基于纹波电压前馈的级联H桥整流器输出电压平衡策略

对传统的比例式脉冲补偿电压平衡控制策略进行了建模分析。通过分析发现大范围投切载时输出电流扰动对平衡控制的影响不可忽略。在此基础上给出了投切载时系统调整时间、输出电压跌落值与系统特征参数之间的关系曲面。针对投切载时比例式脉冲补偿电压平衡控制下CHBR动态性能差的问题,结合输出电流与输出电压纹波峰值之间的关系,通过将输出电压纹波峰值引入电压平衡环节,提出了纹波电压前馈电压平衡控制策略,并给出了纹波电压峰值的检测方法。最后,利用三级CHBR的仿真模型和实验平台对所提策略与比例式脉冲补偿电压平衡控制策略进行了比较测试。测试结果表明所提策略在切载后各级输出电压间的最大不平衡电压减小了12 V,调整时间缩短了43 ms,证明了所提策略的正确性和有效性。     

脉冲序列控制DCM Buck变换器输出电压纹波研究

针对脉冲序列控制开关DC-DC变换器的非线性控制特性导致输出电压纹波较大,研究脉冲序列控制方法,并对工作于电感电流断续模式的脉冲序列控制Buck变换器进行分析.该方法通过调整两组预先设定的控制脉冲的组合,实现开关变换器输出电压的调整,针对其控制特性研究存在滤波电容等效串联电阻时变换器在不同工作状态下的脉冲序列组合方式,最后基于现有的纹波分析方法分析其实际情况下输出电压纹波特性,为脉冲序列控制的实际应用提供参考.仿真实验结果表明脉冲组合及纹波分析的结论与实际相吻合.     

Buck DC/DC变换器的输出纹波电压分析及其应用

为使Buck变换器以较小的电感达到期望的输出纹波电压指标并满足本质安全要求,在输入电压?负载构成的平面上,按电感的取值将Buck变换器划分成四个工作区域,求出其在各个区域的输出纹波电压极大值;指出在变换器输出电流最大的情况下,如果电感的取值使得变换器在输入电压最低时处于连续导电模式(CCM),而在输入电压最高时处于不连续导电模式(DCM),则输出纹波电压极大值最高;最小负载电阻和最高输入电压所对应的CCM和DCM的临界电感,即为整个工作范围内使输出纹波电压极大值最低的最小电感.实验结果验证了理论分析的正确性.     

十二相H桥变频器输出滤波器不对称及其改进研究

常规无源LRC滤波器在抑制电力电子变频器输出电压dv/dt和谐波含量方面具有简单可靠的特性,并得到了广泛的应用。由于常规LRC输出滤波器电感通常单极分布,变频器输出正负极滤波特性不对称,导致滤波输出电压畸变。对此,本文对常规滤波器输出电压畸变进行了分析,并提出了1种改进的LRC滤波器方案。通过将滤波电感正负极均分,实现滤波特性对称化,有效地消除了常规LRC滤波器输出电压畸变问题,仿真实验验证了改进滤波器的有效性。     

高频Buck变换器输出电压纹波理论分析与实验测量

Buck变换器广泛用于服务器供电电源等场合。提高开关频率可降低变换器体积,但寄生参数对输出电压纹波的影响不可忽略,本文针对此现象展开研究。首先根据Buck变换器高频等效电路模型,求解输出电压数学表达式,推导输出电压纹波变化规律及相应的判定条件,提出输出电容支路上寄生参数影响输出电压纹波大小的结论。通过设计高频同步Buck变换器实验方案,并选用高带宽的测试设备和最小测试环路,实现了对高频电压纹波正确的实验测量,验证了理论分析的正确性。该研究为Buck变换器的电路设计提供理论依据,并为高频实验测量提供相关经验。     

级联H桥SVG直流侧电容电压平衡控制方法

直流侧各模块电容电压的稳定控制是保证级联H桥静止无功发生器(static var generator,SVG)正常运行的重要条件。推导了级联H桥SVG与电网交换的有功功率数学模型,得出了相间与相内各模块吸收有功功率的关系,总结了相内各模块直流侧电容电压不均衡的原因。为解决由脉冲延时造成的级联H桥SVG直流侧电容电压不平衡,提出了在全局调制信号的基础上叠加一个与补偿电流同向的有功电压来动态调节各模块有功功率的方法,并运用有功–无功解耦全局控制策略保证SVG设备实时无功补偿。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

