基于Matlab的大功率电源控制器设计仿真

对电源控制器进行建模仿真可为系统的设计分析提供重要的指导作用。针对20 k W电源控制器,设计了全调节母线的模块化系统方案。基于Matlab/Simulink软件,构建了包含顺序开关分流调节器、蓄电池充放电调节器的仿真系统。通过设置合适的电路参数及控制参数,仿真系统可准确模拟多种工况下电源控制器母线的动静态响应。仿真结果表明设计的电源控制器能够满足20 k W负载的供电需求。     

卫星电源分流调节器的研究

卫星一次电源系统分流调节器采用顺序-局部-线性分流方式。对卫星电源系统光照区母线电压调节的必要性、分流调节器扩能改造的必要性及其应用前景进行论述,着重对方案的选择与论证、设计依据、产品的设计与计算以及分流调节器的温控设计做了详细介绍。     

基于S~3R架构低输出阻抗太阳能阵列分流器

借鉴航天器一次电源系统顺序开关分流调节器(sequential switching shunt regulator,S3R)架构,针对新能源应用进行太阳阵分流器的研究,该方法理论上可进行任意功率水平的扩展;阵列中局部单元受到光照影响或损坏不会影响电源的输出品质。提出令MOSFET工作在线性区的最大电流控制电路方法,引入电感阻尼和电流反馈控制,解决太阳能电池寄生参数的影响所带来的安全问题,且该功率变换器的输出电压纹波与负载无关。从主误差放大器(main erroramplifier,MEA)建模分析入手,进行功率变换器阻抗特性分析,进而确定主要拓扑参数和控制参数的计算方法,在考虑母线纹波和单路分流器(shunt regulators,SR)最高开关频率和效率的基础上,设计每个SR之间的电压范围和MEA模块的增益。同时在MEA中引入非线性控制环节,提高负载切换的动态响应,且不易受到干扰。6kW的输出试验结果表明:该分流器能使母线纹波控制在500mV,且中频输出阻抗低于20m,为高可靠新能源应用领域提供了良好的平台。     

深空探测器供电系统仿真与实验研究

针对深空探测器太阳电池阵最大功率点不恒定所造成的功率浪费问题,将基于数字扰动观察法的最大功率跟踪技术(MPPT)应用于顺序开关串联分流调节器(S4R),建立了新型探测器供电拓扑结构,即顺序开关串联分流最大功率调节器(S4MPR)。仿真与实验结果表明,S4MPR能够根据深空探测器所处环境调节母线电压,使太阳电池阵工作在最大功率点上,避免了功率浪费。     

太阳电池分流电路与PCU联试仿真与分析

通过太阳电池阵分流电路与PCU母线调节器联试仿真与分析,建立了三结GaAs太阳电池的电容动态分析模型,验证了太阳电池阵寄生电容对PCU母线调节器的影响,开展实验验证工作,保证太阳电池分流电路和电源控制器的接口兼容性.对以后太阳电池阵及PCU母线调节器的设计提供理论和支持.     

基于MPPT技术的电源控制器工程化研究

最大功率点跟踪(MPPT)技术是空间电源技术的一个重要分支,尤其适用于深空探测和低轨道大功率卫星的电推进平台。基于MPPT技术的电源控制器的工程化研究为MPPT技术的工程应用提供了重要的技术支撑。采用顺序开关分流最大功率调节器(S3RMPR)拓扑结构,通过设计合适的电路参数,实现了MPPT母线调压控制。MPPT控制算法采用扰动观察法,以嵌入式软件的形式内置于单片机中。采用Weinberg升压器实现了高稳定度的负载母线调节。对基于MPPT技术的电源控制器的方案选择、方案设计及实验和测试情况进行了阐述。研制的工程样机可满足深空探测、电推进平台等项目的应用需求。     

高效顺序开关分流调节器研究

论述了如何采用单功率二极管供电提高顺序开关分流调节器的效率。功耗降低使得系统热耗减少,减少了系统的散热压力。为防止单功率二极管单点失效,本系统采用高可靠性二极管短路保护电路。仿真结果验证了设计的合理性、可靠性。     

空间20kW电源控制器研究

鉴于卫星的功率随着有效载荷的需求不断增大,未来卫星电源对高效率、大功率电源控制器的需求将变得迫切。为了实现电源控制器的20 kW功率设计,采用了100 V母线体制,设计了全新的分流调节器、优化了传统蓄电池充放电调节器及基于FPGA的高集成智能管理单元。原理样机能够完成20 kW功率输出,满足未来卫星电源工程化的需求。     

大功率LED驱动电源发展现状

作为LED灯具的核心部件,驱动电源直接影响LED灯具的性能与寿命。介绍了以电阻限流电路、线性调节器、开关调节器来做主电路的LED驱动电源,分析了三种电路的优缺点,指出开关调节器因具有精确自调控能力、高效率、高稳定性等优点,是目前大功率LED驱动电路的最佳选择。着重概括了开关调节器的研究现状。     

