四相电励磁双凸极发电机的仿真与优化

电励磁双凸极发电机具有转子结构简单、可靠性好、功率较高、励磁可调等优点,因而受到国内外学者的大量关注。针对24/18极四相电励磁双凸极电机,利用电机仿真软件Maxwell-Ansoft建立发电机的2D有限元仿真模型,旨在研究改变电机结构参数对电机稳态特性的影响。通过对电机的磁场分布、气隙磁密、绕组磁链、电感、相电流、相电势、输出转矩等一系列稳态特性的分析,从加宽转子极和加宽定子极两个方面对电机进行优化。仿真结果表明:优化后的电机输出功率明显增加,为合理地设计四相双凸极电机提供了参考。

航空矩阵式整流器闭环控制系统仿真

三相交流航空电源供电系统对机载设备电源的输入功率因数有着较高的要求。由矩阵式变换器推演而来的矩阵式整流器是一种真正的四象限AC-DC变换器。相比较其他整流方案,矩阵式整流器具有体积小,输入功率因数可调最大为1,输入电流和输出电压谐波小等优点。在分析输入电流空间矢量调制算法的基础上,利用MATLAB/Simulink工具建立了矩阵式整流器仿真模型。仿真结果表明该系统在不同负载情况下都能满足输入功率因数为1等要求。

DP型机载大功率18脉冲不对称自耦变压整流器

随着机载用电设备功率容量的加大,传统的不控整流电路会导致网侧电流谐波含量高,对飞机电网干扰严重。多脉冲整流器以其可靠性高、效率高、过载能力强、结构简单等显著优点,在航空领域有着广阔的应用前景。此处对DP型不对称18脉冲自耦变压整流器工作原理、自耦变压器等效容量、输入电流特性等进行详细分析,完成了额定功率25 kW样机的设计和试验。

一种新型三电平智能变压器的研究

研究了一种新型的三电平智能变压器拓扑。以SEPIC变换器为例,将多电平技术应用到智能变压器中,使得开关管的电压应力得到大幅下降,同时也减小了滤波器的体积。分析了其工作原理和开关模态,并设计了带电容均压控制的电压瞬时值反馈控制策略。最后,完成了一台500 W单相原理样机,通过实验验证了新型拓扑及控制策略的正确性,充分体现了SEPIC式三电平智能变压器的优越性。

高功率因数机载三相VIENNA整流器研究

随着越来越多的机载用电设备采用开关式电源,三相电流总谐波含量(THD)越来越大,对飞机电网造成了很大的谐波污染,并且严重地降低了三相电源的功率因数,因此,三相功率因数校正(PFC)技术解决电力污染方面扮演着越来越重要的作用,成为近年来研究热点。论文研究了机载三相VIENNA整流器,对其采用单周期控制方法,最后实现了三相功率因数校正电路。仿真与实验结果表明该电路在三相功率因数校正方面有着良好的效果,在中小功率机载雷达上具有广泛应用前景。

一种新型三电平直流变换器的仿真研究

文章提出了一种新型的隔离式三电平直流变换器的拓扑,它是在传统的两电平变换器的基础上提出来的。在这种新型拓扑中,每个开关管的电压应力都比两电平时降低了一半,并且滤波器的体积也明显减小,使其更适用于高电压大功率场合,且拓扑极具对称性,这样方便了工作原理的分析及控制电路的设计。文章以SEPIC三电平直流变换器为例,分析了该变换器的工作原理,给出了控制策略。通过仿真结果,验证了工作原理和控制策略的正确性,比如电压应力低等特点。

航空串联式有源电力滤波器的仿真研究

提高航空交流电网供电品质,对于确保飞机安全具有重要意义。有源电力滤波器(APF)因其谐波补偿动态性能好,成为治理谐波污染的一种有效装置。分析了串联式有源电力滤波器(SAPF)谐波补偿的基本原理,着重介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波电压检测方法。在Matlab/Simulik环境下,基于瞬时无功功率理论的i_p.i_q谐波检测方法,采用直流电压、补偿电流的双闭环控制结构,建立了SAPF系统仿真模型,包括三相400 Hz飞机电源、非线性电压负栽、谐波检测以及补偿跟踪电路等模型。实验结果表明SAPF实现了对负载谐波的显著抑制,证明了SAPF应用于航空电网谐波治理是可行的。

