基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源设计

以提高变换器电源的效率和可靠性为目标,设计了基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源。为使变换器电源具备开关管以零电压开关方式通断、开关频率恒定等理想特性,采用电压型推挽全桥逆变器,设计属于电流馈电推挽式变换拓扑结构的变换器电源装置主回路。选择DSSK60-015A全波整流二极管作为变换器电源主回路硬件;通过反馈控制电路调控电压波动时控制端流变化;根据变压器电感、匝数、线径等特性设计变压器绕制结构,完成变换器电源变压过程;设计保护电路,保证电源可靠工作。实验结果表明,所设计的变换器电源的输出电压、电流误差范围均在2%内,开关管实现了零压开通,变换器电源功率因数均保持在0.96以上,且效率高达95%。     

基于ZVS软开关技术的30KW大功率开关电源设计

为了解决大功率开关电源硬开关过程中,功率器件上存在较大电压电流尖峰以及发热严重等问题,提出了一种基于软开关技术的大功率电源拓扑结构的设计,详细介绍了大功率开关电源实现ZVS软开关技术的原理、控制方法、主要器件参数的选择以及需要注意的一些问题等。最后以30kW大功率开关电源设计为例,通过实验验证了该基于软开关技术的大功率电源设计的相关理论及控制方法的正确性及可行性。     

基于DSP的软开关逆变CO2焊接电源设计

基于DSP设计了软开关逆变CO2焊接电源,设计中以TMS320F240数字信号处理器作为电源的控制核心,主电路采用基于IGBT的全桥零电压零电流软开关逆变电路.以软件方式实现的小波变换系统用来检测焊接过程中的短路与缩颈信号并进行波形控制.试验结果表明主电路工作有效、稳定、可靠,能实现软开关工作方式;基于DSP的小波变换检测系统能准确地测出短路、缩颈信号.控制系统可靠性高,能满足波控功能的需要.     

300VZVZCS直流稳压电源设计

为克服零电压开关(ZVS)变换器自身存在的初级环流较大,以及滞后臂开关实现ZVS受负载电流限制等缺点,利用零电压零电流(ZVZCS)全桥变换器设计了一种用于某新型金属表面处理工艺的300V直流稳压电源。它能在很宽的负载范围内实现ZVZCS。为满足工艺对该电源的要求,在电源中采用了峰值电流型控制模式,提高了电源的快速动态响应性能。实验结果验证了该电源设计方案的可行性。     

并联型有源电力滤波器谐波电流零逼近控制策略

给出了基于谐波电流零逼近的有源电力滤波器新型控制策略.采用检测电源电流的控制方式,构成了闭环控制系统.利用瞬时无功理论计算出电源谐波电流,并直接进行滞环比较,以控制主电路开关器件的通断,从而使电源谐波电流逼近于零,达到谐波抑制的效果.仿真结果表明,该方法可准确跟踪负载谐波电流,使电源电流趋于正弦,原理清晰,控制简单,可实现动态补偿.     

单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的研制

论述了由单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的主电路结构、控制电路原理和软件设计。介绍了以IGBT为主开关器件 ,以 80C196KB型单片机为控制中心 ,采用PWM技术进行控制 ,完成的 2 2 0V、40AH的电力系统直流操作电源系统。现场运行证明 ,该电源系统设计合理 ,功能完善 ,性能好 ,可靠性高     

单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的研制

论述了由单片机控制的高频开关电源型电力系统操作电源的主电路结构、控制电路原理和软件设计.介绍了以IGBT为主开关器件,以80C196KB型单片机为控制中心,采用PWM技术进行控制,完成的220V、40AH的电力系统直流操作电源系统.现场运行证明,该电源系统设计合理,功能完善,性能好,可靠性高.     

并联型有源电力滤波器谐波电流零逼近控制策略

给出了基于谐波电流零逼近的有源电力滤波器新型控制策略。采用检测电源电流的控制方式,构成了闭环控制系统。利用瞬时无功理论计算出电源谐波电流,并直接进行滞环比较,以控制主电路开关器件的通断,从而使电源谐波电流逼近于零,达到谐波抑制的效果。仿真结果表明,该方法可准确跟踪负载谐波电流,使电源电流趋于正弦,原理清晰,控制简单,可实现动态补偿。     

