大容量电力电子装置中母排杂散电感提取方法的优化研究

在大容量电力电子装置中,母排的杂散电感在开关器件换流过程中会引入非理想的电压尖峰,并使得系统的电磁干扰进一步恶化。为分析与优化系统性能,需要对母排的杂散电感进行准确提取。相比于传统微分法,应用积分法提取母排杂散电感具有抗噪声能力强、计算结果对波形形状不敏感等优点,然而在简单的积分运算中积分时限的选取对计算结果有较大的影响。提出一种优化的积分形式的母排杂散电感的提取方法,在传统积分法的基础上考虑杂散电阻和测量偏置两个影响因素,提高了计算的准确度。最后,基于1 200V/3 600A的IGBT双脉冲测试平台,对母排进行有限元仿真,通过仿真结果与几种不同方法计算得到的结果进行对比,验证了所提方法的有效性与准确性。

基于电流控制的分时逆变器模式平滑切换策略

在微网系统中,逆变器通常需要工作在并网状态和孤岛状态。对并网及离网模式下逆变器控制方式进行分析,对常用控制策略进行数学建模。基于此,针对逆变器模式切换,提出一种基于电流控制的分时切换策略,保证逆变器模式切换时对外表现为电流源形式,提高系统稳定性,进而实现逆变器并离网模式平滑切换。最后,搭建实验平台对提出的切换策略进行可行性和有效性验证。

数字信号发生器的可靠性分析

为了掌握自行设计的数字信号发生器的可靠性状况,提出了采用测量系统分析的研究方法。根据测量系统分析的统计分析原理,采集数字信号发生器测量数据,建立数学模型,分析可重复性和可再现性,得到自制设备的可靠性质量水平。实践结果表明,该方法是帮助研究自制仪器可靠性的有实用价值的方法。

一种具有二次故障容错能力的LLC谐振变换器

多电飞机因其高燃油效率和低排放量的优点在现代航空业中逐渐受到关注。多电飞机的电气系统在承受多次故障后应仍可正常工作,这就要求其中的电力电子变换器具备多次故障容错能力。为满足其高可靠性要求,提出了一种新型LLC变换器,该拓扑相较于传统备份电路仅需增加两个二极管。它能利用电路的冗余结构和拓扑重构,实现两次故障容错。另外,在故障发生前后,初级开关管的电压电流应力几乎保持不变,简化了器件的选取与电路设计。同时,加入了一种模式软切换策略,有效抑制了不同模式切换间的电压和电流过冲。最后,搭建了一台500 W样机,验证了该拓扑和控制策略的有效性。