电压跟随器型开关线性复合电源导论——SLH功率变换技术及应用(一)

介绍了一类由开关放大电路与线性放大电路复合而成的电压跟随器型电源，分析其高效与优波兼顾的特性，以及适应多类负载(含非线性负载)和抗负载扰动的能力与低输出阻抗之间的内在联系；与开关滤波型电源进行了静动态性能比较。本文为后续开关线性复合电源(SLH)相关论文的内容提供了依据。     

可改善微网电压调整的容性等效输出阻抗逆变器

将分布式电源逆变器等效输出阻抗设计成容性可使其体现对系统无功电压调整过程相逆的电源特性,这种特性使得分布式电源逆变器更容易参与公共连接点处的电压调整。对比等效输出阻抗成感性、阻性和容性的3类逆变器下垂控制特性,对容性等效输出阻抗逆变器电压电流控制环进行数学建模;针对容性等效输出阻抗逆变器设计具备下垂调节和克服电压偏离功能的鲁棒功率外环控制器。对比仿真和实验证明,容性输出阻抗分布式电源逆变器控制器能够快速抑制系统功率变化带来的电压波动,能有效地参与系统电压调整。     

稳流型开关电源控制系统研究

在建立全桥移相PWMDC/DC变换器小信号模型的基础上对稳流型开关电源的控制系统进行了研究,给出了稳流型开关电源的闭环控制系统的电路组成和数学模型。引入新型PWM电源控制器UCC3895对中大功率全桥移相软开关方式稳流型开关电源控制电路进行了具体设计。稳流电源控制器由主控芯片UCC3895及其外围的时钟与锯齿波形成、自适应死区设置、隔离驱动、保护、电压电流采样和调节器等子模块组成。用Matlab对控制参数进行了整定,采用PSpice电子仿真软件对系统进行仿真,结果表明根据系统小信号模型设计的开关稳流电源是可行的。     

倒闸操作有关问题分析

对《安规》中规定的“停电拉闸操作应按照断路器（开关）一负荷侧隔离开关（刀闸）一电源侧隔离开关（刀闸）的顺序依次进行,送电合闸操作应按与上述相反地顺序进行。严禁带负荷拉合隔离开关（刀闸）。”文中对此规定进行了分析。     

开关电源输入滤波器的阻抗匹配

在设计和选用电源滤波器的过程中系统工程师发现,加了滤波器以后作用不大,甚至会发生某些频段的噪声变大。造成该现象的主要原因之一是电源滤波器的输出阻抗和开关电源输入阻抗之间相互匹配。分析了滤波器输出阻抗和开关电源输入阻抗匹配的原因,并给出了开关电源输入阻抗值的测量方法。     

简易平均值PI调节器的设计

本文对开关直流电源结构进行了分析,并采用平均值PI调节器,简易设计了电路,给出了实验结果。     

粒子加速器电源PID控制方式的改进型研究与应用

PID控制因其算法简单、鲁棒性好、可靠性高等优点,被广泛应用于工业过程控制.本文通过计算与分析,对粒子加速器电源模拟调节器PID控制方式进行了改进型设计,并且通过调整数字调节器微分项系数与惯性项系数,实现对粒子加速器电源数字调节器为PI调节或PID调节两种方式进行选择.本文提出的改进型PID控制方式已在粒子加速器电源中进行了推广应用.     

模拟量控制系统组态中常见的组态错误分析

介绍了在模拟量控制系统组态过程中,工作人员最容易发生的几个错误:调节器正反开关的设置,调节器的跟踪,测量信号的量值转换,串级调节系统主副调节器输出上下限的设置,DPU组态中功能块执行顺序,自动调节的保护切逻辑。对以上六类发电厂常见的具体控制系统进行了分析和举例说明,对刚接触调节系统的工作人员有入门指导的作用。     

数据中心柴油发电机电源切换逻辑探讨

介绍了数据中心负载特性,分析了以高压柴油发电机作为后备电源的大型数据中心典型供电架构,说明了不同电源情况、不同开关状态下的10 kV运行模式,讨论了PLC控制系统实现市电与柴油发电机电源的自动切换思路,以及在过程中对所带负荷馈线开关的自动投切顺序,并阐述了切换逻辑重点,可为数据中心设计与运维提供参考。     

以礼河电厂励磁调节器改造综述

对以厂原有励磁调节器进行改造，更换为晶体管开关式励磁调节器，该调节器设计先进，结构简单，安全可靠，维护工作量小。综述了该调节器以厂的应用。     

空间电源系统放电调节器技术的应用研究

结合我国空间电源系统放电调节器技术的发展现状,介绍了几种常用的蓄电池放电调节器的工作原理,给出了每种电路拓扑的工作电流波形,分析了每种电路拓扑的优缺点和应用场合,并对空间电源系统放电调节器技术的发展趋势进行分析和总结。