超低温环境中LTM4616稳压电路的改进与应用

为了研究LTM4616电源模块在超低温环境中的抗干扰性,首先在常温条件下设计一个合理的、稳定工作的LTM4616供电电路,再将其置于-40℃超低温环境中工作。针对该电路在超低温环境中工作暴露的缺陷,改进LTM4616配置电路,并进行实验验证。结果表明,改进后的电路具有良好的常温、超低温工作性能以及较强的环境适应能力。

ADI LTM4658高效10A降压DC/DCμModule稳压方案

ADI公司的LTM4658是低VIN高效10A降压DC/DCμModule稳压器,采用微型4mm×4mm×4.32mmLGA封装.封装内的元器件包括开关控制器,功率MOSFET,电感和所有支持元件.输入电压为2.25V到5.5V,输出电压由外接电阻设定为0.5V到VIN.它的高效率设计可提供10A连续电流.仅需要输入和输出陶瓷电容.LTM4658采用安静开关器2架构,内部热回路旁路电容在高开关频率是获得低EMI和高效率.器件支持频率同步,多相工作,可选择脉冲跳跃模式工作.

Linear四输出降压型μModule稳压器LTM4643

Linear推出四输出降压型μModule(微型模块)稳压器LTM4643,该器件可配置为单输出(12A)、双输出(6A和6A或9A和3A)或四输出(每输出3A)稳压器,采用9mm×15mm×1.82mm超薄型LGA封装。这样的灵活性使系统设计师能够依靠一个简单和紧凑的μModule稳压器,以在FPGA、GPU、ASIC和基于微处理器的应用中满足多种电压和负载电流需求。高度为1.82mm的超薄封装使LTM4643能够安装在PCB的背面,为存储器和连接器等组件腾出了正面空间。LTM4643适合高度受限制的系统,例如:PCIe应用中的背面PCB装配。

双8A/单16A输出开关型DC/DC稳压器LTM4616

LTM4616是凌力尔特公司生产的一种双路8A输出、单路16A输出的开关型DC／DC稳压器IC，其应用领域包括电信、网络和工业设备、存储与ATCA、PCI快递卡及电池供电设备。

浅谈微型模块LTM4600

LTM4600是凌力尔特公司生产的一种新型输出大电流非隔离型降压式DC／DC转换器。它的独创之处是在IC中不仅仅集成了DC／DC控制器，开关管及同步整流MOSFET，还封装了大容量电容器及电感器并且采用了新型散热性能好的焊盘格栅阵列封装，形成了一个DC／DC微型模块。

ADI LTM4670四通道DC/DC降压型μModule稳压器解决方案

ADI公司的LTM4670是四通道DC/DC降压型μModule®(微模块)稳压器,每个输出通道可提供10A电流.通过阵列来并联输出,以实现高达40A的能力.封装中包含开关控制器,功率MOSFET,电感和所有支持组件,在2.25V至5.5V的输入电压范围内工作,每个输出电压范围为0.5V至VIN,仅由一个外部电阻设置.其高效设计可提供每通道10A的连续输出电流.LTM4670采用Silent Switcher®2架构,配有内部热回路旁置电容,可实现低EMI和高效率.默认频率在内部设置为2MHz,它可以在外部与1MHz至2.6MHz范围内的时钟同步.故障保护特性包括过压,过流和过热保护.LTM4670是一款符合RoHS标准的无铅产品.输入电压范围为2.25V至5.5V,输出电压范围为0.5V至VIN,采用7.5mm×15mm×4.65mm BGA封装.主要用在电信,网络和工业设备,多轨负载点调整,以及FPGA,DSP和ASIC应用.本文介绍了LTM4670主要特性,框图和多种应用电路,以及演示板DC2891A主要特性,测试建立图和电路图与材料清单.

