一种无源无损吸收电路

变流器中的吸收电路能有效地抑制和吸收开关器件产生的尖峰电压和浪涌电流.改进L+RDC吸收电路拓扑结构,用电感器置换电阻,附加并联箝位二极管,可中止电容电压的谐波振荡.该结构能实现电容器储能的谐振馈能复位,避免因电阻发热引发的一系列故障,提高逆变器的效率和可靠性,改善功率器件的开关状态.吸收电路的参数不但影响吸收电路及开关器件的寿命,同时也影响最小脉宽的大小,是各种功率模块设计中的重要任务.基于吸收电路的换流过程,运用拉普拉斯变换分析,给出该种吸收电路参数的优化方法,并进行了仿真验证.最后给出新型吸收电路在Boost电路的应用结果.     

高功率密度直流无刷电动伺服系统驱动与吸收电路研究

高功率密度直流无刷电动伺服控制系统的性能、可靠性与控制系统结构、主电路功率开关器件的驱动和吸收电路设计密切相关。IGBT因输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好等一系列优点在高功率密度电动伺服控制系统中得到广泛的应用,高可靠的驱动电路和吸收电路设计是高压功率开关器件能稳定工作的重要保障,本文重点研究了主电路功率开关器件IGBT的驱动电路、吸收保护电路结构及优化方法,详细说明了各保护参数的计算方法。实验结果证明:该伺服驱动控制系统具有实时性强、功率器件驱动保护电路性能稳定、可靠性高等优点。     

峰值电流控制软开关电力操作电源的设计

设计了1kW电力操作电源模块,主电路采用移相控制的全桥零电压零电流开关变换电路,整流电路采用倍流整流方式;变换电路所有功率器件都工作在软开关状态,并有较大的软开关范围.控制电路采用电压、电流双闭环控制技术及峰值电流控制模式,并利用最大电流均流法,自动均衡电源模块间输出电流.给出了相应的实验结果.     

基于开关轨迹动态调整的变流器内部热管理

基于功率器件开关轨迹调整,提出了变流器内部热管理的一种新方法及其硬件实现电路。该热管理电路主要包括缓冲电容、吸收电阻、温控开关三部分,利用缓冲吸收电路参数调整实现变流器中功率器件结温调节,通过控制温控开关的占空比调节充放电能量实现器件结温控制。阐述了功率器件结温控制的一般性原理,并通过理论分析、仿真和实验验证了所提温度控制方法在原理上的有效性和硬件实现上的可行性。     

配电网静止同步补偿器的驱动与吸收电路设计

配电静止同步补偿器(DSTATCOM)的可靠性与主电路功率开关器件的驱动和保护密切相关,DSTAT-COM运行中的诸多故障很大程度上与主电路功率开关器件有关。为了使功率开关器件稳定、可靠的工作,讨论并设计了DSTATCOM主电路功率开关器件IGBT的驱动电路和吸收保护电路。驱动电路采用集成智能驱动模块2SD315A,该模块集驱动、隔离、保护为一体且结构简单、功能强大、使用方便,非常适合于实际装置的开发。给出了利用2SD315A设计驱动电路的详细过程并为2SD315A设计了可靠的上电复位电路吸收保护电路采用RCD型电路,介绍了RCD型吸收保护电路的工作原理。根据RCD型吸收保护电路的工作原理和吸收保护电路安全可靠工作的目的建立了电路参数优化设计的数学模型。该模型中以功率开关器件承受的浪涌电压最小、放电时间常数最小和投资成本最小为目标函数。然后通过并行自校正多目标遗传算法优化吸收保护电路参数,给出了一个设计实例。实验装置的实际运行证明:所设计的IGBT驱动保护电路性能优良、可靠性高,对其它同类型的电力电子装置有较好的借鉴作用。     

氮化镓器件在大功率电力电子系统中的应用

氮化镓(GaN)器件由于其卓越的开关特性,被逐渐应用于10 kW及以上系统。器件并联技术能够进一步降低GaN器件的导通损耗,增加系统的功率容量,开始成为工业界关注的重点。由于其极快的开关速度,GaN器件并联的主要挑战在于对其功率回路及驱动回路寄生参数的优化设计。探讨了并联器件特性及寄生参数对开关特性的影响,并详细给出了基于四管并联240 A/650V的半桥模块参考设计,双脉冲实验验证了半桥模块在额定电流下的开关特性。     