小型直流UPS电源的设计与实现

针对移动不间断电源需要便于携带、可靠直流供电、噪声小及能耗低的实际特点,设计了一种小型直流UPS电源。结合NCP1337准谐振脉冲宽度调制控制芯片、LT1512电流模式开关稳压芯片和LTC3780高性能降压-升压型控制芯片完成AC-DC和DC-DC等主要转换控制。采用C8051F320作为系统控制单元,通过ADC监测、智能判断及实时中断保护等软件方式实现UPS供电持续可靠和智能化监控。实验结果表明:该小型UPS电源掉电切换时间小于5ms,并能提供四路(12±0.5)V,40W的稳定直流输出,达到设计要求。     

临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法

针对传统LED驱动电源谐振控制方法电路控制谐波异常导致输出电流过冲、电压稳定控制效果差和时延高等问题,提出了临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制方法。结合PFC和LLC半桥两种方式,控制LED驱动电源谐振部分的频率变化值,选取开关恒流源,选取FSFR2100集成控制芯片作为控制芯片。在临界连续模式下,计算高功率LED驱动电源电路中电感值、滤波电容,以此为参量依据,设定电路中的电压范围与最小开关频率、输出功率等,校正PFC电路控制谐波。以PFC控制器所计算的电流与电压数据为基础,计算谐振频率值,通过谐振网络部分调整电压增益,确保LED驱动电源开关管实现零电压开关,实现临界连续模式下高功率LED驱动电源谐振控制。实验结果表明,采用该方法进行谐振控制的LED驱动电源,工作效率和PF值分别保持在88%和0.99以上,并且开关损耗低,未出现电流过冲,输入电压与输出电流波形相同,整体控制效果较好。     

三电平脉冲宽度调制整流器定频直接功率控制

在传统的直接功率控制和电压定向控制的基础上,给出了三电平脉冲宽度调制整流器的数学模型,提出了一种固定开关频率的三电平脉冲宽度调制整流器直接功率控制方法。该控制结构为直流电压外环、功率控制内环,实现了有功功率和无功功率的动态解耦,且采用空间电压矢量调制,开关频率固定,简化了滤波器的设计。仿真结果表明,该控制方法能保证中点电位平衡、网侧电流谐波小,具有良好的动、静态性能,实现了单位功率因数运行。     

大功率并联电流源变流器五电平特定谐波消除法

随着电压和功率等级的不断提高,并联电流源拓扑被广泛应用于中压大功率电流源系统的扩容.为解决并联电流源系统中直流桥臂电流不均衡和共模电压过高这2个问题,提出了一种应用于大功率并联电流源的五电平特定谐波消除(5L-SHE)调制方法,同时实现了直流桥臂电流的均衡控制和共模电压的抑制,并且保证了在较低开关频率下并网电流的电能质量.首先,按照脉宽调制(PWM)电流模长的不同将开关状态进行分类,并计算每个开关状态所对应的共模电压大小;其次,在分析冗余开关状态对直流桥臂电流均流影响的基础上建立了均流控制策略;再次,以共模电压较低的开关状态构建5L-SHE波形,并依据均流策略对冗余开关状态进行合理挑选.最后,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性.     

基于81电平铁路功率调节器的不平衡补偿策略

为进一步降低铁路功率调节器在大功率补偿过程的开关频率,采用开关频率较低的混合级联81电平变换器作为电压源、开关频率较高的单相全桥变换器作为电流源,将两个电压源背靠背连接,提出一种81电平铁路功率调节器。由于系统中承担85%的补偿功率的开关器件的开关频率在250 Hz及以下,开关频率高的电流源仅承担1%的功率,因此系统开关损耗小且对补偿电流参考信号的跟踪性能好。研究了系统的基本结构及其等效电路,通过构建等效对称三相电压源建立等效三相电路,采用有功功率平均分配法,使得补偿后的系统等效为Y-Y型对称三相电路,从而实现不平衡电流补偿,并提出一种新的补偿电流检测方法。仿真结果证明所提系统及其补偿方法的有效性和可行性。     

大功率海洋电磁发射机DC-DC可控源电路特性分析

海洋电磁发射机通过向海底发射大功率的电磁波,来获取海底结构和矿产资源的分布规律,但目前发射机存在体积大、发射功率小等问题,直接影响勘探深度。提出采用PWM变换器组成发射机DC-DC可控源电路,然而常规的零电压开关全桥(ZVS-FB)PWM变换器存在高环流能量、占空比丢失以及滞后桥臂的ZVS范围受限等问题,为此介绍一种利用零电压零电流开关全桥(ZVZCS-FB)PWM变换器组成可控源电路。采用非对称移相控制,分析电路工作过程及特性,主要包括最大控制占空比、一次电流复位和隔直电容、占空比丢失、开关损耗以及环流能量等。仿真和实验结果表明该DC-DC可控源电路实现了超前桥臂的ZCS开通和ZVS关断以及滞后桥臂的ZCS开通和关断,提高了电路效率和功率密度。     

