开关电容变换器组成原理及发展趋势

开关电容变换器不含磁性元件,仅以电容作为储能元件,有体积小,重量轻,效率高和功率密度大等优点,在电力电子电路中的应用越来越广泛.本文对已有的开关电容变换器进行了分析和归纳,从开关电容基本单元的概念出发,剖析了各种开关电容变换器的组成原理,并阐述了开关电容变换器的几种主要控制方法,最后介绍了开关电容变换器的最新应用.对开关电容变换器的推广应用具有指导性意义.     

接地网设计理念及其工程实践

为适应电网发展对接地网安全性越来越高的要求,安全性分析逐步成为接地网设计的基点。以典型的高土壤电阻率站址220 kV变电站设计和施工为例,结合现场实测和仿真计算,分析不同降阻阶段接地网特性参数的安全性与投资预算的关系,阐明了对于站址土壤条件不理想的情形。在首先满足接地网特性参数（接地故障下地网导体电位升高、场区压差、场区跨步电压和接触电压等）符合一、二次设备运行和人员安全要求的前提下,科学地选择接地阻抗设计值,取得较优的经济性,达到安全性和经济性平衡的设计理念,给出了安全性和经济性分析在接地网设计中的应用评价方法。     

嵌入式谐波检测系统数据采集与实时处理的协调优化方案

提出了以数字信号处理器(digital signal processor,DSP)为内核的嵌入式系统硬件平台和以CCS(code composer studio)为编译环境的软件运行平台,分析了数据高速采集硬件构成、数字滤波程序、谐波检测分析方法、慢速设备与高速设备的连接等影响数据实时处理能力的因素,提出了用DSP实现的嵌入式谐波检测系统数据高速采集和实时处理的协调优化方案。工程实际测量结果验证了该方案的可行性和可靠性。     

DC-DC变换器分数阶PIλ 控制与稳定性分析研究

分数阶PI~λD~μ控制是整数阶PID控制的推广和发展,具有比整数阶PID控制更大的灵活性。然而引入λ和μ后,会对系统的控制性能和稳定范围产生影响。本文以Buck变换器为例,从机理上阐述了分数阶PI~λ控制与传统整数阶PI控制对系统控制性能的影响,分析了分数阶PI~λ控制器中积分阶次λ对Buck变换器稳态性能、动态性能以及对K_p,K_i参数稳定范围的影响。最后通过仿真和实验验证了本文理论分析的正确性。     

基于动态RBF神经网络的模拟电路故障诊断

提出一种基于动态RBF神经网络的模拟电路故障诊断方法.该方法利用小波变换对故障信号进行预处理,提取特征向量建立故障字典,采用最近邻聚类算法构建动态RBF神经网络,利用神经网络对各种状态下的特征向量进行分类识别,实现模拟电路故障诊断.仿真结果表明该方法具有训练速度快,故障准确率高,容错能力强的特点.     

基于惯量支撑和一次调频需求的VSG储能单元配置方法

分布式电源大量接入电网会引发电网惯量、阻尼缺失和系统稳定性下降问题,虚拟同步发电机(VSG)在分布式电源友好接入和提高电力系统稳定性等方面极具应用前景。作为虚拟惯量的物理基础,储能单元的配置直接影响着VSG的性能和成本。文中基于VSG的惯量支撑、一次调频两大基本功能,建立了响应电网频率波动的储能单元出力模型,提出了一种以元件参数和控制参数为基础的储能单元配置方法。然后,计及下垂系数、阻尼系数和惯性常数,研究了储能单元出力的暂态特性及其调节机制,并分析了储能单元功率、容量需求受控制参数影响的机理,明确了影响程度最大的控制参数。最后,借助仿真和实验证明了所提方法的正确性。     

复杂配电系统的可靠性评估

采用故障模式与后果分析法(FMEA)结合网络等值的原理对带有分支子馈线的复杂配电系统进行了可靠性评估,并提出了一种简单配电系统的等效逻辑模型.该算法通过网络等值原理将复杂配电系统逐步等值为只有一条馈线的简单配电系统,进而结合等效逻辑模型和FMEA法评估系统的各项可靠性指标,这样就比直接利用FMEA法大大提高了效率.     

由背面工艺导致的3.3-kV NPT-IGBT阳极注入效率降低效应的实验研究

The anode injection efficiency reduction of 3.3-kV-class non-punch-through insulated-gate bipolar transistors (NPT-IGBTs) due to backside processes is experimentally studied through comparing the forward blocking capabilities of the experiments and the theoretical breakdown model in this paper. Wafer lifetimes are measured by a μ-PCD method, and well designed NPT-IGBTs with a final wafer thickness of 500 μm are fabricated. The test results show higher breakdown voltages than the theoretical breakdown model in which anode injection efficiency reduction is not considered. This indicates that anode injection efficiency reduction must be considered in the breakdown model. Furthermore, the parameters related to anode injection efficiency reduction are estimated according to the experimental data.     

一种高性能Class D音频放大器PWM控制的设计

文中设计了一种应用于Class D音频放大器中高性能PWM控制。该控制能够在较宽的电源电压范围内,使调制锯齿波的输入电平及音频输入信号经过前置放大后的共模电平跟随电源电压的变化而变化。共模电平经过PWM比较器得到占空比随输入信号变化的控制信号,从而提高系统的输出功率。仿真结果显示,当电源电压在2．4-5V范围变化时．音频信号和调制锯齿波的共模电平偏差在2mV以内,同时锯齿波的幅度也随着电源电压的升高而升高．显示了良好的线性跟随性。     

基于片内PID补偿器的高压Buck变换器设计

设计了一种基于片内PID补偿并具有宽输入电压范围的高压Buck变换器.该变换器采用有源电感、有源电容以及密勒电容实现片内PID补偿,从而简化了芯片外围电路的设计.通过改变PID补偿器中低频极点的位置,实现增益补偿,以保证在整个输入电压范围内反馈环路的稳定性.使用Matlab和HSpice软件对环路进行建模、分析和设计.结果表明,该变换器在8～30V的输入电压范围内可以稳定地工作,线性调整率小于0.013%/V.