无中性点电位变化的并联谐振软开关逆变器

为了实现逆变器的高效率和高性能运行,提出一种新型直流母线并联谐振零电压过渡软开关逆变器,通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,实现了逆变桥开关器件的软开关动作,同时,辅助谐振单元的开关也为软开关动作。此外,电路中避免了使用大电容,没有中性点电位的变化问题。该电路对谐振元件和辅助开关的功率要求较低,控制简单且不依赖于负载条件。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和回路的参数设计方法。制作一个10kW的实验样机,通过实验结果验证该软开关逆变器的有效性。     

并串联交错式三端口半桥变换器

利用半桥变换器原边电路寄生的双向Buck/Boost电路,将两路半桥变换器原边并联、变压器副边绕组串联并共用输出整流滤波支路,提出一种新型并串联交错式三端口半桥变换器拓扑。通过调节变换器原边桥臂开关管的占空比,实现原边输入源和蓄电池电压/功率的调节;通过原边两桥臂的移相控制,实现副边负载侧功率控制,并使得所有开关管都具备软开关的能力。详细分析变换器的工作原理,给出设计要点。通过实验验证所提出拓扑和理论分析的正确性。     

功率变换器主电路近场干扰预测研究

建立了桥式变换器主电路开关器件附近的近场耦合模型,同时考虑高频寄生参数的影响,建立了开关器件组连线及其端子的近场辐射模型,构成了桥式变换器主电路开关附近辐射场的整体解析模型.所建模型及分析为功率变换电路内部强、弱电部分耦合的研究提供了依据和新的思路.     

谐振直流环节电流型软开关整流器

为降低硬开关整流器开关损耗、提高效率,提出一种谐振直流环节电流型软开关整流器的拓扑结构,其辅助谐振电路与直流母线并联,无辅助器件串联在直流母线上。通过辅助电路的谐振使直流母线电流从整流器桥臂换流到辅助电路的支路上,当流过整流器桥臂上的电流为0时,整流器桥臂上的主开关可以实现零电流开关,同时辅助开关也实现了软开关。依据不同工作模式的电路图,分析电路各个工作模式的工作过程,完成一个工作周期的相平面分析,讨论电路设计规则以及辅助电路损耗与谐振参数之间的关系。实验证明整流器的开关器件完成了软切换。因此,该新型谐振直流环节电流型软开关整流器能处于高效率运行。     

海岛直流微网复合储能系统控制策略设计与实现

针对海岛直流微网中发电微源输出功率不稳定造成的母线电压大幅度波动问题,基于300 kW海洋能集成供电系统的功率输出特点,采用由蓄电池和超级电容组成的复合储能系统,对其3种拓扑结构进行了对比分析,优选了对该供电系统而言最佳的拓扑结构,并提出了一种新型复合储能协调控制策略。该控制策略依据母线电压的3个阈值将系统划分成5个工作区域,储能系统依据直流母线电压值实现充放电工作模式的自动识别和切换;以蓄电池为主要出力单元,避免超级电容的频繁投切,减少不必要开关动作造成的系统谐波。利用搭建的实验平台验证了所述控制策略的有效性和可靠性。     

开关电源模块并联的三环控制系统设计

简述了开关电源并联运行控制基本原理,针对单个并联电源模块给出了一种串联校正控制模型,并讨论了两个并联模块并联运行时的三环控制结构,给出了各主要部分的仿真模型。利用MATLAB对三环控制结构的开关电源模块并行运行系统进行仿真,并对负载扰动情况下的仿真图形和数据进行对比分析。仿真结果表明,利用三环控制结构对模块数的变化具有...     

