LLC谐振变换器非对称变占空比软启动设计

LLC谐振变换器在传统启动方法中存在浪涌电流过大的问题,为解决此问题,提出一种非对称变占空比的软启动混合控制策略。通过使两个桥臂的对管脉冲保持一致,同时使上、下开关管占空比保持互补导通,得到一种非对称变占空比的软启动方法,再与降频控制方法相结合组成了软启动混合控制策略。搭建了一台LLC谐振变换器实验样机验证方案的可行性。实验结果表明,所提出的混合控制策略能抑制启动过程中的电流冲击,并能保持初级开关管的零电压开通(ZVS)特性。

一种采用格雷码的低功耗软启动电路设计

介绍了一种采用格雷码的低功耗软启动电路,采用数控软启动技术,克服了传统软启动电路需外接大电容、增加引脚数等缺点,消除了大电容带来尺寸面积与匹配性的影响,提高了DC-DC转换器的稳定性:软启动电路调用了一种控制逻辑的编码方式,即格雷码编译。此模式的转换方式为,在电位逐渐增加期间,仅有一个码点发生改变。有效避免了码位变化时诱发的误输出,减少了普通二进制编码在频繁变化下产生的尖峰电流。格雷码的转换模式可以减小系统误差,提升整体电路的稳定性,在全部编译结束后,软启动结构自动切断整个编码系统,实现此结构的低功耗模式。

具有软启动功能的EMI直流滤波器设计

宽禁带半导体器件的应用使电动汽车的电机驱动系统更加小型化和轻量化,但也引发了更为严重的电磁干扰,使得驱动系统的可靠性面临严峻挑战。为此,以24 V/2 A的EMI直流滤波器为例,通过噪声源、滤波器原理及阻抗影响的分析,依据插入损耗指标进行滤波器参数设计。同时,考虑到整车启动时刻的启动冲击,加入软启动电路,进一步提高电动汽车驱动系统可靠性。实验测试验证了滤波器的电磁干扰抑制效果和软启动性能,证明了滤波器设计的可行性和有效性。

基于状态平面分析法的LLC谐振变换器四阶段软启动

LLC谐振变换器的启动过程是一个复杂的动态过程,现有的启动方案往往很难同时保证谐振电流在电流限值之下且启动过程迅速。为实现快速且稳定的软启动,该文提出基于状态平面分析法的LLC四阶段软启动方案。通过对LLC启动过程中状态轨迹的分析,将LLC的启动过程分为4个阶段,并对各个阶段的谐振电流进行计算,保证谐振电流的最大值不超过电流限值,根据各个阶段设计不同的实现方式,并介绍LLC四阶段软启动方案的数字控制实现方法。搭建仿真模型和实验样机,验证LLC四阶段软启动方案的安全性与快速性以及计算方法的精确性与合理性。

非接触功率传输系统超低压软启动方法建模研究

在直接启动非接触传输系统的过程中,电源输入功率、电流的峰值可达稳态值数倍至数百倍,且变换器开关管易出现单次硬开关现象,导致开关管老化甚至击穿。针对该问题,以三相LCC非接触功率传输系统为研究对象,推导出其等效电路对应微分方程的奇次解和非奇次方程特解及完全解,根据奇次解与电源激励无直接关联且决定暂态特性的结论,提出超低电压的软启动方法。分析表明:软启动方法的理论基础是微分方程的零输入响应和零状态响应具有可分解特性;用数学建模和仿真验证了软启动能降低系统的零输入响应峰值;用电路仿真验证了软启动能有效避免开关管出现单次硬开关的现象;在电路运行过程中如果电源短时断电,且驱动电路因内部储能而持续工作,则要使用软启动方法重新启动,以避免直接启动引起的冲击效应;提出了初始变化率的近似计算方法,得出了初值与电源激励有关的结论。实验证明了上述结论的正确性。

一种适用于LDO的无过冲软启动电路设计

设计了一种适用于LDO的无过冲软启动电路。其核心是采用线性升压的软启动策略来消除浪涌电流,电路结构简单、易于实现。为了解决超调现象,利用晶体管与正反馈电路设计了一种快速比较器,使得软启动电路输出电压能平滑地过渡到稳定工作状态。为了减小版图面积,利用少量的MOS管设计了斜坡产生电路和输入不平衡比较器电路。该软启动电路集成到一款低压差线性稳压器中,采用SMIC 0.18μm BCD工艺实现,电源电压为4.5 V。仿真结果表明,软启动电路有效地消除了浪涌电流,实现输出电压平稳上升无过冲,并能平滑地过渡到稳定工作状态,无超调现象产生。电路结构简单,版图面积为98μm×60μm,便于片上集成,该电路也可以应用到一般的DC-DC稳压器中。

