一种光伏-储能型LLC变换器轻载控制策略

LLC在轻载工况下普遍采用Burst控制,需间歇性断开输入端,应用在以光伏电源作为输入源的变换器上,会造成能量的浪费。为了解决这一问题,针对光伏-储能型双输入LLC变换器,提出了一种轻载变模态Burst控制策略,通过在变换器次级串联一个开关管,来调整变换器的工作模态,提高了光伏利用率;推导出了此控制策略的适用范围,并通过仿真与实验验证了所提控制策略的可行性。

提高不对称半桥反激变换器轻载效率的数字化控制方法

传统的不对称半桥反激变换器(Asymmetrical half-bridge flyback converter,AHBFC)控制方法是采用互补PWM控制.在轻载时,由于其箝位管导通时间过长,初级侧具有很大的导通损耗和循环损耗,变换器效率较低.为了解决轻载效率低问题,提出了一种基于TMS320F28335的数字化控制方法.采用非互补PWM控制,结合电感伏秒平衡关系设计控制算法预估励磁电流的过零点,变换器工作于断续模式,从而大幅降低了变压器初级侧的导通损耗和循环损耗;在主开关管开启前,引入辅助脉冲,使功率开关零电压开通(zero-voltage switching,ZVS),实现了开关损耗的降低.分析了互补控制下轻载运行时的主要损耗,给出了所提控制方法的工作原理和设计流程,并将该方法应用于一台输入电压48 V,输出12 V/100 W的数字电源原理样机.实验结果表明,在轻载下,采用提出的控制方法,变换器能够实现两个开关管的零电压开通,相较于传统互补的控制方法,转换效率提高了3%~11%,空载电流降低了37.5%.

一种应用于双相峰值电流模Buck的轻载模式

设计了一种双相位峰值电流模控制、具有大负载能力的降压稳压芯片。通过双相位的工作,保证了芯片在重载下具有较高的效率。同时,为了防止在轻载下两个相位的工作引入额外的开关损耗,提出了一种轻载模式。通过利用电流模控制模式中电压环路内误差放大器产生的控制电压来检测实际负载的大小,实现相位的切换以及在更低负载下的断续导通降频工作模式。基于0.35μm BCD工艺进行仿真设计。仿真结果表明,在输入电压12 V,输出电压1 V,开关频率500 kHz,最大负载20 A下,与传统单通道峰值电流模比较,重载20 A下的效率可以提升3个百分点,轻载0.5 A下的效率可以提升10个百分点。

离心机机组轻载和排气量降低的故障分析与处理

2号离心机机组投入运行2个月后经常出现离心机机组轻载、排气量下降现象,针对这一问题,对离心机机组进行了一系列的排查和改进,达到了预期效果,使离心机机组恢复了正常运行.

储能双向DC-DC变换器及其轻载控制策略研究

通过详细分析三电平变换器的工作模式,设计了一种双向三电平DC-DC变换器,应用ON/OFF混合控制改善了高开关频率下的轻载效率降级问题,适用于宽负载范围的大功率储能场景,推导了稳态工作条件下的谐振参数和时序逻辑,优化了ZVS控制,提高了轻载条件下的性能。在Simulink和LTspice中对所提双向变换器进行了建模和测试,验证了变换器在双向工作模式下软开关的有效性,结果表明,在20%额定功率的负载条件下,所设计DNPC-DAB变换器能够实现ZVS软开关,保证了储能单元能量变换效率。

主变中低压分段备自投装置防轻载误动功能必要性论证

备自投装置在主变负荷轻载情况下,若母线PT因异常原因失压将导致备自投装置启动后动作出口,严重情况下可能导致全站失压事件的发生,在备自投装置增加防轻载判据时,判别逻辑中应引入进线电压,主变中低压侧断路器往往都未装设PT,进线电压通常引入上一级母线电压,为此对主变中低压侧分段备自投装置防轻载误动功能必要性进行论证,供同行的工作者进行参考。

