热设备中应用

脉冲密度调节(PDM)可以用来驱动谐振功率逆变器,并且性能要优于脉冲宽度调节。其主要优点为在调节负载功率的同时能保证逆变器开关器件始终工作在零电压和零电流开关状态。PDM应用于谐振功率逆变器能使整个运行过程都具有较高的功率因数和较低的谐波畸变率。然而,在PDM下,逆变器的输出功率响应往往是离散和非线性的,这就要求找出一种控制策略能够实现可靠的负载功率调节。在此针对PDM谐振逆变器提出了一种功率控制的实现方法。一个预期算法和滞环控制组合的闭环反馈策略被用来获得一个精确的负载功率调节。实验结果表明,精确的功率调节能够在较大的功率范围内实现。     

PSM高频逆变电源在金属针布热处理中的应用

根据金属针布热处理工艺的要求,采用脉冲均匀密度调制(Pulse-SymmetricalModulated,PSM)功率控制串联谐振式DC/AC逆变器,设计了100kHz/5kW金属针布高频感应热处理电源。逆变器采用全桥串联谐振式电路,具有变频和功率调节两个功能。逆变器的开关管按照PSM的控制策略实现功率控制;逆变器跟踪负载谐振频率,控制开关管在零电流下开通和关断,实现零电流和零电压软开关。将本文设计的金属针布高频感应热处理电源应用于实际系统,改变了传统的热处理工艺,具有节能、加热温度均匀等优点。     

基于模糊逻辑PDM串联谐振逆变器功率控制

脉宽密度调制(PDM )功率控制串联谐振式高频逆变器在实现逆变的同时能够进行输出功率的调节,与传统的串联谐振逆变器相比,采用直流斩波调节功率的PDM 具有功耗小,成本低,电路结构简单等优点。PDM 的功率控制是以由若干个单位周期构成的控制周期为时间单位进行控制的,不同的控制精度和控制频率引起功率控制纯滞后时间发生变化,采用一般的PID 控制方法难以适应这种控制要求。提出一种基于模糊逻辑的控制方法,以TM S320LF2407A 为控制中心,有效地克服了PDM 串联谐振逆变器功率控制过程中控制周期的改变对控制器参数的影响,设计并搭建了实验装置。其实验结果验证了该方法的正确性和有效性。     

400Hz软开关逆变器的研究

本文以单向电压源高频链逆变技术为基础设计了一种由直流变换环节和逆变环节两级级联组成的软开关1kVA／115V／400Hz单相正弦波逆变器。前级DC／DC直流变换环节采用双管正激电路,应用零电压转换谐振技术实现软开关;后级DC／AC逆变环节采用全桥电路,应用高频脉冲直流环节逆变技术实现软开关,克服了依靠辅助谐振网络实现软开关结构复杂、控制难度大的缺陷。最后在空载、阻性负载条件下对研制的小功率逆变器样机进行了实验。实验结果表明该逆变器两级变换环节基本上实现了开关器件的零电压开关,输出电压稳定,输出波形质量较高。     

谐振负载全桥逆变PSPWM & PDM软开关控制研究

针对逆变器在串联谐振负载条件下,移相脉宽调制(PSPWM)中移相角变大时电流波形三角畸变严重,脉冲密度调节(PDM)轻载时电流断续的缺点,将PDM与PSPWM结合起来,组成移相密度复合调节(PSPWMPDM),对逆变器进行功率控制,逆变器始终工作在零电流开关(ZCS)状态。详细分析了PSPWMPDM的工作模式和控制原理,给出了仿真和实验波形。     

