新型矩阵式变频器在变频电梯中的应用

因为变频电梯在运行时,变频器输出存在大量谐波,本文介绍了一种新型的功率变换器,引入了电压电流双闭环控制策略,分析了一种新型的矩阵变换器输出电压和电流的谐波成分及影响因素.通过MATLAB/SIMULINK软件进行了仿真实验.结果表明.与传统的变频器相比,矩阵变换器结合输出电压电流双闭环控制,能够有效地降低输出电压电流谐波,并能抑制输入侧谐波对输出电压电流的影响。     

连续导电模式下单电感多输出变换器的分析与设计

介绍了共模峰值电流型控制输入半桥(主级环路),差模电压型控制输出半桥(次级环路)的BUCK型SIDO(Single Inductor Dual Output)变换器的工作原理.利用开关元件平均法,建立了BUCK型SIDO功率级的小信号模型.并根据峰值电流控制模式、电压型控制模式的工作原理,建立了SIDO控制环路的小信号模型,最终得到连续导通模式下整个系统的小信号模型.在0.18 μm CMOS工艺下完成了SIDO变换器的电路设计,利用Spectre中的PAC (PeriodicAC)分析对所建的小信号模型进行了验证,并对SIDO变换器的性能进行了仿真验证.     

精密的实用型I/V变换器

RCV420是美国B-B公司生产的一种精密电流、电压变换器。它能将4～20mA的环路电流变换成0～5V的电压输出。作为一种单片集成电路具有可靠的性能和很低的成本。除具有精密运放和电阻网络外,还集成有10V基准电压源。在不需要外调整的情况下,可以获得86dB的共模抑制比和40V的共模     

FPGA在共模噪声能量评估中的应用

在电力电子开关变换器数字化共模噪声抑制系统中,一个重要环节就是共模噪声的评估。由于共模噪声电流振荡频率很高,基于DSP的采样控制很难满足要求。文章提出了用FPGA作为主要器件、以能量为指标的共模噪声评估技术。所提方案中,FPGA可完成对高速AD芯片的采样控制、读取采样值、计算共模电流的噪声能量值并将该值反馈给DSP。DSP也可以通过向FPGA写入控制字和发启动脉冲等方式对噪声电流的采样过程进行宏观层面的控制。     

基于共模、差模模型的MMC综合控制方案

根据模块化多电平变换器(MMC)系统中的不同电流分量分别建立共模模型(Common Mode)和差模模型(Differential Mode)。基于以上模型,根据不同频率的电压、电流作用不产生有功功率的原理,利用系统中正交电流成分,实现多层次的子模块能量交换平衡控制,建立全面可靠的MMC系统综合控制策略。实现对系统环流和负载输出电流的跟踪给定控制和子模块直流电容电压的平衡控制。Matlab/Simulink的仿真实验结果证明了基于共模、差模模型和正交电流控制能量交换的综合控制方案对模块化多电平逆变系统电流跟踪控制和功率模块电容电压平衡控制的可行性和可靠性。     

一种低交调单电感三输出升压型DC-DC变换器北大核心

设计了一种单电感三输出升压型DC-DC变换器。采用平均电流模，将各个输出支路电压进行线性相加，构成共模反馈信号，以进行环路补偿。提出一种开关电容采样网络，对输出电压进行采样，得到的采样电压与参考电压进行比较，从而校正输出电压与参考电压之间的直流偏移。为了抑制输出支路间的交调，提出一种新型能量控制逻辑电路，可实现单个电感充放电周期内各个输出支路的循环充电。该升压型变换器基于0.18μm CMOS工艺设计实现。仿真结果表明，在100 mA负载跳变下，前两路输出电压未受到交调影响，第三路受到的影响能够有效减小。     

