高电压宽范围输入低电压输出的DC-DC辅助电源设计

高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源技术是中高压、大容量电力电子变流系统的关键辅助技术。基于双管反激电路,本文设计了一个高电压宽范围300~2 500V输入,低电压24V输出的DC-DC辅助电源样机,并给出了电源详细的设计方案。相比传统辅助电源,设计的辅助电源启动支路在电源工作后可自动断开,实现了电源输入电压范围更宽目标;电源主电路由变压器隔离,控制、反馈电路由辅助绕组供电,确保了电源输入/输出高电压隔离;开关管驱动电路采用带耦合电感的脉冲变压器,满足了驱动信号高压隔离和同步驱动要求。此外,计算电源效率的结果表明,双管反激辅助电源更适合高电压输入场合。最后,进行了相关实验,结果验证了所设计的高电压宽范围输入的DC-DC辅助电源方案可行性和正确性。     

一种带辅助电路的12脉波整流电路

输入电流谐波含量高是多脉波二极管整流电路的一大缺点。该文提出了一种通过辅助电路回馈部分能量的12脉波整流电路,有效减小了输入电流谐波含量,提高功率因数。辅助电路由单相电压逆变器构成,产生交流辅助电压通过变压器耦合到主电路上,从而改善电流波形。此方法结构简单,易于对现有的传统12脉波整流电路进行改造。通过一台6kW,输入相电压150V的实验设备,验证了该方法的可行性。满载时输入电流ηTHD仅为3．8%。     

基于推挽电路的激光载荷电源输出限流控制

在空间电源领域,激光载荷一般通过供电电源挂载在平台母线或蓄电池母线上,为了减小后级载荷工作时对前级的电流反射纹波,激光载荷供电电源一般均需要具备限流输出的能力.推挽电路因具有隔离式、中功率、驱动简单等优势,适合用作激光载荷供电电源的主功率拓扑.推挽电路一般由电压外环和峰值电流内环组成控制环路,其中,电压环控制输出电压稳定,电流环控制输入电流,从而保证变压器不会偏磁,但该电路不易实现输出限流功能.基于现有的推挽电路控制策略,通过对UC1825芯片软启动电压的控制,实现对激光载荷供电电源的输出限流控制.通过仿真及实验验证,该限流控制策略适用于推挽电路,且限流功能优异、可靠性高.     

初识电源电路（下）

（1）稳压电路作用 电源电路有一个直流输出电压大小随交流市电输入电压大小变化而变化的现象,同时电源电路的直流输出电压还随电源电路负载大小变化而变化,为了减小输入电压大小和电源负载大小对电源电路直流输出电压大小变化的影响,可以采用直流稳压电路,以稳定电源电路输出的直流电压。     

高电压输入双管反激辅助电源驱动研究

高性能的开关管驱动技术是实现辅助电源安全、可靠运行的必要条件。首先,针对高电压输入双管反激辅助电源驱动具有高电压隔离、高频率、低延时和无外接电源等特点,对比各种可行的驱动方案,确定了一种安全、简单的变压器隔离双管驱动电路,并设计了相应的驱动器;其次,通过调整驱动变压器绕组比,实现了开关管在各种控制脉冲下的充分导通,通过增加驱动器输出信号耦合电感,提高了驱动信号的同步性;第三,根据驱动脉冲上升、平顶、下降三个阶段,建立了驱动器等效电路模型,推导了相关公式,分析了驱动器主要参数对驱动性能的影响;最后,在300V~2 500V输入的双管反激辅助电源样机上进行了相关实验,验证了所设计的双管隔离驱动器的正确性、可行性。     

单开关高增益混合直流变换器的研究与实验

近年来微逆变器因其出色的抗局部阴影能力在光伏并网发电领域得到广泛关注,但受输入电压较低的限制,微逆变器需较高的直流电压增益才能实现并网发电。针对该特点,提出一种新型单开关高增益直流变换器,它由倍压Boost电路、反激式变换器有机结合构成:电路共用输入支路,有效地利用了变压器漏感能量,提高了系统效率;电路输出端串联向负载供电,显著提高了电路的电压增益;倍压Boost电路的构建降低了变压器的匝比,减小了漏感及二极管的电压应力;电容箝位电路有效限制了开关管的电压应力,简化了电路的设计要求。详细分析了所提拓扑的工作原理、电压增益及功率器件所承受的电压应力,给出电路设计指导性意见,并通过实验验证了所提变换器的优点。     