交错并联磁集成Buck变换器本质安全性输出纹波电压的分析

为了使Buck变换器以较小的电感达到期望的输出纹波电压指标并满足本质安全要求,将交错并联磁集成技术应用到Buck变换器中,通过合理设置耦合系数,可以增大等效电气电感,同时减小等效本质安全电感,解决了电气指标要求大电感而本质安全特性要求小电感的矛盾。按电感的大小将Buck变换器分为四个工作区域,比较各个区域的最大输出纹波电压,并分析出纹波电压与电感、占空比及负载电阻的关系,得出应在最小占空比与最小负载对应的电感和最小占空比与最大负载对应的电感之间设计变换器。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

一种新颖的次级箝位全桥移相电路

提出一种新颖的次级箝位方法。将初级的谐振电感等效到变压器次级，同时将二极管反向恢复电流反馈回初级主功率回路中去，不仅抑制了输出整流二极管的尖峰电压，还可以适当增加变压器的磁化电感，进一步扩大零电压开关的负载范围。详细分析了提出的变换器的12种工作状态和工作时序；分别给出了各个状态的等效电路。实验结果表明，提出的方法是可行的。     

一种单相级联H桥整流器电压快速平衡方法

无工频变压器牵引传动系统是实现高速动车组轻量化的有效方式与发展趋势,以解决其前端单相级联H桥整流器(CHBR)直流侧电容电压不平衡问题为研究目标,开展以实现负载严重不对称情况下直流侧电压快速平衡的控制方法研究。分析了已有典型直流侧电压平衡控制方法的缺点,提出了一种基于电压补偿分量注入的单极性载波移相脉宽调制(CPSPWM-VOI)算法,该算法易于扩展到多个H桥级联的情况。与已有典型直流侧电压平衡控制方法对比,该方法具有更快的直流侧电压平衡速度和更强的直流侧电压平衡能力。计算机仿真和半实物实验都验证了该算法的有效性及理论分析的正确性。     

双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器

在传统的双有源桥变换器的基础上集成两个双向Buck/Boost电路,提出了一种双Buck/Boost集成双有源桥三端口DC-DC变换器,该变换器实现了桥臂开关管的复用,提高了功率密度。以光伏-蓄电池混合发电系统为例对该变换器拓扑进行分析,采用移相+PWM进行控制,通过控制移相角实现输入与输出端口间功率传输,通过调节占空比来匹配输入端口电压等级,以实现光伏端口的最大功率点跟踪和平衡蓄电池端口的能量传递。分析了该变换器的工作原理、稳态与软开关特性,该变换器较大程度地改善了传统移相控制下DAB在移相角较小时的软开关条件,使得在宽工作范围内能够实现所有功率开关管的软开关。最后建立300W实验样机进行方案验证。     

级联H桥整流器输出电压平衡模糊PI控制策略

针对级联H桥整流器输出电压平衡问题,在传统比例式脉冲补偿电压平衡策略的基础上引入了模糊控制技术,提出了基于模糊自适应PI控制的级联H桥整流器输出电压平衡策略,并对所提策略进行了建模分析,给出了模糊控制器的设计方法。所提策略在整体双闭环控制的基础上,通过电压平衡模糊控制计算出各级的占空比补偿量,进而实现各级输出电压的平衡。最后,利用搭建的3级级联H桥整流器的仿真模型和实验样机对传统策略和所提策略分别进行了测试,测试结果表明所提策略能够有效地减小级联H桥整流器大范围切载时各级输出电压间的最大不平衡电压,证明了所提策略的正确性和可行性。     

基于PSIM传统H桥及新型T型H桥多电平变换器仿真分析

针对传统H桥五电平逆变电路所用开关器件较多,而T型五开关五电平拓扑结构简洁,分析T型H桥逆变电路的工作原理,并采用T型H桥逆变电路分层、分区的正弦脉宽调制算法。对传统H桥多电平逆变电路载波移相正弦脉宽调制（CPS-SPWM）与T型H桥多电平逆变电路载波分层、分区的正弦脉宽调制进行仿真对比分析,结果验证了T型H桥逆变电路的优越性及调制算法的可行性与有效性。     

