串联型Z源光伏并网发电系统

提出了一种串联型Z源光伏并网发电系统,与传统的Z源光伏并网发电系统相比,具有更高的功率密度,同时光伏电池与逆变桥臂实现了共地,电磁干扰(EMI)也更小。分析了串联型Z源逆变器的工作原理,并提出了一种能够维持直流链峰值电压恒定的Z源电容电压控制方法,设计了该系统并网控制策略,实现了光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)、直流链电压的升压以及网侧电流的单位功率因数运行。仿真和实验结果证明所提串联型Z源光伏并网发电系统能够适应光伏电池电压的宽范围变化,具有很好的应用前景。

一种新颖的Z源逆变器直流链峰值电压控制策略

提出了一种适合于Z源逆变器的直流链峰值电压直接检测与控制方法。Z源逆变器中逆变桥等效输入电压为其直流链峰值电压,控制直流链峰值电压恒定有利于减小功率器件的电压应力,同时给逆变级提供一个相对稳定的工作状态以及简化逆变侧的设计。在分析Z源逆变器直流链电压特性的基础上,给出了直流链峰值电压的直接检测方法,具有实现方案简单、成本低,不存在现有直流链峰值检测方法中的延时以及算法复杂等缺点。通过对检测得到的直流链峰值电压进行控制,在不同的输入电压与负载条件下都能实现直流链峰值电压的恒定。交流输出电压采用了峰值电压控制策略,通过采样输出电压,能实时计算得到输出电压峰值,通过控制峰值电压的恒定能够实现输出电压的稳定。基于所提出的直流链峰值电压与输出电压峰值控制策略,能够同时实现直流链峰值电压和输出电压的稳定,稳态与动态性能良好。实验结果证实了该控制策略的有效性。

LLC谐振恒流恒压高压充电电源技术研究

高压充电电源输出电压的稳定性是脉冲调制器的关键技术指标,需对其进行研究,以提高其输出稳定性。基于激磁电感、谐振电感、谐振电容(LLC)谐振变换器的工作原理,根据LLC等效电路得到了LLC谐振电路的电压增益曲线,分析了LLC谐振变换器工作区间的特性,提出了平面绝缘芯变压器的选择依据和设计方法,通过测量实际变压器得到变压器的参数;根据变压器参数选择了LLC谐振变换器谐振频率和工作频率,并通过LLC谐振变换器电路的推导,详细计算了高压充电电源输出电压的纹波幅值。结果显示,计算结果优于设计指标。经实验验证,叠层磁芯LLC谐振变换器高压充电电源的稳定性能达到了设计要求。

快扫描磁铁电源的输出电流平滑过零研究

通常扫描电源输出电流在零点穿越时,会出现畸变现象,影响输出电流的线性度。为了消除此现象,提出了一种将扫描电源的工作模态设计为电感电流连续且过零技术方案。首先对电流过零畸变现象对电源的工作模态进行了理论分析,发现在电流连续模式(Continuous Current Mode,CCM)下,将脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制的开关H桥变换器与滤波电感电流反向过零(Reverse Zero Crossing,RZC)相结合,这种新的技术方案可实现电流的连续平滑过零;然后结合仿真软件对工作在新模态下的电源系统进行仿真,结果表明新方案的合理性和有效性。最后对采用此方案研制的样机进行实验测试,结果表明新方案能够有效解决扫描电源输出电流过零畸变现象。

碳化硅二极管在高压电源的应用研究

依据脉冲调制器高压电源的需要,研制基于平面绝缘芯变压器结构的高压充电电源。高压充电电源输出结构由多组输出线圈串联,所以电源输出整流二极管数量多,而二极管的功率损耗对电源密封输出结构的温升有直接的影响,所以分别对普通二极管、快恢复二极管和碳化硅肖特基二极管的工作特性进行仿真分析,分析了二极管的关断电流斜率和反向恢复峰值电流的关系,比较了三种二极管在电路中的功率损耗,并依此确定了应用于高压低电流电源上选择二极管的原则。选择C4D05120E(1200V9A)作为高压电源的整流二极管,设计了高压整流电路,并在实验中验证了二极管功率损耗,整体的功率损耗符合二极管功率特性的分析。