凌力尔特推出完整的双路降压型DC/DC微型模块稳压器系统LTM4619

凌力尔特公司（Linear Technology）推出完整的双路降压型DC／DC微型模块（uModule）稳压器系统LTM4619。该系统采用纤巧表面贴装封装，含有电感器和MOSFET。LTM4619在4．5V～26．5V（绝对最大值为28V）的输入电源范围内工作．在每路电流高迭4A时调节两个输出电压在0．8V～5V范围。

LTM4618：微型模块稳压器

凌力尔特公司推出6ADC／DC微型模块稳压器LTM4618，采用9mm×15mm×4．32mmLGA封装，含有电感器、MOSFET、DC／DC稳压器、输入和输出旁路电容器以及支持电路，重量为2．3g。

高渗透率新能源发电并网变流器跟网/构网混合模式控制综述

随着新能源发电渗透率的不断提升,目前以跟网型控制为主流的并网变流器稳定运行受到严峻挑战,具有主动电网支撑能力且弱电网稳定性强的构网型变流器控制技术受到广泛关注。然而,在高渗透率新能源发电条件下,尤其是末端弱电网中,并网变流器采用单一的跟网或构网模式控制难以兼顾稳定性、经济性和电网支撑性能。为此,国内外学者从2种模式的互补特性出发,提出并研究了跟网/构网混合模式控制策略,以期使并网变流器在弱电网下稳定运行的同时,最大限度地利用新能源,并取得优越的电网支撑性能。文中首先从跟网型与构网型变流器的基本控制结构出发,分析了跟网型和构网型变流器控制性能的互补特性;在此基础上,重点梳理了几种不同技术路线的混合模式控制方案,涉及多种单机混合控制策略和多机的场站级混合控制策略,并详细阐述了各方案的技术研究思路、原理和优缺点;最后,对跟网/构网混合模式控制技术的发展进行了展望。

基于虚拟振荡器控制的储能变流器控制策略研究

针对传统储能变流器控制方法存在的同步速度较慢、有功功率跟踪效果欠佳的问题,提出了一种基于虚拟振荡器控制的储能变流器控制策略。该策略基于虚拟振荡器控制,采用优化惯性权重和学习因子的改进粒子群算法整定控制器参数,避免了有功和无功功率的测量,具有比传统下垂控制更好的动态响应。最后,针对储能系统中2台并联储能变流器在负荷突变情况下进行了相应控制,仿真结果表明,所提新型控制方法具有更快的同步速度和更好的有功功率跟踪性能。

大容量变压器夹件的电磁力及减振方法研究

高压大容量电力变压器内部存在较大的绕组漏磁,使变压器的金属结构件存在较大涡流,导致变压器内部产生大的电磁干扰。文中研究了变压器夹件涡流引起的电磁干扰机理。采用有限元方法计算了变压器夹件的磁感应强度、涡流和夹件所受的电磁力,分析了电磁力的分布特点。研究了夹件在电磁力作用下产生电磁振动和噪声的原理,根据夹件的筋结构建立了电磁振动的有限元模型,对夹件的振动位移、振动速度进行了计算,并对此振动产生的噪声进行了分析计算。针对夹件的两种不同磁屏蔽结构,通过对夹件电磁振动最小的固定位置研究,得到了夹件减振的最佳方法,并对两种磁屏蔽下夹件的电磁振动和噪声进行了比较。文中的研究结果能够对变压器的振动研究和噪声监测提供参考。

单相桥式全控整流电路晶闸管续流问题分析

本文以晶闸管单相桥式全控整流电路为研究对象,简述单相整流桥的工作原理及其特点,分析续流电阻在整流电路中的作用,分别从整流桥整流和逆变两种状态入手,研究续流电阻在不同工况下的工作原理及其对电路输出波形的影响,并通过Matlab仿真和现场试验对续流电阻的作用进行验证,以期为工程现场续流电阻的准确选取提供依据。