模块化机载400Hz单位功率因数整流电源

针对机载电源谐波污染问题和容量增大的趋势,设计了一种模块化机载400 Hz单位功率因数整流电源,对其原理进行了介绍,给出了实际模块的实验结果,并进行了分析。通过模块并联,方便地实现了扩容,增强了可靠性和可维护性,具有很强的使用价值。

固定频率谐振式DC／DC变换器设计

介绍一种三元件谐振变换器在很宽的输入电压和输出负载的变化范围内具有很低的开关损耗，特别适合高压输入、大功率低纹波输出应用。详细介绍本变换器的工作原理、关键元件的选择和电路的设计。并对实验电路和结果进行说明。

基于UCC29002的电源均流电路设计

介绍了常用的均流方法,选择最大电流自动均流法,采用UCC29002设计了电源的均流控制电路。该均流电路结构简单、均流效果好、可靠性高、应用范围广。通过两台模块电源并联实验,验证了该均流电路的有效性。

一种新型机载防浪涌电压保护电路设计

设计了一种新型的机载过压保护电路。该电路以芯片LT4356和APL502L为主要器件,简单可靠,能够满足防80 V/50 ms浪涌电压要求。介绍了该防浪涌电压保护电路主要特点和参数设计,并对该电路进行了仿真分析。相应实验结果表明,该电路是一种可靠有效的机载过压保护电路。

基于航空电网的Boost PFC变换器设计

相关的标准对飞机用电设备的谐波和功率因数提出了严格的规定。采用LT1248控制器设计有源功率因数校正(PFC)变换器;给出了控制电路外围参数,补偿网络的参数选择和计算方法;依据MOSFET安全曲线,选取功率管型号并完成最大功耗和温升的估算;给出了电感磁芯型号的选择和绕线匝数的修正过程。实验结果表明设计电路功率因数高、变换效率高、电流总谐波畸变低,满足相关标准的要求。

基于PWM控制的机载固态功率控制器仿真研究

设计了一种基于PWM控制的固态功率控制器,使得其对大电容负载开通时的电流抑制和短路保护时,MOSFET均处于开关状态,降低了MOSFET损耗,提高了系统可靠性;用Saber软件建立了仿真模型,进行了仿真验证,对该固态功率控制器在高可靠性的机载高压直流电源系统的应用提供了理论依据和设计方法。

大功率雷达电源并联均流技术的研究

采用多台开关电源并联运行实现大功率电源输出是目前雷达电源技术的发展方向之一。针对雷达电源并联均流过程中存在的动态响应不佳,易出现过流保护的问题,提出采用改进式自主均流策略,改善系统的均流动态性能。利用Matlab仿真软件和三端开关器件模型法对改进式自主均流策略进行分析,给出了其控制回路的设计原则。仿真结果表明改进方法使均流精度在2%以内,动态响应好,满足雷达电源性能的要求,为改进式自主均流法在大功率雷达电源系统中的应用提供了理论依据和设计方法。

基于TPS40057的BUCK变换器

TPS40057属于TI的TPS4005x系列,是一种高压、宽输入范围的同步整流型降压转换器,它为用户提供了多种可设计功能,广泛应用于模块电源和工业控制等领域。本文主要介绍了芯片的频率调节、软启动、电压前馈、主功率管电流限制和环路补偿等功能,并设计了基于TPS40057的同步BUCK变换器,通过matlab-simulink闭环仿真以及实验验证了设计的正确性。

基于I^2C总线的电源热量管理的设计与实现

本文设计并实现了一种基于I^2C总线的电源热量管理电路。基于I^2C总线的电源温度检测可以实现由多个电源模块组成的电源系统的热量管理,抗干扰能力强且电路简洁,为电源的热量管理提供了有效的实现途径。

一款高效率高密度模块电源的优化设计

介绍了一款有源箝位同步整流正激变换器的设计，并进行了实验验证。结果表明，该变换器可以很好地实现主开关管的ZVS开通，满载效率可达90％。