一种双变压器串联谐振软开关推挽电路

针对输出电压与输入电压之比较高的推挽变换器,提出一种双变压器串联谐振软开关推挽电路,以提高其效率。两个推挽变换器的变压器次级串联,并且实现串联谐振软开关。给出了其电路构成及工作原理,推导分析了该电路的工作过程。在此基础上,对该电路与单变压器串联谐振软开关推挽电路作了比较研究。最后研制了12V输入、360V输出、200W功率的DC/DC变换器。通过实验证明,该电路具有较高的效率。     

机车辅助逆变器用开关电源的设计

提出一种供机车辅助逆变器使用的开关电源的设计和实现。它采用UC3843控制的单墙反激式电路拓扑，利用1台变压器输出多路电压，且重点介绍电源工作原理、参数计算及变压器的设计和制作。     

一种高压宽范围输入辅助电源的设计

基于输入串联输出并联(ISOP)变换器和多路输出反激变换器,提出了一种应用于中大功率系统的辅助电源.该电源采用一种初级电流反馈的输入均压输出均流的控制方法,保证了输入电压均压与输出电流均流,提高了初、次级电路之间的绝缘等级,省掉了光耦.分析了电源系统的控制方法和变压器的设计等问题,实验结果验证了控制和设计的正确性.     

宽电压输入多路输出开关电源的设计

设计并制作一款基于TOP258YN的永磁同步电动机控制器专用的宽电压输入、多路输出的开关电源。采用开关电源芯片串联开关管的方法解决高电压输入时开关电源芯片的耐压问题。介绍永磁同步电动机控制器对辅助电源的要求,介绍高频变压器的设计方法,并详细分析开关电源的工作原理。实验表明,该电源允许输入电压范围AC 198V~400V,且能够输出四路不共地的直流电压,一硬件电路具有较强的通用性和稳定性,性能指标符合设计要求。     

基于NCP1252光伏逆变器辅助电源的应用

提出了一种宽输入电压范围的双管反激式开关电源作为光伏逆变器辅助电源方案。该开关电源具有多路直流输出,通过调节控制芯片输出脉冲的频率以适应直流输入在较大范围内变化,为光伏并网逆变器的开关器件驱动及控制电路提供稳定的直流电压。介绍了具有功能集成度高、价格低的NCP1252 PWM控制芯片的特性。分析了双管反激拓扑原理及优点,设计了变压器以及各关键电路。试验表明,辅助电源适应光伏逆变器输入直流电压的大范围波动,输出直流电压纹波在可以接受的范围内,可为光伏逆变器长期运行可靠供电。     

超宽输入范围反激辅助电源设计

宽范围输入范围反激电源设计困难,但是针对实际应用中对辅助电源的需要,使用电流控制型脉宽调制芯片OB2269,设计了一款300~1 000 V的超宽输入的反激辅助电源。其输出有12 V/3 A、-12 V/0.5 A、24 V/2 A 3路直流输出。给出了该电源关键参数的计算及主要功率器件的选型,并通过实验样机给出了开关管电压波形,输出电压波形。计算了该电源的主要损耗,得到了输入电压与电源效率的曲线。实验结果表明,该电源具有输入电压宽、效率高、输出稳定等优点,可应用在具有超宽输入范围的电源中。     

辅助互感器串联补偿技术在供电型电压互感器电压调整中的应用

针对供电型电压互感器供电电压随负荷而变化的实际情况,介绍了一种基于辅助互感器串联补偿技术的供电电压补偿方法。以一台额定一次电压为110√3 kV,额定容量为60 kV·A的单相供电型电压互感器为例,计算了其供电电压及供电容量随负荷容量及功率因数的变化率。依据变化率,设计了基于辅助互感器的供电电压自动补偿回路,可实现对供电电压±4.4 V、±8.8 V、±13.2 V、±17.6 V、±22.0 V、±26.4及±30.8 V的补偿量。分别对功率因数cos φ=1和cos φ=0.89（感性）2种情况的不同负荷容量下供电电压补偿效果进行验证,试验结果表明：增加了辅助互感器自动串联补偿回路后,供电型电压互感器的供电电压变化率由–1.80%~11.36%提高到了–3.000%~0.045%,完全满足标准对单相220 V供电电压质量的要求。采用辅助互感器的自动串联补偿技术,可以实现对供电型电压互感器供电电压的补偿,解决了由于农村负荷功率因数低,高峰负荷期供电电压偏低的问题,对提高用户电压质量提供了保障。     

高压输入低压大电流输出模块电源的设计

针对电力电子产品中高压输入低压大电流输出电源模块化的发展要求,分析和设计了一种优化的高能效电源.主功率拓扑采用漏感能量回馈输入侧的双管反激变换器:次级采用辅助绕组自驱动同步整流技术使同步整流管驱动简单可靠.对电路工作原理进行详细的理论分析并给出了参数.制作了210 W的实验室样机对理论分析进行验证.实验结果表明,设计出的样机具有较高效率和较小体积.     