双向LLC谐振变换器的数字混合软启动策略

针对双向LLC谐振变换器高压侧启动时产生的巨大浪涌电流可能造成的器件损坏的问题,阐述了启动频率大于谐振频率的必要性和启动频率下的工作模态,并分析了相应的启动初始时刻的状态平面轨迹。据此提出了一种优化谐振变换器启动初始时刻的平面轨迹和指数降频的分阶段数字混合软启动策略,搭建了一台以SPC1168为数字控制芯片的1 440 W样机进行实验,验证了所提出的数字软启动策略的有效性,相较于传统降频启动抑制启动电流的效果提高了25.6%。

离散变频技术在高压电机软启动改造中的应用

以20 MN快锻机10 kV主泵电机离散有级变频软启动改造为例,详细分析离散有级软启动的基本原理、实现方式及其技术优势。通过计算证明了4分频离散变频方式在降低电机输入电压的同时,能有效提高电机的启动转矩,实现传统软启动装置在较重负载启动时带载能力不足的问题。通过对装置关键部件的选型及电机监测、保护功能的设计,保证了启动装置的装机水平及运行可靠性。对比分析改造前后的运行数据,证明离散有级变频高压软启动技术在较重型负载启动过程中能将启动电流控制在额定电流的3倍以内,抑制了大型感应电机启动时对公共电网的冲击,提高电网运行的安全水平。

一种基于离散变频的三相异步电机软启动控制

针对传统三相异步电机软启动方式存在启动转矩不足,难以适用于部分需要重载启动电机场合的问题,采用一种离散变频的软启动控制方法,将离散变频的方式与传统软启动控制相结合,同时加入功率因数角补偿以提高电机在启动过程中的平稳性。实验表明,该控制方法可在抑制电机启动电流的同时,有效提升电机的启动转矩,同时抑制电机在启动过程中的抖动。

可抑制直流偏移的软启动式单相锁频环

针对传统的锁频环无法抑制电网电压直流偏移问题,提出一种基于直流偏移抑制环路的锁频环结构;为提高锁频环在启动期间和相位跳变下的动态性能,对传统锁频环结构进行改进以降低锁频环的频率估计器环路增益,实现快速平滑的相角跳变跟踪;最终提出一种可抑制电网电压直流偏移的软启动式单相锁频环。仿真分析和实验结果表明,所提结构具有良好的稳态特性和动态特性。

软启动和变频器在带式输送机启动过程中的应用选择

分析了带式输送机启动过程存在的问题及技术要求、软启动和变频器启动过程的调速原理及主要运行参数,通过图表及现场测试数据,对比分析两种启动方式的优缺点,提出针对不同带式输送机的启动方案。

一种开关电源抗浪涌软启动模块的设计

开关电源在接通瞬间会产生较大的浪涌电流,易发生输入熔断器烧断、合闸开关触点烧坏或整流桥过流损坏等,导致开关电源无法正常工作.针对开关电源的浪涌电流问题,设计一种抗浪涌软启动模块.该模块采用智能分段充电方式,可抑制高压输入时200 A以下的瞬时冲击电流,且启动后对后续电路无影响.该设计不仅可以保证电源运行可靠、降低故障率,还可以延长电源的使用寿命,具有一定的推广价值.

基于软启动的汽轮机盘车优化设计

汽轮机盘车系统是汽轮机的重要辅助系统,其投用关系着汽轮机的安全。对于频繁启停机组,保证盘车装置的稳定运行并提高设备的自动化水平显得尤为重要。鉴于此,通过对异步电机原理及盘车投用过程的分析,从控制和逻辑方面对系统进行优化设计,提高了设备的可用率和自动投入率,效果显著。

水厂水泵电动机软启动控制特性分析

水泵电动机作为水厂运行控制的重要电气设备,数量多容量大,其运行控制模式关系着整个水厂的运行与节能效率。利用软启动控制技术,能够大幅减小水泵电动机启动冲击电流,且转速平缓上升,降低频繁启动时对电网的冲击,还能有效提升生产效率与节能效果。为此建立水泵电动机软启动过程的数学模型,并对启动控制过程进行了仿真分析,所得成果可供水厂供水系统大电机节能控制策略的制定参考。