电动汽车车载电池充电控制器

在未来电动汽车将会占主导地位,采用车载电池充电控制器比非车载充电控制器具有更多的优势。本文提出了充电控制器的硬件设计方案,采用CAN总线与电池组通信,RS485与开关电源模块通信,传感器对电路进行监测,功率管对电流电压进行调节。采用一定的软件算法实现对功率管控制。电池组模块与充电控制器之间的通信采用SAE J1939协议。通过实验测试,该系统能够正常的运转,达到了预期的效果。充电控制器不仅可以根据电池组的特性采用合适的充电方案实现智能充电,而且能够监控电池组进行实时的保护。     

基于AT89S52单片机的开关电源设计

主要论述了基于AT89S52单片机的一种开关电源的设计原理及实现方法,采用开关电压调压芯片LM2596作为主控单元,主控制器通过控制程控电阻模块,实现并联供电系统输出电流的自动调节分配.同时芯片连接电流传感电路与过流保护电路,对输出电流实时检测,并反馈给主控器,实现过流保护.供电系统输出稳定的直流电压,并且供电效率达到60％以上,设计的产品可应用于通信设备和电子产品中,实用性较高.     

SLR式软开关充电电源的设计

设计了一种以串联负载谐振变换器为主电路拓扑的充电电源,介绍了串联负载谐振变换器的工作原理和软开关特性。分析了在电池负载条件下电路的电流特性,设计了控制电路,通过定脉宽调频控制实现对负载的恒流充电。针对输出电流纹波较大的问题,设计了电源模块交错并联的解决方法,仿真验证了该方法的可行性。研制了一台电源模块样机,实验结果表明...     

基于GPRS的无线水表监控系统的低功耗设计

将GPRS技术和Meter-Bus总线协议用于远程无线水表抄表系统,可以对用户用水量进行有效的实时监控,减少人力物力,简化布线,实现数据和能量共同传输。本文介绍了基于GPRS技术、光电直读技术和Meter-Bus总线的无线抄表监控系统的总体设计方案,分析了实现GPRS水表抄表系统低功耗的必要性,阐述了系统低功耗的设计思路包括各个模块低功耗供电方案：GPRS模块采用直接供电,微控制器采用LDO线性稳压器降压供电,Meter-Bus接口电路模块采用DC-DC稳压器升压供电,设计了开关电路,有针对性的利用微控制器通过软件控制对电源进行优化管理,确定了对系统功耗影响甚大的工作流程,进一步降低功耗。     

蓄电池在线核容放电关键装置与远程控制策略的研究

为了解决蓄电池组远程控制在线式核容放电的技术问题,设计了以主控制器为核心,调压装置、母联保护装置为主要组成部分的在线核容放电系统,并给出了远程控制的详细策略。在充电机输出端与直流母线之间串接可控调压装置,降低母线电压,达到蓄电池在线放电的母线电压条件。在交流停电时,由母联保护装置自动接入备用组电池,保障直流系统供电安全。并且,以可控馈网逆变器为放电负载,最终实现具有节能环保效果的蓄电池远程控制在线核容放电系统。     

一种实用新型小功率DC-DC变换器

针对微波功率模块中灯丝电源的特殊要求,作者在ORCAD10．5PSPICE仿真的基础上,设计了一种实用新型软开关反激变换器以及主、辅开关管的驱动电路。实现了主电路MOSFET开关管的零电压开关（ZVS）。阐述了ZVS工作原理和谐振元件参数的计算方法。实验证明该变换器具有小型化、高效率和实用性强的优点。和原来的硬开关电路相比,整机效率提高8．8％,满载效率达到91％。     

采用电网高压母线负载电流供能的光控真空开关模块操动机构电源设计

基于光控真空开关模块操动机构的需要,提出一种采用电网高压母线负载电流供能的光控真空开关模块操动机构电源技术。以此论述了操动机构电源的工作过程,进行了操动机构电源取能线圈的理论计算与电源电路拓扑结构的选型,设计了基于UC3845的单端反激式开关电源的硬件电路,实现了操动机构电源的输入输出保护功能。实验证明,操动机构电源可...     

并联型高频开关直流电源的系统设计

随着模块化电源系统的发展,开关电源并联技术的重要性日见重要。本文介绍一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案,并对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化设计。控制电路以UC3525为核心,构成电流内环、电压外环的双环控制模式,实现系统稳压和限流。并且通过小信号模型分析,对电压电流环PI调节器进行设计。