LED照明应用现状特征及驱动技术发展综述

LED以高光效、长寿命的优点获得了广泛关注,其节能的优点对绿色环保有积极的意义。LED驱动技术是当前的研究热点之一。在LED快速发展过程中,大量的机遇与挑战同时出现,对LED照明应用现状进行总结,以从中分析出LED照明应用的发展趋势显得非常必要。通过分析各种文献和应用,总结了LED照明应用现状的典型特征,即LED与其他光源并存、定制化与标准化并存、网络化控制兴起等特征。根据这些应用现状对LED驱动技术的进行了分析,提出了高适应性LED驱动技术发展的思路,以期对LED照明应用有所推动。     

基于空间矢量的同步磁阻电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致磁链、转矩脉动较大和开关频率不固定等问题,对同步磁阻电机直接转矩控制进行了研究,开展了直接转矩控制的基本原理分析,根据同步磁阻电机的数学模型,提出了一种定子磁场定向下磁链和转矩双闭环PI控制结构的直接转矩控制方案,采用空间矢量调制策略,克服了传统直接转矩控制的缺点。利用Matlab/Simulink搭建了两种直接转矩控制方案的仿真模型,并利用基于d SPACE的实验平台对该方案的低速性能进行实验研究,研究结果表明:相较于传统的直接转矩控制,该方案能明显减小电机的转矩脉动并且能保持开关频率恒定,能使电机在低速范围内具有良好的动态性能,并且使得电机在低速范围内稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。     

LLC全范围满载软开关优化设计

为了保证LLC在整个输入电压范围内都能实现零电压开通（ZVS）,并且能够全范围满载输出,提出一种对整个谐振腔的优化设计方法.区别从完全谐振点出发,找出最难实现ZVS的工作点(低频满载点),从该点出发找出既能全范围满载输出,又能全范围实现ZVS的最大励磁电感,再对整个谐振腔进行优化设计.通过与传统设计方法对比表明：本优化设计方法在满足全范围满载输出性能要求的前提下,提高了整个输入电压范围内的效率;该设计方法的优势在高电压输入情况下体现得更加明显.     

变拓扑N脉波相控整流器的电流预测控制方法

为了减小网侧谐波电流,改善电能质量,提出N脉波变拓扑相控整流器(FTTR)的一般结构形式,并对工作模式、拓扑切换策略及拓扑切换的过渡过程进行分析,在此基础上利用平均值电流预测控制算法计算晶闸管触发时刻,实现快速的电流动态响应.鉴于预测控制算法对电感参数变化敏感的问题,提出应用最小二乘法在线校正电感参数,消除模型参数变化引起的电流稳态误差.以24脉波FTTR为研究对象进行仿真和实验分析,仿真和实验结果验证了N脉波FTTR的可行性以及电流预测控制算法的有效性.     

中压电网中光伏逆变器故障穿越控制策略

针对分布式发电系统的中压电网技术导则(MVD),以三相三电平光伏并网逆变器为研究对象,在电网发生对称故障时,功率不平衡会导致逆变器直流母线电压不稳定和逆变器输出电流过冲,此时采用直接功率控制方法,使光伏逆变器按照入网导则的要求进行故障穿越;当电网发生三相不对称故障时,采用改进的正、负序电流双环控制器,抑制负序电流,使逆变器能稳定工作且向电网供应THD值较小的电流,在保证电能质量的前提下实现故障穿越。     

基于BUCK变换器的无刷直流电机转矩脉动抑制方法

分别对无刷直流电机(BLDCM)在传导区和换相区的转矩脉动进行全面的分析,提出在三相逆变桥入端加上前级BUCK变换器,通过单一直流母线电流的反馈闭环控制来抑制转矩脉动的方法.该方法在理论上彻底地消除了BLDCM在传导区内的转矩脉动,而且使得瞬间换向区间电流上升相与电流下降相的电流斜率平衡,从而有效地削弱了换相期间的转矩脉动.试验证明了此方法的有效性和可行性.     

一种提高Buck低压大电流电源效率的新方法

低电压大电流开关电源大多采用基于同步整流的Buck拓扑,而随着输出电流的不断提高,同步整流管中体二极管的导通损耗和反向恢复损耗越来越成为提高效率的瓶颈。为了减小这些损耗,本文介绍的这种输入电压为12V,输出电压为1.5V,输出电流为20A的开关电源采用了TI公司的TPS40071型PWM控制器,它使用了新的驱动逻辑控制方法,模块满载时的效率提高了一个百分点。     

混合动力车用全数字电流控制型双向DC/DC变换器

立足于混合动力车用双向DC/DC变换器,阐述了车辆对应不同的工况下,变换器的各种工作模式,引出了全数字电流控制型双向DC/DC变换器所面临的一些技术难点。通过理论分析和数学推导,并充分考虑工程应用中的实际因素,提出了基于平均电流的控制算法以及断续同步整流模式的数字控制策略,该方法利用单一电流采样电阻完成变换器的多模态双向恒流控制,并且在反向小电流区域内进一步提高了变换器的效率。依据所提出的控制策略,研制了适合于48V蓄电池供电的800W试验样机,试验结果证明了此方法的有效性和可行性,可应用于混合动力车驱动系统中。     

一种软开关双主单辅有源钳位不对称双管正激变流器

有源钳位不对称双管正激变流器因适用于高电压宽范围输入场合而适合作为电力电子系统集成中小功率DC/DC标准模块的候选拓扑.为了进一步提高该变流器的转换效率并降低成本,以满足大规模工业化生产的实际需要,提出了一种改进型的新颖有源钳位不对称双管正激变流器.和原者相比,改进型变流器除了能保持占空比可扩展至50%以上及在各种情况下均能实现软开关的优点外,仅采用一只辅助开关管对变压器进行复位,从而提高了转换效率并简化了拓扑构造.详细描述了该新颖变流器的工作原理和参数设计,在一台输入范围为200～400V、输出54V/5A、适用于通信电源系统、最高转换效率达97%的样机上验证了该变流器的有效性和实用性.     

应用于超宽输入范围的变拓扑LLC电路

为了拓展新能源并网的输入电压范围,提出一种全桥LLC (FBLLC)和半桥LLC(HBLLC)相结合的变拓扑电路.当输入电压低,采用FBLLC模态;当输入电压高,采用HBLLC模态.通过由数字信号处理器（DSP）进行全数字控制,电路随着输入电压的变化在HBLLC和FBLLC之间切换.这种变拓扑电路完全不增加额外器件,单纯依靠软件控制,控制简单,在拓扑切换上采用一种新的控制策略来尽可能优化效率.与传统LLC对比,分析和实验表明,在相同条件下,变拓扑LLC使输入电压范围能够拓展１倍.通过一个最大和最小输入电压比为4的对比试验,分别采用变拓扑LLC和传统LLC,结果表明：采用变拓扑电路,其整体效率能提升约3%.该拓扑适合应用于超宽输入电压范围的场合,如风力、光伏发电等.