大功率逆变电源IGBT关断电压尖峰抑制研究

分析了大功率逆变电源IGBT关断时产生电压尖峰的机理,并对影响电压尖峰的主要因素进行了分析.通过应用叠层复合母排可以降低主电路母线的分布电感,设计合理的吸收电路能够改善开关器件的开关轨迹,抑制尖峰电压,使开关器件运行在可靠的工作范围内.仿真结果验证了吸收电路的有效性.     

随机开关频率电压空间矢量SVPWM技术

分析了电压空间矢量SVPWM的原理及合成任意位置电压空间矢量的算法,并在固定开关频率(载波频率)基础上提出开关频率随机变化的方法.固定频率的SVPWM脉冲信号的谐波主要集中在其开关频率附近,且幅值较大;随机开关频率SVPWM脉冲信号的谐波分布均匀,且其谐波幅值的峰值较前者有了很大下降.这有利于减小逆变器输出电压的谐波幅值,从而减小交流电机转矩脉动的大小,达到抑制噪音的目的.     

一种混合式断路器自然换流过程改进措施

针对自然换流过程中电流转移时间过长等问题,本文提出一种采用外加高频变换磁场,利用机械开关在高频磁场中产生的感应电动势和机械开关电弧电压的叠加,以增大故障电流转移阶段中机械开关支路电压,减小电流转移时间的方案.在利用Q3D提取了机械开关支路的杂散电感的基础上,进行了改进方案的仿真分析.结果表明,所提方案能大幅缩短故障电流的转移时间,确保断路器分断的可靠性.     

一种功率器件电压尖峰问题的研究方法

由于功率器件开关速度的提升,功率器件电压尖峰问题变得越发突出。本文首先以两电平逆变器为例来对功率器件电压尖峰问题进行分析,推导出了功率器件电压尖峰的计算公式.同时根据IGBT的DATASHEET构建了IGBT的器件级模型,并且对该模型的开关特性进行仿真测试来验证模型的正确性,最后将该IGBT模型应用于逆变器电压尖峰仿真研究中,仿真结果表明,本文的方法具有较高的准度和实用性,可以较好地指导功率器件电压尖峰问题研究。     

有源电力滤波器滞环电流跟踪控制策略仿真研究

本文介绍了三相并联型有源电力滤波器的构成,分析了基于三相瞬时功率理论的i-iq谐波检测算法,并且采用PI调节实现直流侧电容电压的有效控制.为了克服电流跟踪控制策略中传统滞环控制的环宽设置对开关频率和响应速度的影响,本文采用一种基于电压空间矢量的滞环控制,有效的降低谐波电流含量及开关频率的同时保证了直流侧电压的响应速度,MATLAB仿真实验结果证明了该控制策略的可行性及良好的补偿性能.     

固态开关在电能质量控制技术中的应用

分析了半控和全控两种类型固态开关的技术原理和工作特性,并对全控型固态开关的工作特性进行仿真。设计了应用固态开关技术的电能质量控制系统,并通过与电网间的同步运行试验,验证了固态开关技术能够有效解决配电网的电压跌落、电压中断等电能质量问题。     

基于等效空间矢量的三电平PWM整流器直接功率控制

本文在分析三相电压型PWM整流器直接功率控制(DPC)的基本原理时,指出了其开关频率高、开关频率不固定的这一缺点,在此基础上提出了将DPC与三电平电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)相结合的方法,降低和固定了其开关频率.其中针对传统SVPWM算法控制复杂,计算繁琐的缺点,提出了一种双载波调制的等效三电平SVPWM算法.同时,在d-q坐标下,对传统的DPC进行了功率前馈解耦控制,实现了有功、无功的动态解耦.通过MATLAB/SIMULINK仿真,验证了该控制方法的可行性.     

基于开关电容滤波和AGC放大器的信号调理电路设计

论文在介绍开关电容滤波器和AGC放大器原理的基础上,根据低频(20Hz～20kHz)信号调理特点,介绍了一种基于开关电容滤波和电压控制AGC放大器的信号调理电路设计.     

一种软开关逆变器谐振匹配的实现

针对传统的硬开关逆变器存在开关损耗大、电磁干扰等问题,提出一种软开关PWM逆变器.为了实现逆变桥开关管的零电压开通和关断,谐振环节辅助开关的开始工作时刻要提前于主开关信号开通时刻一个时间,即把主开关信号向后平移一个时间.讨论将软开关技术和PWM技术结合,提出谐振匹配的软件控制器.实验验证通过软件控制器实现谐振匹配的方法是切实可行的.     

