直流无刷电机方波控制系统母线电容纹波电流的分析计算

直流母线支撑电容是影响直流无刷电机控制系统体积和可靠性的关键因素之一,母线电容纹波电流的计算能够有效指导母线电容的参数选择,为实际工程设计提供依据。目前,针对直流无刷电机方波控制系统的电容纹波电流的解析计算方法鲜有研究。该文针对直流无刷电机方波控制系统的特点,研究了方波控制系统中直流母线电容纹波电流产生的机理,通过分析直流无刷电机换向过程中相电流的变化规律,推导了直流母线电流瞬时值、有效值及平均值的解析关系式,进而得到了直流无刷电机方波控制系统母线电容纹波电流的精确表达式。最后利用仿真和实验结果对分析方法的准确性进行了验证。

直流母线支撑电容纹波电流研究

直流母线支撑电容的纹波电流是影响变流器产品寿命的关键因素之一。为了节约能源、扩充容量、优化设计等,工业生产时通常采用多个电机共用一条直流母线的结构。文章分析了变流器直流母线的理想纹波电流的形成机理,研究了共直流母线谐振对电容纹波电流的影响,提出了抑制纹波电流的方法,并通过仿真验证了分析结论的正确性。

大功率变流器直流支撑电容纹波电流测试方法的研究

功率变流器直流支撑电容纹波电流是否在标称的额定电流范围之内,是判断电容可靠性和寿命的关键因素之一。在大功率变流器中,为减小回路杂散电感,直流支撑电容接线端一般都紧贴叠形母排,无法直接对直流支撑电容的电流进行测试。本文提出一种间接测试直流支撑电容纹波电流的方法,并通过仿真和试验,表明了该方法的正确性。

电容电流–电容电压纹波控制单电感双输出CCM Buck变换器

为研究减小单电感双输出(single-inductor dual-output,SIDO)Buck变换器输出支路间交叉影响的控制方法,该文以工作于电感电流连续导电模式(continue conduction mode,CCM)的SIDO Buck变换器为研究对象,描述其工作原理和开关状态,推导出状态空间平均模型,并建立了SIDO CCM Buck变换器的功率级小信号模型。在此基础上,提出电容电流–电容电压纹波控制(capacitor current and capacitor voltage ripple controlled,CCVR) SIDO CCM Buck变换器,对其控制原理进行阐述,并建立了小信号模型。进一步地,分析了变换器输出支路间的交叉影响。结果表明:相比传统峰值电流型控制(peak current mode controlled,PCM) SIDO CCM Buck变换器,CCVR SIDO CCM Buck变换器可有效减小输出支路间的交叉影响。最后,由设计的CCVR SIDO CCM Buck变换器实验电路,验证了理论分析的正确性。

电容电流纹波控制Buck LED恒流驱动器研究

为了提高Buck LED恒流驱动器的负载瞬态响应速度,提出了电容电流纹波控制(capacitive current ripple-controlled,CCRC)Buck LED恒流驱动器。基于Buck LED恒流驱动器的工作原理,采用状态空间平均法建立了其状态空间平均模型。在此基础上,结合CCRC Buck LED恒流驱动器的工作原理,建立了其小信号模型,推导了系统的控制-输出环路增益传递函数,设计了控制电路的PI补偿参数。基于伯德图,与传统电压型控制(voltage mode controlled,VMC)Buck LED恒流驱动器的负载瞬态响应速度进行了对比分析。研究结果表明:相比于VMC Buck LED恒流驱动器,CCRC Buck LED恒流驱动器的负载瞬态响应速度更快。最后,时域仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

电力电子装置滤波电容容量的设计方法

由于工作在高频电力电子装置中的滤波电容等效容量会随着工作频率的增加而减小,而由滤波电容的等效电阻和纹波电流产生的发热量会随之增加。因此,合理选择高频电力电子装置的滤波电容容量是电力电子装置设计的一个必要环节。提出了根据纹波电流大小设计电力电子装置的滤波电容容量的一般方法,针对滤波电容中纹波电流与开关频率的关系,纹波电流与电容发热量的关系以及纹波电流对电容器寿命的影响,给出了详细的计算公式。这种滤波电容容量的选择方法对于通用变频器、大功率开关电源等应用场合具有一定的实用参考价值。

大功率储能变流器功率模组DC-link电容器的试验研究

从满足最恶劣运行工况下纹波电流和满足动态响应的电容容值这两方面,对三相大功率储能变流器功率模组中的DC-link电容进行了计算设计。在简化模型下,定性分析了功率模组间连接铜排寄生电感对电容纹波电流的放大效应,并采取实验验证的方式在整机装置上进行了测试验证。测试发现,模组采用铜排连接方式的原有设计不合理,电容纹波电流放大明显,不能满足设计要求。针对该问题进行了改良设计,模组间更换采用叠排方式连接,改进后模组内DC-link电容的纹波电流放大现象得到了明显抑制,满足整机设计要求。