面向干式电抗器的环氧树脂热解机理与检测技术研究

匝间绝缘缺陷是诱发干式电抗器故障的主要原因,其占比为故障总量的90%以上。本文研究了干式电抗器的环氧树脂梯度升温时的分解状态,对分解反应中特征气体的生成顺序和来源进行了数值分析,并进一步结合特征气体的检测点位布局,实现了干式电抗器绝缘热老化位置和程度的有效评估。

低频电压下含纤维素颗粒变压器油绝缘特性及影响因素

低频变压器是低频输电系统中的关键设备,低频电压下的绝缘特性对其设计及运行具有重要意义。该文为了研究低频电压下含纤维素颗粒的变压器油的绝缘特性,分别研究20、30、40、50 Hz四种频率交流电压下不同纤维素颗粒度(低、中、高)水平的变压器油击穿特性。同时,通过仿真及试验分析不同频率下变压器油中纤维素颗粒运动及积聚过程。研究结果表明,交流电压频率对变压器油中纤维素颗粒的成桥特性及击穿电压具有显著影响。随着频率的降低,纤维素颗粒向电极移动速度变慢并难以黏附在电极表面,减缓了纤维素颗粒在电极表面的积聚过程及杂质小桥的形成速度。相同频率交流电压下,变压器油击穿电压均随颗粒物浓度的升高而降低;相同纤维素颗粒浓度下,变压器油击穿电压随着频率的降低而增大。研究结果为低频变压器的设计及运行维护提供了基础数据支撑。

基于功率微分项的双VSG有功功率振荡抑制策略

针对虚拟同步发电机(VSG)双机并联运行时产生的有功功率振荡问题,通过建立双VSG系统的小信号模型,分析了有功功率振荡产生的机理,提出一种基于改进虚拟阻抗的瞬态功率均分策略和一种基于功率微分项的自适应惯量和阻尼的功率振荡抑制策略,将有功功率微分项与角加速度结合起来实现惯量的自适应调节,同时将有功功率微分项引入阻尼控制环节以替代传统的阻尼项,实现阻尼的自适应调节。所提出的策略可以使动态时VSG之间的角频率差更快速地趋近于零,从而减小有功功率振荡的超调,改善频率动态响应性能。搭建了VSG并联的仿真模型,仿真结果表明:所提改进控制策略可以使瞬态时实现有功均分,使动态时的有功功率振荡超调减小41%,振荡过程减小了1秒。

基于子循环自适应串行交错时间匹配算法的油浸式变压器绕组瞬态温升计算

针对传统算法存在的步长调整及耦合点选择问题,该文提出基于子循环自适应串行交错(SCAS)的时间匹配算法。首先,在步长调整方面,通过加入自适应(ATS)-启发式(HTS)混合变步长算法,解决步长无法实时调整的问题;然后,针对耦合点选择问题,该文在传统常规串行交错(CSS)时间匹配算法及现有改进方案子循环常规串行交错(SCSS)的基础上,提出SCAS时间匹配算法,采用自适应方案确定计算时间窗及预定耦合点,并引入指数平滑法对其精度进行保证;最后,该文基于110 kV油浸式电力变压器建立二维瞬态单分区分匝绕组模型,并将所提算法与其他传统方法进行对比分析。结果表明:在精度方面,与传统CSS算法相比SCAS算法的流场及温度场最大平均相对误差均不超过0.45%,在可接受误差范围内;在效率方面,SCAS算法总体计算效率较CSS算法提高了近20倍。同时,为了说明所提算法的工程价值,该文搭建基于110 kV变压器绕组模型的温升实验平台,将SCAS时间匹配算法应用于该模型中,实验结果表明:在精度方面,SCAS算法与实验达到稳态时最大绝对误差为2.7 K;在计算效率上,本文所提算法的计算效率较传统算法提升约46倍,计算步数约为传统的1/47,减少了计算冗余。

