实现二次升压功能的Forward和Flyback变换器

为了克服光伏/燃料电池发电系统前级输出电压低,确保光伏/燃料电池在并网前实现高电压增益,介绍了2种组合设计的直流变换器(Boost-Forward和Boost-Flyback)的设计原理。通过Or CAD Pspice软件对其进行建模和仿真,证明了这种设计原理的准确性和用于提高太阳能电池输出电压的可行性。通过对降低输入电流纹波、输出电压纹波和开关管电压应力进行仿真分析,实现电路参数的最优化设计。

新型坦克炮控系统软开关升压电源

在某新型坦克炮控系统中采用升压变换电源实现了装甲车辆26～270V的电压变换,但这种硬开关推挽式升压电源存在着电磁干扰严重、效率低的缺点。为改善坦克内部的电磁环境,进一步提高电源效率和可靠性,设计并成功研制了一种新型ZCT推挽正激软开关升压电源。通过在推挽变压器的二次侧引入辅助谐振电路,实现主开关管的零电流关断,彻底消除了因变压器漏感而产生的关断尖峰电压。在分析ZCT推挽正激主电路工作原理的基础上,给出了电路关键参数计算公式;通过试验波形和效率曲线分析,进一步验证了该新颖ZCT推挽正激升压电源具有的高效率、低电磁干扰的优点。

一种新型无电解电容Buck-Boost正反激LED驱动电路的研究

提出了一种无电解电容Buck-Boost正反激LED驱动电路,该电路继承了传统驱动电路中将漏感能量回馈至输入端的优点。由于传统拓扑在无电解电容并增大输出功率的条件下存在输出电压纹波较大的缺点,在研究现有LED照明驱动的基础上,将正反激电路成功应用于传统驱动电路中的DC/DC级。变压器原边和副边均有电容作为中间级储能元件,变压器工作在正反激模态,提高了变压器的功率密度,同时变压器副边存在续流电感,大幅度降低了输出电压纹波率。详细分析了变换器稳态工作特性;最后,研制一台30 W的实验样机,测试结果表明了该设计的合理性和可行性。

高功率因数DCM单级boost正激组合变换器的临界条件

从能量的角度，对单级ｂｏｏｓｔ正激组合变换器进行了稳态分析，获得了其临界条件以及输入电流等的严格解析表达式，并以指数函数近似的方法，将上述表达式化简为非常便于利用的形式。实验结果验证了理论分析的正确性。

混合式双级矩阵变换器的改进与优化

为了解决混合式双级矩阵变换器拓扑结构与控制策略复杂且直流母线电压波动较大的问题,提出一种改进的直流母线环节升压电路拓扑和带补偿环节的空间矢量脉宽调制策略。改进后的直流环节用常见的直流升压电路取代了原有较复杂的拓扑结构,从而简化了该变换器的控制策略;补偿环节根据直流母线电压波动实时调整逆变级调制系数,补偿电压波动,以期改善输出波形质量。通过Matlab/Simulink建立系统仿真模型,验证了改进混合式双级矩阵变换器理论的正确性以及补偿算法的有效性。

单相级联七电平逆变器拓扑结构及其控制方法

针对传统多电平逆变器结构复杂等问题,提出一种单相级联七电平逆变器拓扑及其控制方式。该逆变器由三电平Boost电路和六开关逆变电路构成,利用三电平Boost电路调节中点电位,使得中间母线电容电压占比为1∶2,为实现七电平输出提供电位条件。相对于传统多电平拓扑,该拓扑使用较少的开关器件,简化了电路结构。由于中间母线电容电压控制效果是系统可靠运行的关键,所以在讨论电路拓扑的运行机理的基础上,建立直流侧电压控制系统数学模型,并据此提出一种电压控制方法,从而实现逆变器控制系统的有效运行。最后,借助系统仿真与实验验证了所提电路拓扑的可行性以及理论分析的正确性。

基于推挽变换器的光伏微逆变并网装置的探讨

随着户用分布式发电系统的发展,传统集中式光伏发电系统因系统局部问题导致的效率大幅降低问题进一步凸显。为了进一步提升分布式发电系统的整体效率,文中提出了一种基于推挽正激升压变换器的微逆变并网装置,针对微逆变并网装置的双级式功率主拓扑结构进行了深入的分析与探讨,并给出了其关键元器件的设计方法。最后,引入双级式光伏发电系统功率主拓扑结构,在PSIM6.0上进行了仿真,验证了文中所提出的拓扑的有效性与先进性。

掌上低功耗剂量计的设计

本文介绍的掌上低功耗βγ射线剂量计,采用低功耗技术大大延长了连续工作时间,且设计了简洁可靠的剂量计电路,有效降低了整机尺寸,方便野外的长时间测量工作与携带。本剂量计可以内部实现400V高压自稳定,LCD802液晶显示,多种输出模式选择,以及内置的PS2协议实现PC机标准键盘的参数录入功能。

