车载逆变电源的硬件系统设计与仿真

针对当前车载逆变电源功率小、噪声大,输出波形多为方波或修正正弦波,无法适应多种负载等问题,设计了将直流24 V转换为交流220 V/50 Hz的车载逆变电源硬件主电路。前级采用推挽整流电路,在变压器的原边使用并联开关管分流,减小单个开关管的承受电流,后级采用全桥逆变电路,经过LC滤波后输出正弦交流电。根据设计参数在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,并进行仿真验证。结果表明,该逆变电源主电路正弦波输出稳定,波形质量较好,各项指标达到了预期设计效果。     

一种新型LCL谐振软开关推挽式直流变换器

提出了一种新型LCL谐振式DC／DC变换器拓扑,它的谐振元件LCL位于Push—Pull电路的输入侧．该Push-Pull变换器的功率开关管工作在占空比固定接近于0．5的非调制模式下,谐振电路频率至少为开关频率的两倍．利用变压器副边励磁电流的续流,变压器原边开关管mosfet工作在接近零电压（ZVS）的条件下．该变换器适用于蓄电池供电的低压大电流输入系统场合．在一台12VDC输入,360VDC输出的直流变换器中的应用试验表明,电路效率达到了92％,试验波形也证明了电路原理分析是正确的．     

串联谐振直流环节变流器的研究

提出了一种新型串联谐振直流环节变流器,该电路在取消直流大电感的同时,可维持零电流开关条件,减小系统的开关损耗,介绍了电咱的工作原理及控制方法,并给出了实验波形。     

基于电流馈电拓扑的车载直流变换装置研制

分析了电压馈电推挽全桥电路和电流馈电推挽全桥电路的特点,设计了一种基于电流馈电拓扑的车载高频隔离开关稳压电源。该电源以电流型控制芯片KA3846为控制核心,采用双闭环的控制方法,设计了PWM发生电路、驱动电路、保护电路以及双闭环控制电路,而且系统具有软启动、封锁输出脉冲、过流等保护功能。系统测试结果表明,该电源结构简单、工作可靠、成本低。     

多电平变换器直流侧电压平衡控制电路

为解决二极管箝位型多电平变换器直流侧电容电压不平衡的问题,设计了一种带二级辅助电感的平衡控制电路,通过简单控制可以平衡多电平变换器直流侧所有电容的电压.在分析电路结构和控制原理的基础上,从能量转换的角度出发,给出了辅助电感参数选择的范围.以五电平变换器为研究对象,建立了Matlab/Simulink仿真模型,搭建了实验样机,对比分析了本文平衡电路与传统一级平衡控制电路的电容电压平衡特性.实验结果表明,当二级辅助电路工作时,所有直流侧电容电压在20 ms内达到平衡,电容电压的纹波小于3%.      

用于大容量传动系统的电压源逆变器并联技术研究

在大容量特别是大电流的电机传动系统中,逆变器需要采用多个逆变模块并联的结构.文中对2个电压源逆变器通过均流电抗器并联带三相电机负载的传动系统进行了分析.围绕并联技术的均流问题,借鉴电源模块的并联控制,提出了同步坐标系下转速电流双闭环的主从控制策略,通过共用转速调节器实现负载均分,并对电路中的零序电流进行控制.仿真和实验结果表明,该控制策略在保证电机动态性能较好的基础上实现了逆变器均分负载电流.     

一种恒流源功率管驱动电路

提出了一种恒流源功率开关管驱动电路。电路采用全桥结构,双电源供电,可实现主电路开关管正、负电压驱动;利用桥臂间电感电流短时间内不能突变,实现恒定电流输出;调节电感充放电时间,可提供不同等级的驱动电流,从而实现主开关管高效驱动;开关周期内电感电流断续,减少了驱动电路中开关管通态损耗。详细介绍了电路工作原理、开关逻辑实现以及电感设计,分析了驱动电路的自身损耗。在Boost电路上的测试表明,相比于传统的驱动电路,采用所述恒流源驱动电路,额定负载处效率可提升1%以上。     

一种应用于牵引型超级电容的充电装置研制

在分析了超级电容的特点以及充放电特性的基础上,设计了一种适合于超级电容充电的装置。该充电装置采用电压型全桥推挽拓扑结构,以TL494为控制核心,设计了PWM发生电路、充电流程控制电路、开关控制电路以及保护电路。样机实验表明,该充电装置结构简单、工作可靠,满足超级电容对充电装置的要求。     

基于TL494的推挽升压型直流转换装置

随着输出功率的提升,传统单一变压器结构的推挽升压直流转换装置存在着变压器损耗高、功率开关管电气应力大、瞬态响应速度慢等问题,文中提出了双变压器架构的推挽升压拓扑.详细分析了推挽拓扑的基本工作模态,给出了硬件电路设计过程和高频变压器设计方法,在MATLAB/Simulink环境下,对推挽拓扑的瞬态特性进行了重点研究.经过...     