VSC-HVDC输电系统模式切换控制策略

分析了基于电压源换流器的高压直流(VSC-HVDC)输电系统在定直流电压控制端交流电网故障下的模式切换控制策略,提出了基于滞环和本地直流电压检测的模式切换控制,并给出了该控制的实现方法。推导了正常运行时VSC-HVDC输电系统直流功率与两侧换流器直流电压的关系式,给出了定有功功率控制端的直流电压正常工作范围的计算方法,提出了模式切换控制策略中直流电压阈值和故障穿越期间直流电压参考值的确定方法。最后,PSCAD/EMTDC仿真验证了在不同故障类型和不同运行方式下VSC-HVDC输电系统模式切换控制策略的有效性;仿真结果表明,该直流电压阈值和参考值的确定方法能够为模式切换控制策略的指令值整定与配合提供可靠参考。     

特种开关电源关键电路的设计方案

特种开关电源是指为满足用户特殊需要而开发的产品。首先介绍恒压／恒流控制环的基本原理和设计方法,然后阐述利用可编程精密基准电压源和辅助电源设计从ov起调的隔离式开关电源的解决方案,最后介绍多个开关电源模块并联使用的要点,并给出一种并联供电系统的设计方案。     

具有快速跟踪能力的电压型PWM整流器直接功率控制

在现行电压型PWM整流器的直接功率控制策略中,利用开关表同时对有功功率和无功功率进行调节,对无功功率的调节能力强于对有功功率的调节.则导致了在暂态和抗扰过程中有功功率、直流电压出现较大的波动,系统跟踪给定速度慢,对负载运行不利.对此,提出了根据有功功率瞬时值与给定有功功率的差值设定无功功率给定值的新策略.该新策略有效地抑制了直接功率、直流电压的波动,加快了有功功率、直流电压的跟踪速度,提高了系统的抗扰能力.仿真结果证明了该新策略的可行性.     

Implementation of active power filter with asymmetrical inverter legs for harmonic and reactive power compensation

An asymmetrical voltage source inverter is proposed to operate as an active power filter to eliminate harmonics and compensate reactive power drawn from the nonlinear loads such that a sinusoidal line current is drawn from the ac source. Two inverter legs are used in the adopted circuit configuration. One inverter leg is operated in the line frequency and the other leg is operated in the high switching frequency to track the compensated current command. In the proposed control scheme, a voltage compensator, a carrier-based current controller and a proportional integral-based dc link controller are used to achieve balanced capacitor voltages, to track line current and to obtain a constant dc bus voltage, respectively. Based on the pulse-width modulation (PWM) control scheme, a three-level voltage pattern is generated on the ac terminal of the inverter. Computer simulation and experimental results are provided to verify the effectiveness of the control scheme.     

Active power flow control in a distribution system using discontinuous voltage controller

This paper proposes a hybrid discontinuous control methodology for a voltage source converter (VSC), which is used in an uninterrupted power supply (UPS) application. The UPS controls the voltage at the point of common coupling (PCC). An LC filter is connected at the output of the VSC to bypass switching harmonics. With the help of both filter inductor current and filter capacitor voltage control, the voltage across the filter capacitor is controlled. Based on the voltage error, the control is switched between current and voltage control modes. In this scheme, an extra diode state is used that makes the VSC output current discontinuous. This diode state reduces the switching losses. The UPS controls the active power it supplies to a three-phase, four-wire distribution system. This gives a full flexibility to the grid to buy power from the UPS system depending on its cost and load requirement at any given time. The scheme is validated through simulation using PSCAD.     

并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制

简要介绍了并联有源滤波器的原理其普通滞环电流控制的特点，针对普通滞环电流控制方法的不足，提出并详细分析了一种最优电压滞环电流控制新方法，该方法的显著特点是通过识别参考电压矢量知电流误差矢量的区域控制滤波器的输出，避免了复杂计算和逆变器不必要的开关，并且快速，准确，从而改善了有源滤波器的性能。