跟随型PWM控制LLC变换器的分析与实现

LLC谐振变换器在输出限流时会工作于PWM控制模式,而现有文献缺乏对PWM控制LLC谐振变换器的分析。为此,本文针对LLC变换器,比较了对称和不对称PWM控制策略,提出了一种新型的PWM控制策略—跟随PWM控制。论文分析了其工作原理,讨论了占空比大小对变换器软开关特性的影响,给出了控制策略的实现方法。最后针对350V～400V输入、48V/480W输出的供电电源,进行了主要参数设计,完成了样机的制作与实验。实验结果与理论分析一致,初步论证了该新型PWM控制策略应用于LLC谐振变换器的可行性。

PWM控制LLC变换器的工作原理和外特性分析

针对变频控制LLC谐振变换器空载输出和限流时工作特性不佳的问题,提出在输入电压范围不宽且要求电路结构简单易于限流的应用场合,使用PWM控制LLC谐振变换器以获得较好的空载调压和限流特性。阐述了不同占空比下变换器的工作原理,并从时域的角度分析了其输入输出增益特性,最后针对370～390 V输入、60 V/3.6 kW输出的供电电源,完成了样机的制作与实验,验证了变换器的软开关特性和增益特性。

适于航空高压直流供电的1kW LLC全桥变换器

随着电气技术水平的提高,飞机正向"多电飞机"的目标发展。270 V高压直流电源系统具有安全可靠、重量轻及节省电能等优点,成为现阶段飞机供电系统的发展方向。在航空中大功率DC/DC变换的应用场合,LLC全桥谐振变换器是一种较理想的拓扑。利用变压器漏感构造谐振电感时,必须将次级漏感等效至初级,而目前很少有文献对其进行分析设计。经研究发现,等效后的匝比相对物理匝比偏小。制作了一台输入直流电压为(270±10%)V,输出为28.5 V/1 kW的原理样机,且对根据物理匝比、等效匝比计算得到的理论增益特性与实验测得的增益特性进行了比较分析,说明了变压器等效模型的正确性。

继电保护测试仪用30V/100A宽变频电流功放的研制

功率放大电路是继电保护测试仪系统中的核心部分,与普通逆变器相比,需要在较大的输出频率范围内,保证较高输出精度,同时要求更高的功率密度。本文针对30V/100A电流功放,围绕设计难点给出一种系统设计思路,设计了系统框架;同时着重利用建立并求解增益函数方程组的方法,设计了DC/AC部分交流输出滤波器的相关参数。最后给出DC/DC和DC/AC两部分实验结果,证明了系统框架的有效性,以及交流输出滤波器参数求解方法的可行性。

并网变流器低频振荡机理分析及抑制方法设计

为解决单相变流器并入弱电网所产生的低频振荡问题,本文揭示了低频振荡的产生机理,分析了低频振荡特性的影响因素,并设计了抑制低频振荡的方法。建立了单相并网变流器阻抗模型,基于该模型提取了振荡因子,阐释了单相并网变流器低频振荡的产生原因在于容性振荡因子和弱电网感抗之间的相互作用,采用了并网电压前馈控制来抑制低频振荡,并对前馈控制器进行了参数设计和简化,最后在仿真和实验中验证了该方法的有效性。

电网电压不平衡下星形级联H桥STATCOM的三相直流电压偏离控制策略

电网电压不平衡下,星形级联H桥STATCOM的三相直流电压通常被控制为相等。然而,为了应对电网的负序电压,三相调制波会变得不平衡。不平衡的调制波会减少STATCOM输出电压的阶梯数,同时还会使得三相直流电压的二次脉动不平衡,由此增加了输出电流的高频与低频的谐波含量。不仅如此,输出电流中还需要注入负序分量用来重新分配三相有功功率实现三相直流电压均衡,由此不利于电网的电能质量。为了提高电流的质量,在电网电压不平衡下将三相直流电压调节为不相等值,从而保证三相调制波的平衡且三相调制最大。基于这个思想,通过正负序分离,在满足电流平衡的前提下推导出三相直流电压参考值。同时,为了维持三相直流电压的稳定,推导了由三相直流电压偏差所产生的输出零序电压,由此分析STATCOM三相输入的功率流,发现由负序电压和零序电压产生的功率相互抵消,这就意味着STATCOM的三相直流电压可以自稳定,无需注入额外的负序电流用来实现三相直流电压稳定。最后,搭建400 V/±5 kvar的星形级联H桥STATCOM样机,验证了提出方法的可行性与有效性。

一种适用于T/R组件的高集成小型化电源

随着雷达用电负载的升级,雷达供电系统已经从传统的集中式供电系统逐步过渡到分布式供电系统。单元级分布式电源系统将解决大型相控阵雷达天线阵面的供电难题,改善阵面供电性能。每一个组件电源对应给一个T/R组件供电,实现单点分布供电。文中根据T/R组件的用电需求,结合天线阵面高集成、可重构的形态要求,研制了一款高功率密度、小型化二次电源。给出了电源的理论计算,提出了电源的实现方法,并给出了电源的实物图和测试波形。该电源满足T/R组件应用需求,实现了芯片化形态要求。

T/R组件中的EMI问题及设计原则

针对电磁干扰(EMI)会导致收发(T/R)组件性能下降,功能不正常,严重时会导致电路损坏,功能失效,给雷达整机带来致命的影响的问题,文中主要介绍了T/R组件设计过程中常见的(EMI)问题及解决措施,同时梳理了针对EMI问题的T/R组件设计原则,以利于减少T/R组件设计中EMI问题的产生。

适于航空高压直流供电的1kW LLC全桥变换器

随着电气技术水平的提高，飞机正向“全电飞机”的目标发展。270V高压直流（HVDC）电源系统具有安全可靠、重量轻及节省电能等优点，成为现阶段飞机供电系统的发展方向。在航空直直变换的应用场合，LLC全桥谐振变换器可以实现原边主开关管的ZVS和副边整流二极管的ZCS，是一种较理想的拓扑。对于LLC谐振变换器变压器副边存在漏感，目前尚未有文献对其进行分析设计。而利用变压器漏感来构造谐振电感时，必须将副边的漏感等效至原边；且等效后的匝比相对物理匝比偏小。利用Ansoft软件辅助变压器的设计，用变压器漏感构造了谐振电感。最后制作了一台输入为DC270±10％V输出为DC28．5V／1000W的原理样机，且对根据物理匝比、等效匝比计算得到理论增益特性和实验测得的增益特性进行比较分析，说明了变压器等效模型的正确性。