一种基于并联谐振的高频隔离型并网逆变器

针对DC-DC变换型高频隔离型逆变器中开关损耗大、电压尖峰大、稳定性差的问题,提出由并联谐振与传统DC-DC变换型逆变器相结合的新型逆变器电路拓扑。该逆变器可以实现高频功率器件的零电压开通、体二极管和整流二极管的软关断,从而消除功率器件的开关尖峰,减小逆变器的损耗。详细介绍电路的工作过程和各开关器件软开关原理,同时建立电路的谐振等效模型,以及谐振参数对增益和软开关的影响关系,给出谐振参数的设计原则。为了消除由于加入死区而引入的低次谐波,在控制系统中添加了死区补偿,以提高逆变电流质量。最后制作实验样机,经过实验验证电路拓扑和控制策略的正确性。     

基于LCL滤波的逆变器并网电流控制策略研究

LCL滤波器不仅电感量小,而且具有良好的高频衰减特性。但LCL滤波器为三阶系统,虽然能有效抑制并网电流中高次谐波电流,但却带来谐振问题。谐振问题对逆变器的控制策略提出较高要求。采用逆变器的逆变侧电流和并网侧电流双闭环控制方法,对基于PI调节和一种新型准PR(准比例谐振)调节的有源阻尼控制法进行建模及仿真。仿真结果表明,这种新型准PR调节的逆变侧和并网侧电流双闭环控制策略具有谐振抑制能力强、动态响应快等优点。     

X线管驱动用高频串联谐振形直流高压发生装置及其性能评价

提出了一种串联谐振零电流软开关高频逆变器,逆变 器中含有无损缓冲辅助电感和二极管一电容梯形多倍压电 路,该逆变器能有效作为高压DCX射线电源发生器.该 直流高压发生器运用IGBT功率模块和脉冲频率调制技术, 在谐振电流断续和连续过渡模式下均能实现零电流换流的 软开关功能.由高频变压器结合多倍压回路所构成的谐振 功率变换器,应用新颖的选择变化双模态PFM控制方式 来提高其输出电压的瞬态响应,而且通过两个无损缓冲辅 助电感,在大范围给定的负载参数下能完全获得稳定的零 电流软开关换流,仿真和实验结果证明了这种应用有选择 变化的双模态PFM控制方式的简单、低成本的高压X射 线DC-DC功率变换器的有效性,详细说明了该功率变换 器输出管电压具有偏低的上升时间和无超调瞬态响应特性.     

蓄电池组与高频逆变器阻抗匹配特性研究

分析了采用串联谐振电路的高频高压充电电源的工作原理;对锂离子蓄电池组与采用高频全桥逆变器结构的高频高压充电电源之间出现的匹配问题进行了分析,并给出了解决方案;分析了高频逆变器直流段引线电感和逆变开关寄生电感对高频逆变器开关过程的影响,给出了解决方案,并在40kW/10kV/20kHz的充电电源上进行了实验.     

单极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器研究

高频脉冲交流环节逆变器电路结构由高频逆变器、高频变压器、周波变换器构成。在不增加电路拓扑复杂性的前提下，如何解决高频脉冲交流环节逆变器固有的电压过冲现象和实现周波变换器的软换流，是这类逆变器的研究重点。单极性移相控制高频脉冲交流环节逆变器能够将输入直流电压先调制成双极性三态的电压波，然后再解调成单极性SPWM波，经输出滤波后得到正弦电压。周波变换器功率开关是在前极输出的双极性三态的电压波为零期间进行开关转换，从而实现了ZVS换流。该文深入分析研究了高频脉冲交流环节逆变器稳态原理特性与单极性移相控制策略。采用状态空间平均法建立了逆变器平均模型，获得了输出电压、滤波电感电流、共同导通时间、单极性SPWM波占空比等关键电路参数的设计准则和逆变器的外特性曲线。设计并研制了1kVA 270VDC/115V400HzAC原理样机，试验结果证实了理论分析的正确性。这类逆变器具有电路拓扑简洁、两级功率变换(DC/HFAC/LFAC)、双向功率流、周波变换器实现了ZVS换流、单极性SPWM波、输出电压波形质量高、负载能力强等优点，包括全桥全波式、全桥桥式两种电路，前者适用于低压输出逆变场合，后者适用于高压输出逆变场合。     