PWM整流器轻载条件下网侧电流谐波分析与抑制

PWM整流器在轻载时网侧电流总谐波畸变率通常较高。针对这一现象,详细分析其网侧电流谐波的产生机理,指出死区效应、驱动信号谐波和电网电压谐波是导致网侧电流畸变的主要因素,并给出相应的谐波计算方法。针对网侧电流谐波成因复杂、很难准确补偿的特点,提出一种抑制网侧电流谐波的自适应余弦内模控制方法,有效抑制了5、7、11、13、17、19等特征次谐波,并使其对系统稳定性的影响得到有效降低。实验结果验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性。

交流异步电动机轻载运行节能的研究

设计了一个交流异步电动机软起动和节能运行的控制器,对轻载调压节能的效果进行了研究,给出了硬件电路和软件设计。研究结果表明,该技术在电机轻载运行时具有明显的节能效果,且易于实现软起动、综合保护及调速等多种功能。

双有源桥轻载下的软开关研究

通过分析双有源桥单移相控制下的软开关实现条件,得出电压不匹配时在双有源桥轻载范围内不能实现软开关。为此在单移相控制基础上引入单PWM控制,并从理论上分析了轻载时软开关的实现条件,分析表明单PWM控制可以扩大软开关的实现范围,但在零输出功率附近仍然存在盲区。进一步提出双PWM控制,推导得出当双有源桥接近零输出功率时双PWM控制能够实现软开关。最后利用实验平台对轻载情况下的软开关进行分析研究,结果表明与单移相控制相比PWM控制实现软开关的范围增加。

双向DC/DC变换器轻载损耗和效率最优化分析

双向DC/DC变换器的轻载效率问题一直是困扰设计者的一大难题。为在轻载情况下减小损耗,提高效率,对以交错并联为拓扑结构的双向DC/DC变换器工作中的功率损耗进行了综合性地分析和研究。以两相Buck+Boost交错并联双向DC/DC变换器运行在Buck模式下作为模型,分析和推导了电感电流断续模式(DCM)和电感电流连续模式(CCM)下的功率损耗公式,对其在轻载情况下的工作频率进行最优化调整,从而给出了使损耗达到最小化的设计准则。通过实验验证了理论分析的正确性,为多相交错并联双向DC/DC变换器提高轻载效率的设计提供了理论基础。

基于DSP的高轻载效率数字DC/DC变换器

针对模拟电源轻载效率低的缺陷,提出一种基于DSP的数字电源设计方案。采用数字控制,轻载时,使其工作在Burst模式,极轻载时,通过同步整流管的寄生二极管整流,有效提高了电源轻载效率。分析了移相全桥变换器的工作原理以及Burst模式的工作原理,并设计了数字控制系统和软件系统。最后,通过一台600 W移相全桥DC/DC变换器样机,验证了数字控制的优势。测试数据表明,该数字电源在10%额定负载下效率可达85%,在5%额定负载下效率仍高于70%。

异步电机轻载调压节能控制策略的仿真研究

提出一种研究异步电机轻载调压节能控制的精确仿真模型，计及了电机的铁心损耗。在此基础上建立了系统分析的状态空间方法，进行了各种控制方式的比较研究，优化出理论上节能最优、工程上易于实现的最小可检测功率因数角与恒功率因数相结合的控制方法。

数字控制DC/DC变换器轻载效率的研究

针对传统模拟电源在轻载时损耗较大、效率较低的缺陷,提出一种基于DSP控制的高效率数字电源设计方案,即Burst模式控制策略,可有效改变轻载模式下的开关频率,使LLC半桥谐振变换器实现软开关并减少开断损耗。实验结果表明,该种变换器在小于5%额定负载时效率能达到87%以上,在5%~20%额定负载时能够保持93%及以上的效率,证明提出的Burst控制策略能够提高轻载效率。

