Buck变换器共模电流分析研究

为了满足电磁兼容标准,需要在Buck变换器中加入共模滤波器。在某些场合,输出侧的电磁干扰也是需要测试的,因此也需要在Buck变换器输出端接入共模滤波器。论文分析了Buck变换器产生共模电流的机理,得到了共模电流的传导路径,对比了在输入端接共模滤波器和输入输出都接共模滤波的情况下的共模电流干扰,发现后者的共模电流干扰异常。仿真结果也表明输入输出都接共模滤波情况下共模电流非常大,应尽可能采用带隔离型的Buck变换器。     

基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器

碳化硅器件的应用能够显著减小电力电子变换器的重量、体积、成本,大幅提升电力电子系统的性能。本文基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器设计,采用电压源型双PWM交-直-交变频器系统拓扑结构,前级整流部分和后级逆变均使用最新一代碳化硅器件,提出有源前端(AFE)变频器系统拓扑结构、整流与逆变系统控制策略,以及主电路参数计算方法。系统仿真和试验结果表明,该设计方式是实现船用变频器高性能、小型化的有效技术途径。     

基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器

碳化硅器件的应用能够显著减小电力电子变换器的重量、体积、成本,大幅提升电力电子系统的性能。本文基于碳化硅器件的高频化高效率船用变频器设计,采用电压源型双PWM交-直-交变频器系统拓扑结构,前级整流部分和后级逆变均使用最新一代碳化硅器件,提出有源前端(AFE)变频器系统拓扑结构、整流与逆变系统控制策略,以及主电路参数计算方法。系统仿真和试验结果表明,该设计方式是实现船用变频器高性能、小型化的有效技术途径。     

SEPIC变换器模糊自适应PID控制参数算法研究

模糊自适应PID控制已经在各类电力电子装置中得到普遍应用,可以实现对PID参数的最佳调整。目前该控制方法已应用于Buck和Boost直流变换器上,在理论和实践应用上都取得良好效果。本文以Sepic变换器为研究对象,将模糊自适应PID控制方法应用于此型变换器上,通过对整定规则的理论分析和仿真研究,进而得出了模糊自适应PID控制方法的仿真效果。     

基于H桥的DC-DC变换器理论分析与仿真研究

传统的Buck电路只能实现单极性输出,而对于一些需要双极性输出的场合如直流电机励磁控制器等,则不能满足应用要求。基于H桥的DC-DC变换器在保证与Buck电路相同输出性能的前提下,可以实现双极性输出。分析了基于H桥的DC-DC变换器基本结构,探讨了其基本工作原理,并对其在开环控制下输出性能进行了仿真研究。仿真结果表明基于H桥的DC-DC变换器是可行的。     

Buck变换器的模糊控制系统设计及仿真

针对船舶直流区域配电系统中Buck变换器精确数学模型难以建立、经典控制系统设计困难的问题,提出了Buck变换器的模糊控制系统的设计方法和步骤,并建立了仿真模型。仿真结果表明,在Buck变换器输出电压的控制方面,模糊控制系统与经典PID控制系统相比,在超调量、震荡次数等控制指标上均有明显的优势。     

双闭环控制对Buck类变换器动态响应的影响

Buck类变换器最基本的控制方式包括单电压闭环控制以及电压电流双闭环控制.相较于单电压闭环控制,基于输出电压外环、电感电流内环的双闭环控制方式具有稳态性能好、动态响应速度快、抗干扰能力强等优势.本文从阻抗的角度揭示闭环控制对Buck类变换器动态响应特性的影响机理,并进行了比较分析.最后,通过仿真验证了本文提出的阻抗分析...     

并联Buck变换器均流电感接入方式的仿真研究

Buck变换器并联是工程上常用的增加电源容量的方法,采用在并联Buck变换电路中增加电感从而达到均流的目的。有两种方式,一是电感加在各Buck模块内部,二是电感加在主电路上。本文对并联Buck电路进行了原理分析以及仿真研究,仿真试验验证了两种方法均可不同程度地实现模块均流。     

一种基于双闭环控制的并联Buck均流器设计

直驱式永磁同步风电系统电机侧变换器的一种常见拓扑结构为二极管整流桥后接Boost斩波电路。此结构具有较强的非线性,采用普通PI控制器很难使系统在正常运行范围内保持较好动态性能。本文基于双闭环控制方法,设计了基于Buck电路的并联均流器,并进行了相关仿真和试验。     

船舶大功率AC-DC变换器阻容缓冲器优化方法

船舶电力推进系统大功率AC-DC变换器设计时,必须在晶闸管的两端并联阻容缓冲器,以吸收器件关断过程反向恢复电流的能量,抑制高的过电压冲击及高的电压应力du/dt.但是,阻容参数的设计大多依靠经验公式,参数选取有时产生很大偏差,一旦选取不合理,便会产生很高的尖峰过电压,造成电力电子器件的损坏,影响系统安全运行.针对大功率AC-DC变换器晶闸管阻容缓冲器进行研究,提出了阻容缓冲器优化设计方法,推导出较精确的阻容参数值和电阻的功率,提高大功率AC-DC变换器的可靠性,仿真及实验验证了本方法的可行性.     