东芝三菱变频器软启动同步切换技术在京博石化烷烃脱氢装置压缩机的应用

本文简单叙述了对京博石化烷烃脱氢装置进行的技术改造,将原东芝三菱变频运行用的高压变频器,改造为变频运行加上能软启动同步切换的变频器,可以将电机无扰切换到电网上工频运行。简单叙述了改造的必要性,改造的基本思路和方案,以及改造后的实际效果。

一种APWM结合PFM降频的CLLC谐振变换器软启动策略

为减小CLLC谐振变换器在启动阶段的谐振冲击电流,提出一种不对称脉冲宽度调制(APWM)和脉冲频率调制(PFM)降频相结合的CLLC谐振变换器软启动策略。该策略由半桥APWM、全桥APWM和PFM降频等三个阶段组成。在半桥APWM阶段,开关管S1逐步增大占空比但保持最大开关频率;在全桥APWM阶段,开关管S4逐步减小占空比但保持最大开关频率;在PFM降频阶段,各个开关管固定占空比但逐步降低开关频率至谐振频率。在CLLC谐振变换器原理样机上验证了所提方案的可行性,同时与现有的软启动方案进行对比分析,仿真和实验结果表明,所提出的软启动策略能进一步减小启动阶段谐振电流。

3kW恒压输出ICPT系统设计与软启动控制

补偿拓扑不但会影响ICPT系统的ZPA和输出特性,而且决定了松耦合线圈电流形状和谐波含量。与传统补偿拓扑设计仅考虑ICPT拓扑输出特性不同,在对比了S-S、LCC-S和LCC-LCC三种恒压输出补偿拓扑谐波电流抑制能力的基础上,以LCC-LCC为对象,详细讨论了松耦合线圈的设计、补偿参数的优化和软启动控制。为了验证理论分析和解决方案的有效性,面向特种应用,研制了一款270 V输入、270 V恒压输出、传能30 mm、弧长l=268 mm的ICPT原理样机。实验结果表明,样机不但实现了270 V的恒压输出和ZPA,而且峰值效率和满载效率分别高达95.21%和94.8%,研究和设计具有正确性和先进性。

双向全桥L-LLC谐振变换器软启动控制策略研究

全桥L-LLC谐振变换器在启动时存在谐振电流冲击大的现象,通常采用降频方式限制电流尖峰,从特定的高频逐渐降低到谐振频率,而由于谐振变换器的复杂动态特性,很难确定关键参数。因此,基于状态平面分析,提出了适用于全桥L-LLC谐振变换器的软启动策略。通过设计限流带确定最佳启动频率以及合理的降频策略,分三阶段将谐振电流限制在限流带内完成软启动。为了验证所提出的软启动策略的可行性,通过MATLAB/Simulink仿真验证,仿真结果表明,所提出的软启动策略不仅有效降低谐振电流过冲,还明显提高了启动速度,并能够保持原边侧开关管的零电压开通(zero voltage switching,ZVS)以及副边侧整流二极管的零电流关断(zero current switching,ZCS)特性。

浅谈软启动器在降压启动电路中的应用

等电机功率大于11千瓦的时候,就是不再适合用直接启动的方式去启动它,因为电动机启动的瞬间,它的启动电流会到达额定电流的5倍到7倍,这样的超大电流会对电机以及控制系统中的元器件还有这个电网中的其他用电设备造成一些损害,为了避免出现不必要的损失,就必须要采取一些比较温和的手段去启动它,软启动便是其中之一。

LLC谐振变换器线性补偿软启动控制研究

针对LLC谐振变换器启动时的涌流问题,根据LLC谐振变换器原理对频率调节增益和占空比调节增益进行分析,并利用仿真工具和函数拟合工具探究频率调节增益、占空比调节增益与混合调节总增益的关系,提出了一种LLC谐振变换器线性补偿软启动控制策略。此策略根据占空比调节时的增益特点设计占空比变化函数,根据上述分析得到的增益关系,设计频率变化函数,用频率调节增益对占空比调节增益进行线性补偿,使得输出总增益可以趋于线性变化,最大化地抑制启动电流。通过仿真和搭建实验样机,验证了所提出的策略可降低损耗,并有效抑制启动电流,提升了电源系统安全性,降低了设计成本。