LLC谐振变换器轻载下电压增益失真的研究

首先对轻载运行下的LLC谐振变换器输出电压增益失真现象进行分析,并通过对考虑分布电容的LLC变换器进行建模仿真分析,得到考虑分布电容时的变换器电压增益曲线。针对轻载下的增益失真现象,给出了4种措施加以改进。最后,通过制作一台12 V/20 A的LLC变换器样机,验证了分析设计的合理性。

光伏水泵系统电机轻载运行节能研究

针对光伏水泵运行于轻载状态的情况,在分析水泵系统负载感应电机矢量控制方法的基础上,将弱磁控制投入轻载状态的控制。对相关的励磁电流优化原理进行证明,并利用Matlab/Simulink工具建立仿真模型,对优化前后的电机运行特性进行求取。仿真结果表明良好的磁通控制能够在轻载情况下对有限的太阳能电能进行高效应用,且系统可获得良好的转矩稳定性能,为光伏水泵系统轻载状态高效运行提供技术支撑。

基于分时计价系统的电能计量轻载误差补偿的新设想

电能计量装置因为负载变化而引起较大的计量误差。轻载引起计量误差的原因是复杂的。目前并没有有效的方法对轻载误差进行补偿。分时计价系统是调配电力使用的有效手段。利用分时计价系统采集的不同时段的电能数据对其进行补偿,可以在一定程度上减小轻载造成的计量误差,而且不用对原有电路做出改动。

串励电动机调速系统的轻载降速控制方法

针对串励电动机调速系统存在的轻载转速高,空载时会产生"飞速"的缺陷,提出一种变转速负反馈系数的间接测速的串励电动机轻载降速控制方法。通过对系统的静态和线性化动态分析,给出了确保系统稳定的设计约束条件。应用表明,采用该控制方法能稳定有效地降低系统的轻载转速,而系统正常运行时仍保持具有串励电动机的特性。

使用平面非线性电感提高高频DC-DC变换器轻载效率

应用在便携式电子设备中的高频DC-DC变换器的轻载效率对于延长电池寿命是十分重要的。本文提出了使用电感值能在大范围内逐渐变化的非线性电感并采用自适应导通时间控制技术来提高DC-DC变换器的轻载效率。本文首先对恒定导通时间控制的传统变换器和基于非线性电感的自适应导通时间控制的变换器的损耗进行分析比较;其次,采用非常适于无源集成的低温共烧陶瓷(LTCC)技术制作的多磁导率磁心来设计并制作一个LTCC非线性电感样品;最后,将其应用于自适应导通时间控制的变换器评估其性能,其电感值在满载时为180nH,在空载时为1.02?H。

一种峰值电流模式下的轻载高效Buck转换器设计

提出了一种峰值电流模PWM下的轻载高效Buck DC-DC控制方案,该方案采用了峰值电流开关和采样保持电路,实现宽负载范围内很高的转换效率.其中峰值电流开关用以检测负载电流大小,作为轻载或者重载模式的判定;采样保持电路会在轻载模式下工作,通过控制误差信号的变化量来循环开启或者关闭转换器,完成对转换器的开关频率调制.采用0.5μm BCD工艺,仿真结果显示在输入电压12V,输出电压3.3V下,最高有96%的转换效率,而在10mA负载下依然能保持80.3%的转换效率.

深海作业装置轻载主动型多维运动补偿器的研究

多维运动补偿器是保证深海浮式作业正常安全进行的重要装置之一。笔者提出了一种主要由升沉补偿机构、横移补偿机构和纵移补偿机构组成的轻载主动型多维运动补偿器的设计方案,设计了适合于主动运动补偿器的复合控制器;建立了运动补偿器的仿真模型和升沉补偿机构的模拟试验台。仿真和实验结果都证明了所提出的轻载主动型多维运动补偿器的设计方案是可行的,所设计的复合控制器是有效的。