级联H桥变流器的波动电压生成控制策略

提出一种针对级联H桥变流器的新型波动有效值反馈控制策略,它以输出电压滑动窗有效值为反馈量,以波动信号滑动窗有效值为参考量,对输出电压进行控制。对波动电压控制策略进行建模与分析,并给出一种参数设计方法。最后,在“35 k V-6 MW”样机上进行的工业现场实验充分验证了所提出控制方法的有效性和可行性。根据现场实验结果,波动电压的幅值相对误差可达到2%以下。     

混合9电平逆变器的H桥电容电压平衡控制

混合9电平逆变器是一种新型的多电平拓扑结构。文章在研究了H桥逆变电路直流电容电压充放电模型的基础上,得到了负载电流与电容电压变化之间的定量计算公式,进而详细分析了混合9电平逆变器H桥辅助逆变电路电容电压不平衡的内在机理,最后提出了一种基于电容电压不平衡预估计和零序电压注入的平衡控制方法。所提方法原理简单,实现容易,无需增加额外的硬件设备。通过仿真验证了在混合9电平逆变器的参考电压中注入零序电压后,混合9电平逆变器的H桥逆变电路电容电压得到平衡控制。     

高输入电压三电平零电压软开关DC/DC变换电路

分析了三电平DC／DC变换电路的工作原理,输入直流线电压通过电压电容分压,功率开关承受的电压仅为母线电压的一半,采用移相控制,可实现零电压开通,给出了1kW的实验结果,半载时效率为95％。     

一种新型带输出耦合电抗器移相全桥电路

介绍了一种新型零电压零电流软开关(ZVZCS)移相全桥电路。它利用带输出耦合电抗器的辅助电路实现了超前桥臂的零电压开关(ZVS)和滞后桥臂的零电流开关(ZCS)。该辅助电路的结构简单,无耗能元件和有源开关,电路效率高,是一种非常适合大功率场合的拓扑结构。文中详细分析了该变换器的各工作状态和工作时序,分别给出了各个状态的等效电路。实验验证了该方法的有效性。     

基于DSP的H桥级联多电平逆变器的研究

超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,简称 EAST)快控电源是一种大容量单相逆变电源.现有的快控电源已难以满足EAST的发展要求,新型快控电源的研制难点主要集中在高压和大电流.为满足快控电源系统高雎和快速响应的要求,提出了采用IGBT作为功率器件的H桥级联逆变器方案.系统采用基于DSP的载波移相技术,以降低IGBT的开关损耗,提高等效开关频率,改善输出电压波形.在此对逆变器输出电压谐波进行了分析和系统仿真,最后通过H桥级联逆变器实验装置验证了该控制策略的有效性.     

对移相控制零电压开关PWM全桥直流变换器的新型理论分析方法

对移相控制零电压开关PWM全桥直流变换器提出了一种新型的理论分析方法，该方法在传统分析方法的基础上，采取将变压器副边整流二极管等效的一个理想二极管和一个思想电容器并联来展开讨论，从而使理论分析波形更好地吻合于实验波形。     

移相全桥变换器RC缓冲电路优化研究分析

移相全桥(PSFB)变换器在整流二极管关断时,其并联电容与谐振电感发生谐振,导致变压器次级电压出现较大的振荡尖峰,一般通过设置RC缓冲电路得以抑制.这里通过建立PSFB变换器的等效电路模型,揭示了RC缓冲电路对电压振荡的影响机理及对电阻功率损耗的影响规律.通过对电压振荡峰值及缓冲电阻功率损耗的折中考虑,给出了RC参数的...     

移相全桥电路整流二极管电压振荡原理与抑制

在大功率场合中,移相全桥变换器应用十分广泛.该变换器可以利用谐振电感与开关管的寄生电容发生谐振来实现开关管的零电压开关(ZVS).鉴于移相全桥主电路拓扑的特点,在考虑变压器漏感和整流二极管寄生参数的基础上,建立了基于移相全桥变换器变压器次级整流桥换流时的暂态等效电路模型,并详细分析变压器次级整流桥寄生振荡的产生机理.介...