基于CT的交流电源及其控制策略研究

针对目前高压线路在线监测装置供电难的问题,文中基于电流互感器的电流-电压变换原理建立了一种可为变负载供电的交流电源模型。采用一个三绕组电流互感器,通过电力电子设备来控制第三辅助绕组的状态。当辅助绕组短路时,铁芯饱和使得负载绕组输出电压为零;当辅助绕组开路时,负载绕组输出电压恢复,从而对负载绕组输出电压起到幅值调制的作用。设计了稳压反馈控制电路与基于多项式最小二乘曲线拟合函数法的稳压控制器算法,解决了在一次侧电流和所带负荷发生变化时,输出电压不稳定的问题,使负载及电流在一定范围内变化时输出电压能保持稳定。通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了在可变负载情况下,所提出的基于CT交流电源有着良好的稳态和暂态输出特性,并对一次侧线路产生的影响可忽略不计。     

基于准谐振技术的宽电压范围双管反激电源设计

设计了一种基于变频控制芯片L6565D的宽电压范围双管反激电源,其输入电压范围为200～1 000 V,作为系统的辅助电源应用于光伏电站中;L6565D通过采集输入电压的变化情况实现不同电压段的电流环限流点的调节,同时利用检测变压器磁复位状态来控制两个开关管工作于谷底导通模式,实现软开关功能。其准谐振工作模式降低了开关管开通损耗,改善了电磁兼容EMC(electromagnetic compatibility),提高了整机效率,节约了成本。目前该款电源已经成功应用到光伏系统中,取得了良好的效果。     

25kV高精度直流负高压源设计

介绍了一种用于工业分析的高精度直流负高压电源,电源输出电压25 kV,最大输出电流100 mA。电源通过BOOST电路校正功率因数和调节电压,用移相全桥把直流电逆变成高频方波,然后经高频变压器升压后倍压整流得到直流高压。用特殊材料和工艺设计制作的高频高压变压器解决了分布参数影响和绝缘耐压等难题,满足了高频高压和大功率输出的需要。实验运行表明:该装置输入功率因数高、输出电压稳定、纹波系数小。     

海门1036MW机组厂用电切换方式优化及试验

现行设计规程对百万级机组厂用电采用慢速切换方式,在实际应用中存在正常切换繁琐、机组启停不灵活、事故状态下机组厂用电安全可靠性低,且未考虑主变故障导致的全厂失电等一些问题.提出了带有闭锁逻辑的快速切换装置对厂用电切换方式优化的方案,在备用变容量有限的前提下,实现全部四段高压厂用电正常并联快速切换及事故状态单段串联快速切换,能够克服以上弊端,明显提高厂用电安全可靠性.通过3号机组带负荷厂用电并联切换及事故切换试验,验证了该方案的正确性以及良好的实施效果,为百万千瓦级机组厂用电设计提供了新思路.     

模块化输入串联输出独立辅助电源系统及其输入均压控制策略

提出一种模块化辅助电源系统,可用于对输入串联输出并联(ISOP)或输入串联输出串联(ISOS)主电路系统各模块进行供电。电源采用输入串联输出独立的连接方式,采用这种连接方式的辅助电源系统能够使各模块集成到主电路系统各模块当中。针对ISOI系统所面临的输入均压问题,提出一种新型主从式输入均压控制策略,该策略可以使ISOI系统各个模块在控制上无互联,真正实现了组合系统的模块化设计且控制器设计过程简单。分析该控制策略的稳定性,给出控制器的设计过程并讨论系统各模块输出电压之间的关系。最后通过一台辅助电源样机验证了所提系统结构及控制策略的有效性。     

一种基于FAN6754A的PWM反激式开关电源的设计

介绍了新款峰值电流型PWM控制芯片FAN6754A的工作特性和原理,分析了反激式开关电源的设计原理以及工作过程.针对次级电路结构,设计了一种新型反激式开关稳压电源.着重介绍了反激式开关电源的变压器设计过程,包括电感值的计算、磁芯的选择、绕组匝数的确定以及气隙等.利用三端稳压器TL431配合FAN6754A实现了对电源电...