振荡开关式直流稳压电路设计

本文分析了振蕩开关式稳压电路的原理并拟出了设计方法。电路适用于直流降压稳压电源、效率较高。开关部分采用了可控硅与二极管反并联的电路,为应用逆导型可控硅提供了条件。开关部分还省去了关断可控硅减化了电路。本文所拟的设计方法可供从事电源类工作的工程技术人员参考,并希提出修改意见,以完善电路的设计方法。     

谐振式单开关多路输出Boost LED驱动电源

提出了一种谐振式单开关多路输出Boost LED驱动电源及其控制电路,分析了其工作原理及特性.该多路输出Boost LED驱动电源只需要使用1个开关管,1个谐振电感和2n-1个谐振电容就能实现2n路输出的恒流控制,具有变换器电路结构与控制简单、体积小、效率高以及成本低的特点.利用谐振电容的充放电平衡原理,仅需控制其中任意一条输出支路电流,即可实现2n路输出支路的恒流及均流控制;此外,该多路恒流输出LED驱动电源具有固有的短路保护特性,任何一条输出支路短路不会影响其它输出支路的稳态电流.最后,搭建了一台48 W的四路恒流输出实验样机,验证了理论分析的正确性.      

Peak current control strategy with extended-state tracking compensator for DC-DC in hybrid energy storage system

Because variations of ultra-capacitor voltage and battery voltage generate subharmonic and chaotic behaviors in hybrid energy storage system (HESS) application when a DC-DC converter is under the peak current control, a novel digital control strategy, i.e., peak current control with extended-state tracking compensator, is introduced to deal with the stability. The gains of the control algorithm are selected based on pole locations formulated from the Bessel filter. The simulation results validate that under the peak current control strategy with compensator, the DC-DC converter does not have the subharmonic and chaotic behaviors. The response time under the peak current control with compensator is the same as that under the peak current control. The ripple voltage and ripple current of battery are less. The tracking error of inductor current tends to zero.     

矩阵变换器调制策略的鲁棒性研究

矩阵变换器是一种没有中间直流环节的交一交直接变换器，其输入电压的畸变容易影响到输出电压的质量，输出电流的谐波也会通过变换器反馈到输入电流中来，通过对矩阵变换器间接空间矢量法调制策略的研究，提出了调制策略的实时调整原则，该原则能增强矩阵变换器工作的鲁棒性，使矩阵变换器在输入电压不对称、输入电压有谐波等非理想输入电压下，仍然输出理想的三相对称正弦电压，从而在电网电压不理想的情况下，为矩阵变换器的负载提供理想的电压源。     

车载超级电容器储能系统新型变流器

提出了一种适于车载超级电容器储能系统的新型的变流器,有效地缓解了提高超级电容器容量利用率和降低变流器容量要求的矛盾,并减少了直流环节的电流脉动量,提高了系统的电磁兼容性.采用TMS320F2812为整个系统的控制核心,实现了对变流器工作的有效控制.     

谷值V2控制Boost变换器的频域与时域特性分析

基于对Boost变换器输出电压纹波的分析,本文将谷值V2控制技术应用于Boost变换器.详细分析了谷值V2控制Boost变换器的工作原理,首次建立了谷值V2控制Boost变换器的小信号模型,推导了控制-输出、输入-输出和输出阻抗等传递函数,研究了其频域与时域特性,并与谷值电流控制Boost变换器进行了比较分析.研究结果表明,与谷值电流控制相比,谷值V2控制Boost变换器具有比谷值电流控制Boost变换器更快的输入和负载瞬态响应速度,在给定参数下,谷值V2控制瞬态响应在输入电压增加时快530 s,输入电压减少时快800 s;当负载增加时快650 s,负载减少时快1 330 s.实验结果与仿真结果基本一致,验证了理论和仿真分析的正确性.      

MMC的无锁相环直接功率控制仿真

目前新型模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）多采用电压外环电流内环的双闭环直接电流控制策略,研究MMC的直接功率控制（direct power control,DPC）策略以减少系统控制参数,改善动态响应慢等问题。在αβ坐标系下推导关于MMC的DPC数学模型,并设计了一种无锁相环的DPC控制系统,为消除系统频率和电感参数的变化对控制系统的干扰,设计了一种无系统角频率和电感参数的功率解耦控制器,将双闭环简化为功率单环。考虑电网强度对换流站运行特性的影响,计算出直接功率控制策略适用于交流系统强度范围。最后在MATLAB/Simulink中仿真验证,结果表明上述设计控制策略的有效性。     

基于车网耦合的高速铁路AT供电系统谐振特性

为研究高速列车与AT供电系统之间电气耦合（简称车网耦合）引起的谐波谐振,构建了基于节点导纳方程的高速铁路AT供电系统数学模型和基于高速列车功率源特性以及等效阻抗的谐波源模型,提出了基于车网耦合的高速铁路AT供电系统谐波谐振评估算法,研究了3种AT供电模式、3种AT牵引网运行方式以及不同AT变压器漏感大小对系统谐振特性的影响,分析了系统阻频特性与相频特性,指出并联和串联谐振点及其变化规律.仿真分析表明:列车位于不同AT段时3种AT供电模式下并联谐振点和串联谐振点均存在差异,牵引供电系统运行方式的多变性也造成了串联和并联谐振点的偏移,AT漏抗越大则谐振点数目越多而第1个串联谐振点频率越低.      

基于非隔离型Weinberg变换器多模块并联系统的建模与控制环路设计

针对卫星电源对于均流精度及电路可靠性要求高的特点,本文提出了改进型峰值电流控制策略,即在传统峰值电流控制的基础上增加了平均电流控制,以提高均流精度和电路可靠性.本文以非隔离型Weinberg变换器的三模块并联系统为例,根据参数指标的要求,进行系统小信号建模及控制环路设计.最后制作1 200 W实验样机,验证控制环路设计的合理性及改进型峰值电流控制方案的优越性.该控制策略适用于对均流精度及集成度要求很高的系统级场合.