用于非接触电能传输的自适应谐振技术原理

分析了非接触电能传输系统中耦合谐振电路的特性,着重探讨了谐振状态对提高传输功率和传输效率所起的重要作用,进而提出了基于锁相环的自适应谐振控制策略。通过对逆变器输出电压、电流的检测和计算得到相位差,输入到PI调节器和振荡环节对逆变器的驱动频率进行调整,经过一段暂态过程后,逆变输出电压、电流的相位差为零,从而实现了电路的自适应谐振控制。系统仿真和实验结果表明:基于锁相环自适应谐振控制原理的非接触电能传输系统能够对原、副边所有元件参数的变化进行快速跟踪和调节,使整个系统工作在谐振状态,保证系统始终具有最大的传输功率和传输效率。     

一种用于光伏发电系统的新型高频逆变器

提出一种新型的用于光伏发电的高频逆变电路,该电路适用于小型光伏并网发电系统,由Buck-Boost变换器和电流源高频链逆变器构成。Buck-Boost变换器工作在电感电流断续模式,由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪;高频链逆变器对Buck-Boost变换器输出的能量进行逆变,得到与电网电压同步的电流。该电路结构简单、效率高,光伏模块的最大功率点不受负载变化的影响。该方案通过了实验验证。     

一种用于光伏发电系统的新型高频逆变器

提出一种新型的用于光伏发电的高频逆变电路,该电路适用于小型光伏并网发电系统,由Buck-Boost变换器和电流源高频链逆变器构成。Buck-Boost变换器工作在电感电流断续模式,由它来实现光伏模块的最大功率点跟踪;高频链逆变器对Buck-Boost变换器输出的能量进行逆变,得到与电网电压同步的电流。该电路结构简单、效率高,光伏模块的最大功率点不受负载变化的影响。该方案通过了实验验证。     

高频谐振逆变器的功率MOS管驱动电路

负载谐振桥式逆变器中功率MOS管工作在软开关状态,开关频率的提高,要求门极驱动电路具有充电电流大、开关速度快、驱动损耗小的特点.文章通过对传统门极驱动电路和现存的谐振驱动电路分析比较后,提出了适合高频谐振逆变器中功率MOS管的谐振电流型驱动电路,并分析了其工作过程.理论分析与实验结果表明:此驱动电路中功率MOS管的充放...     

串联谐振技术在商用电磁炉上的应用设计

本文从实际应用出发,针对商用电磁炉的电路拓扑,采用串联谐振方式详细分析了其不同的工作状态,得出逆变器功率器件的最佳开关过程,并从理论上计算出了频率和相角的关系,通过"脉冲宽度调功方式"与"锁相环控制"相结合的方式实现功率调节。在此基础上,搭建了一台串联谐振逆变器试验样机,进行了试验验证。验证结果表明,本设计有较好的应用前景。     

新型ZCS-PLL控制的大功率逆变电源的研究

提出一种基于数字锁相环(PLL)控制的零电流软开关(ZCS)新型中频感应加热电源。系统的主电路由三相AC/DC不控整流桥、Buck鄄DC/DC功率调节变换器和串联谐振DC/AC逆变桥构成。主电路的功率开关器件全部采用IGBT,并由一套TMS320LF2407数字信号处理器(DSP)控制。利用DSP丰富的硬件和软件资源,设计了智能数字功率调节器和数字锁相环,分别控制Buck变换器的直流输出功率和逆变器的工作频率,解决了感应加热电源中输出功率大范围地平滑调节和负载谐振电流、电压的同步锁相控制的难题,使逆变器IGBT在整个功率调节范围内均处于ZCS软开关状态。此外,逆变器输出电流始终工作于电流连续的CCM模式,功率转换效率高,开关损耗小,适应负载变化能力强。研制的实用电源功率调节范围为0.2～30kW,频率锁相跟踪有效范围为15～35kHz。