跟网型变换器的小扰动同步稳定机理分析与致稳控制

弱电网下,跟网型变换器易出现因阻尼不足导致的小扰动同步失稳问题。为此,该文借鉴复转矩分析理论,计及复杂控制耦合,建立跟网型变换器的复转矩模型。量化多环控制耦合、线路阻抗、控制参数等因素对系统阻尼转矩的影响,从阻尼的角度揭示跟网型变换器的小扰动同步失稳机理。根据理论分析,提出一种基于相位补偿的锁相环阻尼重塑控制策略,通过补偿多环控制耦合引入的负阻尼,增强变换器的小扰动同步稳定性。最后,开展相应的仿真与实验,验证理论分析的正确性与改进控制策略的有效性。

基于混合有限元法的油浸式变压器稳态流-热耦合场并行计算方法

针对油浸式变压器2维流-热耦合仿真计算效率低的问题,提出了基于混合有限元法的并行计算方法。首先,在Visual Studio 2019中采用C++语言实现无量纲最小二乘有限元法以及迎风有限元法的串行计算方法。然后,基于图形处理器(graphic processing unit,GPU)实现流体场的并行计算,针对单分区分匝模型对比分析了不同GPU卡在不同网格条件下的并行计算效率,分析结果表明数据规模越大,GPU卡流处理器越多并行效果越好。其次,基于Intel MKL(Intel math kernel library)函数库结合共享存储并行编程(open multi-processing,OpenMP)实现了2维温度场的并行计算,并对比分析了不同网格数量对并行效率的影响。最后,在此基础上提出了根据不同仿真条件的混合并行计算方法,并应用到大型油浸式变压器绕组模型的2维温升热点分析中。结果表明,相较于串行程序,混合有限元并行计算方法的加速比达到了69.5,实验测试结果进一步验证了并行计算结果的准确性,研究成果为大型油浸式变压器流-热耦合问题的快速计算奠定了基础。

高空电磁脉冲晚期成分作用下500 kV变压器无功损耗仿真研究

高空电磁脉冲晚期成分(HEMP E3)效应会在变压器中性点与大地构成的回路中产生地磁感应电流(GIC),严重时会使变压器铁心半波饱和,进而导致励磁电流严重畸变、无功损耗急剧增加、局部过热和振动加剧等后果。为准确地分析电力变压器在HEMPE3作用下的无功损耗特性,该文搭建了HEMP E3对500 kV电力变压器作用的电磁暂态仿真模型,基于IEC 61000-2-9给出的标准HEMP E3波形,定量分析了感应电场幅值、上升时间、下降时间以及变压器带负载情况等对电力变压器的影响规律。分析结果表明,HEMP E3作用下500 kV变压器无功损耗与GIC呈正相关性,且无功损耗波形滞后于感应电场的变化;HEMP E3感应电场的下降时间对500 kV变压器无功损耗的影响远超上升时间;负载阻抗的阻值相同时,容性负载下的励磁电流和无功损耗幅值最大,感性负载下幅值最小。研究结果可为进一步评估HEMPE3对电力系统稳定性的影响提供重要依据。

高渗透率下基于并网逆变器阻抗重塑的锁相环设计方法

针对锁相环、电网阻抗与并网逆变器相互耦合所引发的系统稳定性下降问题。首先,建立考虑电网阻抗的锁相环控制结构模型,通过分析锁相环闭环传递函数可知,电网阻抗会使锁相环系统产生右半平面闭环极点,严重影响锁相环与逆变器系统的稳定性。其次,通过分析逆变器系统输出阻抗,说明锁相环所引入的负阻抗是逆变器系统稳定裕度下降的主要原因。鉴于此,该文提出一种新型锁相环设计方法,理论分析表明,所提方法既能够保证高渗透率下锁相环具有高鲁棒性,又能够对逆变器系统输出阻抗进行重塑,有效拓宽系统对电网阻抗的适应范围。最后,通过仿真与实验验证所提新型锁相环设计方法的有效性。