基于RC滤波融合二次方运算的Boost-PFC变换器研究

为减少开关变换器电流谐波对电网的污染,降低变换器输出电压超调,提高变换器的稳定性,以单相Boost型拓扑结构功率因数校正（PFC）变换器为研究对象,对变换器原理及其工作模态等效电路进行分析。基于平均电流控制方式,提出一种RC滤波融合二次方运算的输入电压采样方案,在输入电压采样支路增加一个RC滤波电路和一个二次方运算电路,更精确地对输入电压进行采样,从而减少变换器电流谐波、提高变换器稳定性。在Matlab/Simulink软件中搭建仿真电路,同时设计了实验样机进行验证。结果表明,与传统功率因数校正电路相比,该方案有效减少了变换器电流谐波,抑制了变换器输出电压尖峰,同时提高了变换器的输出稳定性。     

基于双重傅里叶级数的三相逆变器共模电压分析

随着电力变换器技术的不断革新和发展,三相逆变器在大功率应用场合占据了越来越重要的位置,但是在实际应用中也存在一些负面效应,比较典型的问题之一是输出共模电压影响了系统的可靠性。基于双傅里叶级数的数值计算方法,本文推导了三相逆变器共模电压的数学表达式,并根据数学表达式提出了一种抑制三相逆变器输出共模电压的方法。本文提出的共模电压分析和抑制方法具有普适性、一般性、通用性,可以推广到任意逆变器的输出共模电压分析中去,通过仿真与实验对共模电压分析方法进行了验证。     

并联Boost变换器的非线性及其控制技术研究

文中在理论和实验上研究了并联峰值电流控制Boost变换器的非线性现象[1],变换器没有电压控制回路,只关注其在电流控制模式下的分岔与混沌现象。研究并联Boost变换器在参考电流和输入电压一定时,且电感电流工作在连续模式下可能产生的分岔与混沌现象。为了消除并联Boost变换器出现的混沌现象,文中提出了一种斜坡补偿控制策略,通过验证新策略具有较好的抑制混沌效果和鲁棒性。     

磁环在双馈风电变频器共模抑制中的应用

双馈风电变频器直接驱动转子,在转子轴上产生较高的共模电压。该电压是有害的,向前可以使齿轮箱发生电蚀,向后可以损坏编码器,还使双馈电机自身的轴承发生电蚀;而共模电流可以传导到控制系统和电源系统,产生电磁兼容问题;对于发电机自身,使转子局部损耗增大,破坏电机绝缘。为了保证系统可靠性和稳定性,需对共模电压/电流进行抑制,本文将就磁环在共模电压/电流抑制中的应用进行探讨。     

矩阵变换器在不平衡输入电压下的控制策略

通过检测矩阵变换器的瞬时输入电压并实时调节输出电压调制矢量,采用空间矢量调制策略的矩阵变换器能够在不平衡且非正弦的输入电压下得到正弦平衡的输出电压。在非平衡输入电压下,若输入功率因数角不变,矩阵变换器的输入电流将不再正弦。本文给出了输入电流与输出功率及输入功率因数角之间的关系,通过调节输入电流调制矢量的方向,可得到正弦但不平衡的输入电流。仿真证明了理论的正确性。     

双级式矩阵变换器的快速调制型模型预测

为解决双级矩阵变换器传统调制型模型预测控制计算量大的问题，对整流级矢量选择，提出将网侧参考电流转换为变换器输入侧电流， 针对逆变级矢量选择，提出将输出电流预测模型转换成输出电压预测模型，然后根据参考矢量在两相静止坐标系下的分布，直接选取整流级和逆变级作用矢量，相较于传统调制型模型预测控制，所提方法不存在网侧和输出电流的多次预测和寻优，极大地降低了系统计算量，实验结果验证了所提方法的有效性。     

一种新型矩阵式高频链逆变器控制方法

基于拓扑解耦思想提出了一种针对矩阵式高频链逆变器的新型控制策略。根据高频逆变桥生成的高频环的极性,将矩阵变换器的拓扑解耦成两个常规的三相电压源型逆变器,从而就可将常规电压源逆变器的控制方法引入到对矩阵变换器控制当中,简化了对矩阵变换器的分析。进行了实验研究,结果表明该控制方法具有较好的控制效果。     

开关电源仿电流控制方法研究

在简要介绍开关电源的电压型控制和电流型控制方法的基础上，详细介绍了仿电流控制方法。分析了仿电流控制方法的工作原理，并对仿电流控制方法和峰值电流控制方法进行了比较。仿电流控制开关变换器的控制电路简单、可靠。仿真结果表明：仿电流控制方法有效地避免了开关管电流前沿尖峰的影响，不需要额外的前沿消隐电路，变换器也能正常工作。     