边界控制方法在DVR样机研制中的应用

动态电压恢复器（DVR）可在供电电压发生电压下陷时维持负载电压稳定,以保护敏感负载。由于在正常电力系统中,电压下陷故障出现的频率相对不高,使得DVR的利用率较低。将一种基于二阶开关平面理论的边界控制器应用于DVR系统,使其既可用于电压下陷补偿又能用于稳态下电压电能质量控制,大大提高了设备利用率。通过预测DVR逆变器的某次开关动作后,其系统状态矢量的运动轨迹可得到上述二阶开关平面。将该平面作为状态轨迹沿理想开关平面运动的上界,可约束轨迹使其趋向理想工作点。为考察其动态特性,应用上述控制器的DVR样机针对源端谐波畸变和伴有畸变的下陷电压波形进行了补偿试验。结果证实上述边界控制方案可获得优于其它一些控制策略的谐波补偿效果。     

双向DC-DC变换器软开关技术研究

本文分析了移相全桥ZVS变换技术的工作原理,给出了谐振电感的选取条件,采用双向DC-DC变换的移相控制策略对设计电路进行了仿真,仿真结果验证了理论分析的正确性.     

一种零电压开关的逆变电源的研究和设计

本文在一种逆变电源拓扑结构的基础上，提出了实现零电压开关（ZVS）的方法，具体分析了电路的工作过程和零电压开关实现的条件，并在此基础上给出了变压器和谐振电感的计算和设计方法。实验结果验证了方案的可行性。     

一种数字化逆变弧焊电源的研制

本文设计了一种基于ZVS移相全桥的逆变弧焊电源,给出了主电路元器件的设计方法与选取原则:采用数字信号处理器实现控制系统的数字化,对系统的零电压开关工作原理以及软件流程进行了详细说明;给出了一台10 kW逆变弧焊电源样机的实验波形,实验结果证明了设计原则的正确性与可行性.     

双边LCCL无线电能传输系统参数设计方法研究

本文分析了感应式无线电能传输(ICPT)技术中双边LCCL谐振网络的特性及工作原理,基于此原理提出了一种结合Ansoft 16.0软件的双边LCCL谐振网络的参数设计方法,该方法在分析中利用单匝线圈代替实际应用中的多匝线圈,简化了设计流程。利用此方法可实现发射线圈电流在特定频率点的恒定输出,形成稳定交变磁场,不受负载和耦合系数的影响。提出一种通过调节初级侧补偿电容实现零电压开通(ZVS)的方法。设计了一台10kW无线电能传输样机,验证了所提特性和参数计算方法的可行性和正确性。     

宽幅压大功率软开关SEPIC变换器的实验分析

本文研究了宽幅压条件下大功率SEPIC变换器的工作特点及其软开关的参数设计,通过分析得出其软开关实现条件,并在此基础上运用MATLAB进行仿真和参数优化。通过搭建实验平台,测算了宽幅压条件下加入软开关后的相关电流电压参数和系统效率,实验证明该电路能很好的实现主、辅开关管的零电压零电流开通和关断,损耗低,传输效率高,是大功率场合下船用高效率幅压直流变换器的方案选择之一。     

多路视频切换技术的研究和实现

矩阵式视频信号切换器是目前最为先进且使用最多的切换设备,它有多个输入输出端口(M×N),由单片机控制矩阵交叉点来完成切换,其输出端口的输出信号是相互独立的,任何一路输出都可以是任意一路输入信号,或几路输出端口可以输出同一路输入信号。本文就视频信号的基本特征、多路视频切换技术进行了论述。     

一种直流电源快速转换装置的设计和仿真

为解决重要设备多路电源的快速切换问题,本文将电力电子技术应用到电源切换中,提出了一种大功率的电力电子式电源转换装置,介绍了其结构、原理和设计方法。该装置切换速度可达5ms,功率可达50kW,输出波形稳定,通过仿真和试验,证明了设计原理可行,指标可达到设计要求。     

集成PWM控制器UC1525在开关电源中应用

电力开关变换器出现后，PWM开关技术首先以其电路简单、控制方便而获得了广泛应用。PWM技术是以中断功率流的方式控制占空比来实现功率处理的，其电流及电压波形都是脉动的。本文介绍了集成脉冲宽度调制方式（PWM）控制器（UC1525）的构成与原理，详细分析了以UC1525控制器构成的开关电源的控制电路、驱动电路。     

基于切换系统的船舶电力推进储能系统建模与控制

为减小推进负载扰动对船舶电力系统的影响,提出一种由超级电容构成的储能系统吸收推进负载扰动的新方法.在建立储能系统等效电路的基础上,通过引入切换系统理论,构建储能系统双向DC-DC变换器的切换系统模型,构造Lyapunov函数,进而得到系统切换律.以动态定位船为例的仿真研究表明,超级电容储能系统能够吸收低负载时的船舶电网能量,并在高负载时释放,有效降低能耗,提高推进系统性能.     

一种改进的ZVT-PWM-CUK电路

软开关技术能够有效改善功率开关管的工作环境,降低开关损耗,提高变换器的效率。传统ZVT-PWM变换器的辅助开关是硬关断,关断损耗很大。本文介绍了一种新型的ZVT-PWM-CUK改进电路,它通过在辅助支路串联电容和并联二极管,实现了辅助开关的零电流关断,从而使所有开关器件的软开关。文章对这种新型的ZVT-PWM-CUK改进电路的九种工作模式进行了详细的分析,并通过仿真实验证明了理论分析的正确性。