基于ZVS-ZCS变换器的行波管高压电源设计

行波管高压电源是行波管发射机的核心部件,高压电源的性能直接决定发射机的稳定性、可靠性及性能指标。文章探索了一种ZVS-ZCS变换器形式,通过解析的方法和仿真对该变换器作了较深入的分析,介绍了电路参数选择。最后通过实验验证了计算和仿真结果。基于这种变换器设计的某行波管发射机高压电源采用恒频移相控制、在较大负载范围内实现软开关,高压变压器的分布参数可以利用参与到谐振中,在实际应用中取得了较好的效果。     

多重化双向DC-DC变换器在DCM状态下电感电流纹波研究

本文首先分析了多重化双向DC-DC变换器的工作原理。在频域内分别对单个DC-DC变换器和多重化双向DC-DC变换器在电流断续状态下的电流用Fourier级数展开,导出了电流各次标准化谐波幅值及其比值与占空比的定量表达式。在时域内依据基于多重化结构的双向DC-DC变换器合成总电感电流波形特征导出了多重化双向DC-DC变换器与单个DC—DC变换器电感电流的脉动率比与占空比的定量表达式。定量表达式表明,多重化双向DC-DC变换器与单个DC—DC变换器相比,电感电流纹波及其谐波明显减小。这些定量表达式为大功率DC-DC变换器拓扑结构和工作点的选择提供依据。     

深潜救生艇模拟器24 V电源新型变换器研究

为解决深潜救生艇模拟器24 V电源高电磁干扰问题,满足模拟器对24 V电源低电磁干扰特性的需求,本文针对现有模拟器24 V电源电路变换器技术缺点,提出一种新型DC-DC变换器。分析该变换器的衍生过程以及具体工作机理,推导电压输入输出公式,分别计算主要器件的电压、电流应力和功耗,最后通过仿真以及所搭建的100 W样机进行实验,表明该变换器具有输入电流零纹波、输出电流低纹波等优点,理论分析与仿真和实验结果一致,验证了理论分析的正确性以及所提出变换器的有效性。     

ZVZCT-PWMSEPIC变换器的损耗分析

针对直流变换器的高损耗问题,对ZCZVT-PWM型SEPIC直流变换器进行了全而分析,对其损耗进行了定量计算,建立了器件的损耗数学模型,为进一步研究该型电路拓扑的软开关技术和参数设计奠定了理论基础。     

水下平台中继供电变换技术研究

本文研究了水下平台有缆中继供电模式下的电能变换技术,水面平台交流电能经脐带缆传输至水下平台,通过本文提出的二极管不控整流+四路交错Buck拓扑将波动交流电变换为稳定直流电供给负载,大大提升了水下平台的续航能力和作业效率。分析了该电路的运行原理,最后搭建了一台功率80kW的电路仿真模型,并在100%负载、50%负载和25%负载工况下进行了仿真,结果显示在各工况下有能效减少纹波,多路交错并联Buck变换器各功率器件应力小,电感设计简单,热设计良好,在大功率应用场合优势非常明显。     

ZVZCT-PWM SEPIC变换器的损耗分析

本文针对直流变换器的高损耗问题,对ZCZVT-PWM型SEPIC直流变换器进行了全面分析,对其损耗机理进行了定量计算,建立了器件级的损耗数学模型,为进一步研究该型电路拓扑的软开关技术和参数设计奠定了理论基础.     

船用直流变换器模式识别的自动控制机制

在常规的直流变换器模式识别自动控制过程中,所产生的电流纹波较大,会对后级造成干扰。为此提出直流变换器模式识别的自动控制机制研究。将多个直流变换器模块并联,调制相参数比范围,达到均流均功率,计算变换器组的平均输出值,抑制移相占空比,维护其正常运行,分析识别控制时序,加快动态响应,减小开关损耗,优化控制环路设计,调节系统带宽情况,实现输出电压值的精准控制,快速跟踪电感电流情况,检测数值变化,达到模式调节作用,至此完成直流变换器模式识别的自动控制。设计仿真对照实验,验证其控制效果,对照结果表明,所提出的自动控制机制能够较好抑制电流纹波变化,减小对后级工作的干扰,弥补常规机制的控制缺陷。     

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。     

新型矿卡电气系统磁集成双向DC/DC变换器研究

针对氢能燃料电池动力系统应用于矿用自卸车(矿卡)电气系统问题,该新型矿卡电传动系统效能直接决定于中间环DC/DC变换器。为此设计了一种磁集成三相交错并联双向BUCK-BOOST变换器,详细分析和推导了运行原理及电感、电容参数设计方法,可降低氢能燃料电池输出电流纹波,稳定高压直流母线电压,仿真分析矿卡各工况下双向Buck-Boost变换器,结果表明设计方法的正确性、有效性。     

复合母排中点电流的研究

本文以NPC三电平逆变器为例,研究了复合母排端口参数矩阵的提取方法及复合母排多端口电路模型的建模方法,并且利用母排多端口模型搭建了NPC三电平逆变器的仿真系统。根据中点电流的形成原理以及震荡的机理,分析了逆变器元件的杂散参数对中点电流的影响。测结果验证了仿真计算的可靠性与有效性,该分析和仿真计算方法可用于指导复合母排的参数计算与优化设计。