特种车辆用推挽正激升压电源研究

在某新型特种车辆升压电源中采用了推挽功率变换拓扑结构作为主电路,使研制的升压电源具有体积小、重量轻、效率高的优点,但同时却存在着较强电磁干扰和变压器偏磁等缺点;本文介绍了一种推挽正激电路拓扑结构的工作原理,该拓扑结构巧妙利用箝位电容,达到了抑制电磁干扰和变压器偏磁的目的。本文详细论述了箝位电容的作用和参数选择,在理论分析的基础上研制成功了一台特种车辆用推挽正激升压电源(11A/270V)。通过试验和波形分析证实,相比推挽升压电源,推挽正激升压电源具有效率高、电磁干扰小、可靠性高等优点。

三电平Boost型高频链逆变器损耗分析与优化

为提高列车辅助变流器可靠性、效率和功率密度,提出一种取消直流滤波环节的三相整流型高频链逆变器拓扑结构,通过采用三电平Boost变换器有效降低了整流电压峰值,并协调考虑损耗因素与全运行周期线路电压,确定了电压增益的优化取值空间,进而提出输入电压前馈补偿控制策略。进一步分析六脉波解调混合调制策略下系统的不同工作模式,提出一种有源箝位零电流软开关实现方法,并在全输入电压范围和全负载范围内对整个辅助变流器进行损耗分析,证明了该方法在效率提升方面的优势。最后仿真和实验进一步验证了理论分析的正确性。

一种新型Boost变换器前馈控制策略

在通过直流母线汇流的独立光伏发电系统中,维持直流母线电压恒定是保证系统的高效运行、较高的电能质量以及延长蓄电池的使用寿命的重要手段。提出一种在光伏MPPT Boost变换器后通过再一级Boost变换器与直流母线连接的网络结构,并采用新型的前馈控制策略实现对直流母线电压的稳定控制。该控制方法为,在原有的电流内环电压外环双环控制基础上引入负荷电流与输入电压的前馈环节,削除因二者的变动引起的直流母线电压波动,提高了系统的动态稳压性能。仿真比较了双环控制与本文所提控制在负荷电流与输入电压跃变情况下的直流母线电压,验证了所提控制策略的有效性。

平抑光伏系统波动的混合储能控制策略

蓄电池/超级电容混合储能系统可以同时发挥蓄电池高能量密度以及超级电容高功率密度的优势,适应用于微网。在Buck/Boost双向功率变换器与直流母线相连的独立光伏微网中,提出一种将储能系统总负荷功率滤波后,采用电流滞环控制蓄电池的充放电、超级电容提供差值功率的新型能量管理方案,以优化对混合储能系统的管理。为平抑光伏出力波动,实现对直流母线电压的控制,针对超级电容的Buck/Boost双向功率变换器,在电压电流双闭环基础上,利用输入电压、负载电流前馈环消除了二者的变化对输出电压的扰动,提高了系统的动态响应速度与控制精度;利用电容电压前馈环消除了由于负载电流大小及方向的改变对系统闭环极点变动的影响,提高了系统的稳定性。仿真结果验证了所提能量管理方案及控制策略的有效性。

风力发电变流系统多重化升压斩波器控制方法研究

以永磁同步风力发电机组变流系统为背景,研究了交-直-交变流系统中间直流环节——多重升压斩波器的控制方法。升压斩波器采用电流闭环加前馈的复合控制方法,通过对主电路及控制电路进行PSpice仿真,以及基于DSP芯片TMS320LF2407A对单重、三重升压斩波器控制进行实验,在带负载的情况下进行了开环、闭环和前馈控制调试,实验最终结论说明三重升压斩波器具有减少谐波、平滑电流等优势,前馈控制能够有效地抑制整流输出电压带来的低频纹波,减小了电流脉动。

脑转移瘤同步加量正向调强放疗计划的研究

目的评价1～3个脑转移瘤患者全脑放疗同步加量正向调强放疗计划的适形度及可行性。方法应用Pinnacle6．2治疗计划系统设计10例1～3个脑转移瘤正向调强计划，每例患者设计A、B两组计划。A组全脑放疗计划靶区（PTV。）处方剂量为30Gy分10次，脑转移瘤计划靶区（PTVboost）处方剂量为50Gy分10次。B组PTV。处方剂量为30Gy分10次，PTVtoost处方剂量为40Gy分10次。计算PTVtoost的适形值（CN）、处方剂量靶区体积比（PITV）、靶区覆盖度（TC）、靶区均匀指数（HI）、接受95％处方剂量的体积（V95）、治疗时间（min）等指标．评价计划的适形度和可行性。结果A、B两组PTVbtoost的平均CN分别为0．73±0．07和0．68±0．07（t=5．244，P〈0.05）。平均PITV分别为1．28±0．11和1．37±0．13（t=326，P〈005），平均TC为0．964-0．01，0．96±0．02（P〉0．05），平均H1分别为0．06±004和0．05±0．03（t=2986，P〈0．05）。A、B两组PTVⅧ的平均TC分别为0．97±002和0．96±0．01（P〉0．05），平均H1分别为0．39±0．09和0．23±0．04（t=989，P〈0．05）。平均V95分别为99．72±027和99．69±0．29（P〉0．05）。A、B两组平均照射野数均为10个，每次平均治疗时间分别为（3．95±0．94）和（2．79±0．46）min（t=7574，P〈005）。结论全脑放疗同步脑转移瘤加量正向调强放疗计划可行，剂量分布与螺旋断层放疗技术相近，治疗时间短。