矩阵整流器输入与输出滤波器特性的研究

矩阵整流器是一种真正的降压型四象限AC-DC变换器,可以用在各种三相电压供电的直流电源领域。鉴于矩阵整流器采用波形高频合成原理实现输入电压-输出电压的变换和输出电流-输入电流的变换,并非纯硅变换器,输入LC滤波器与输出LC滤波器的设计至关重要,并决定着整流器系统的功能、性能和可靠性。在理论分析矩阵整流器与电流源PWM整流器具有共同变换本质的基础上,采用电路DQ转换方法,建立输入LC滤波器-矩阵整流器-输出LC滤波器系统的DC等效电路,重点分析了DC特性高低对滤波器参数设计要求,进而给出设计原则和参数选择公式,并进行实验验证。     

CR200J型动力车控制电源传导干扰现场测试与分析

为研究CR200J型动力车110 V控制电源现场测试的传导干扰问题,介绍了控制电源的电气结构,现场测量了控制电源不同工况下输出电压、电流信号和主断路器闭合工况下输出端口的差模、共模电流信号,并分析了输出电压、电流的特性和输出端传导干扰的频谱.测试结果表明:不控整流产生的二次纹波传递到了输出侧;输出电压、电流纹波较大且输出电压幅值偏低;开关频率附近多个频率点的共模干扰幅值较高.最后,根据测试分析结合现有成熟的技术,给出了控制电源电磁兼容优化的建议.     

矩阵变换器的过调制方法研究及其仿真

针对矩阵变换器最大电压传输比仅为0.866的问题,研究了基于矩阵变换器输出电压空间矢量的两种过调制策略。文中将空间矢量调制控制区域划分为线性区和过调制区,过调制区又分为过调制Ⅰ区和过调制Ⅱ区。在过调制区中应用过调制策略,即将输入电流空间矢量调制与输出电压空间矢量过调制方法相结合。在调制策略中根据电压调制系数不同,选用不同的参考电压矢量调整策略来实现过调制。在Matlab/Simulink下分别对过调制策略进行了仿真研究,仿真实验结果表明过调制策略能够有效地提高矩阵变换器的电压传输比。     

一种用于前台校准的8位高线性度DAC

设计了一种用于12位折叠插值ADC前台校准的高线性度DAC。该DAC包括电流源、开关电路、译码电路和电流-电压转换器。电流-电压转换器采用带共模反馈和增益提高技术的运放,具有高的共模抑制比和高的输出线性度。电流源的版图设计中考虑了电流源匹配特性,提出了“V”型布局方案,有效抑制其梯度误差和对称误差,提高了DAC转换线性度。在TSMC 0.18 μm CMOS工艺下对DAC进行仿真。结果表明,当输入信号频率为4.101 5 MHz、采样频率为25 MHz时,DAC的有效位数达到7.97位。     

双级矩阵变换器的过调制策略研究及实现

在分析双级矩阵变换器控制原理的基础上,提出了一种过调制控制策略,该策略分为两步:先改进双级矩阵变换器整流器的控制策略,使其整流侧得到尽可能大的直流整流电压,然后研究双级矩阵变换器逆变器的过调制控制策略,增大逆变器输出电压,从而实现电压传输比的提高,文中在过调制控制原理的基础上,基于DSP和CPLD建立了一套双级矩阵变换器实验装置,实验证明:双级矩阵变换器过调制策略能有效提高电压传输比,从而验证了该过调制策略的正确性.     

峰值电流型PFC Boost变换器斜坡补偿方法研究

PFC Boost电路中由于输入电压的时变性造成输入电流在过零附近产生分岔现象,本文针对该现象,以电流连续模式（CCM）下峰值电流型PFC Boost变换器的精确时变模型为基础,研究了抑制分岔的斜坡补偿方法,通过SIMULINK仿真验证,表明输入电流分岔现象得到消除,接近输入电压波形,改善了PFC Boost变换器的性能。