基于DC/DC变换器的270V直流电源研究

针对270V高压直流电源输入低压、大电流的特点,对其DC/DC变换电路进行研究。确定双管正激+Boost两级变换器组合为主电路的拓扑结构,对电源系统中的主电路和控制电路部分进行设计,并借助MATLAB/Simulink仿真软件对270 V高压直流电源系统进行建模仿真,给出仿真波形,验证设计的合理性。

电机控制器直流侧前置双向Buck/Boost变换器的直接功率控制策略研究

对电机驱动系统前置双向Buck/Boost变换器后直流母线电压的波动抑制问题进行研究。分析功率前馈控制策略抑制母线电压波动能力较弱的原因。对双向Buck/Boost变换器提出一种母线电容能量外环、输出功率内环的直接功率控制策略,并将输出功率的变化趋势反映到双向Buck/Boost变换器的发波环节,进一步提高了变换器的动态响应特性。基于小信号模型分析上述两种控制策略的本质区别。小信号模型分析结果、仿真和实验结果都证实,提出的直接功率控制策略比功率前馈控制策略有更好的抑制母线电压波动的能力。

单周期控制的带纹波抑制单元无桥Boost PFC变换器研究

为了解决无桥Boost功率因数校正(PFC)存在的输出电压纹波大以及输出负载突变造成的输出电压波动等问题,本文基于无桥Boost PFC拓扑设计了纹波抑制单元来减小直流输出纹波,并增加负载电流前馈控制对单周期控制方式进行优化。通过理论及原理分析可知纹波抑制单元可以减小直流输出纹波,负载电流前馈控制能够迅速采集负载突变引起的输出电流变化量并及时进行信号调理使输出电压快速稳定,从而增加系统动态稳定性。通过仿真对比分析发现,使用抑制单元后纹波系数从2.5%降到0.25%,在增加负载电流前馈控制方式后,无论是输出负载突增还是突减,输出电压都可以在极短时间内恢复稳定,并且功率因数校正的效果不会发生变化,该仿真结果验证了设计的正确性。

一种采用高频电流前馈补偿的Boost变换器系统稳定方法

在开关电源变换器设计中,经常会在功率输入端加入滤波器。输入滤波器可以减小或消除电磁干扰,消除变换器输入电流波形的开关谐波,还可用于在给定电压瞬间,保护变换器及其负载免受冲击而损坏,从而提高系统的可靠性。但是输入滤波器改变了系统的动态性能,与具有负阻抗特性的恒功率负载级联时,会造成系统的不稳定甚至可能产生谐振。该文提出了一种基于输入滤波器谐振频率处的高频电流前馈补偿技术,能够在不改变系统体积重量和原有控制结构的前提下,抑制系统的振荡和波形畸变。为了在振荡发生时能够保证电路正常工作,提出了一种具有冗余结构的Boost变换器拓扑。首先对系统的数学模型进行分析,然后给出仿真及实验结果,证明了所提控制策略与拓扑结构的正确性和可行性。

基于互补PWM控制的双功率变换在混合储能控制中的研究

暂态过程中出现的电压跌路和负荷冲击会导致母线电压不稳定,从而对微电网运行造成影响。为削弱这一影响,提出基于功率前馈和双闭环控制策略的双功率变换拓扑结构。该结构结合超级电容和蓄电池进行储能,引入Buck/Boost双功率变换回路,对功率半导体器件采用双PWM控制,实现能量双向流动;建立了状态方程模型并对其进行仿真;结果表明,该结构及控制策略能有效抑制暂态过程中直流母线的电压波动,超调量几乎为零,母线电压在400 V处维持恒定。

一种升降压集成的有源箝位正激变换器

为提高有源箝位正激变换器输入电压范围、减小变压器原边线圈输入电流,提出了一种升降压集成的有源箝位正激变换器电路.首先分析了该变换器的工作过程,然后给出了电路参数设计,最后利用Saber软件进行了仿真.该电路实现了初级电压的升压和输出电压的升降压集成功能.仿真结果表明,该变换器可以有效地提高输入电压范围,减小原边线圈的输入电流,实现集成功能,从而验证了该电路的正确性与可行性.