基于Buck-Boost的AC/AC变换器设计

利用Buck-Boost电路输出电压理论上可以在零到无穷大之间变化的特点,将Buck-Boost斩波电路应用于交流电压变换,提出了一种变比可以连续变化的固态变压器。与传统的自耦调压器相比,基于Buck-Boost变换器的固态变压器具有输出电压范围宽、体积小的特点,并且由于采用了电压反馈控制,使得其输出电压不受负载变化的影响,外特性较硬。针对四象限开关存在的换流问题,提出了该变换器的换流策略,在理论分析的基础上,设计制作了一台AC/AC调压器,实验结果验证了该变换器的可行性。

太阳能电池接Boost电路MPPT控制仿真分析

针对实时数字仿真仪(RTDS)/RSCAD中提供的太阳能阵列模型,测试其I-V及P-V特性,并外接Boost变换电路进行实时仿真。采用恒定电压跟踪法,对太阳能阵列输出的实时电压值与给定值的偏差信号进行PI调节,控制升压斩波(Boost Chopper)变换电路的占空比D,进而实现太阳能阵列外接电路的等效电阻值的自动寻优。当电阻值达到太阳能阵列工作于最大功率点(MPP)处外接等效电阻Req值时,即实现了太阳能电池阵列最大功率点跟踪(MPPT)控制,从而大大提高了太阳能利用效率。

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。

基于开关电容的三端口DC-DC变换器

三端口直流变换器(TPC)应用于新能源供电系统与电动汽车供电系统,可将系统中原有的多个单向和双向直流变换器在电路结构上实现合并,具有结构简单、成本低、控制灵活等优点。根据TPC的分类和组成规则构建一族含有开关电容、自举电路、BUCK、BOOST电路的高压比三端口直流变换器。形成的新型三端口变换器具有压比高、结构灵活、调压范围广等特点,可以很好地应用在新能源发电应用系统中。最后对提出的新拓扑进行理论分析和实验验证。

集中式变压器电池组均衡电路的仿真研究

针对电池组单体电池性能不一致会导致电池性能下降和寿命缩短的问题,提出一种基于均衡方法的集中式变压器电池组均衡电路。采用Buck-Boost电路均衡法与集中式变压器均衡法相结合,通过分层均衡策略实现单体电池间能量转移的双向均衡目标,采用RCD保护电路降低集中式变压器均衡电路中开关管两端的电压,以减缓开关管的损耗和保护开关管,进一步建立了电池均衡电路的数学模型并进行了仿真分析。研究结果表明,集中式变压器电池组均衡电路在能效率方面优于传统的Buck-Boost均衡电路。

基于升压斩波级联方式的接触器控制模块设计

针对低电压供电系统,提出一种基于升压斩波级联方式的接触器智能控制方案,该方案属于间接能量控制模式,能够灵活地进行电压/电流变换,提高了接触器闭环控制的灵活性和可靠性。阐述了控制模块的两种工作模式;对控制模块进行小信号仿真分析,设计前级升压电路的反馈环;在实验的基础上研究占空比调节方式与电磁机构音频噪声之间的关系,提出电磁音频噪声抑制方法,并进行接触器吸持数字电流环设计,该方法对不同励磁电压下的接触器电磁机构智能控制策略,具有普遍意义;通过相关实验验证了控制方案的思路和方法。

升压变Yn侧区内接地短路差动保护能正确动作

为了能够更好地评估和认识变压器纵联差动保护是否能满足升压变压器高压Yn侧接地短路的灵敏度和可靠性,正确配置升压变保护,从高压Yn侧经接地电阻的接地短路计算出各侧短路电流,结合变差保护的实际整定值验算了变差保护的接地故障灵敏度。计算结果表明在升压变高压侧发生经接地电阻接地短路,变压器纵联差动保护能正确动作反应,无须再增设配置零序差动保护。

电流互感器取电的最大功率点跟踪控制算法的研究

本文根据电流互感器的工作原理,建立和分析了电流互感器的感应电源的等效电路模型。论证了电流互感器的输出功率与输出电压、磁化电流及副边负载等的关系。推导出电流互感器的功率传输特性方程。在此基础上提出了基于Boost调节电路的最大功率点（MPPT）算法,实现对电流互感取电系统最大功率点跟踪。并基于Matlab/Simulink仿真软件平面对控制算法进行了仿真,最终测试表明电流互感器取电电源在70~500A的电流范围内能实现功率的最大输出。

基于推挽电路的光伏DC-DC的设计

为获取稳定的直流母线电压,设计了一种双变压器隔离型推挽光伏DC-DC升压电路,输入电压为24 V,输出稳定的400 V母线电压,额定功率1 000 W。设计了变匝比4比32的高频变压器,对高频变压器的制作方法和推挽式电路工作原理过进行了详细的分析。最后搭建实验平台验证了实验的合理性。

F6系统无线电能传输的优化分析

实现航天器模块之间的电能传输,对未来卫星的设计将产生重要的影响,而无线电能传输技术被认为是F6(分离模块)系统中成熟度最低的技术。采用电流型谐振耦合传输系统,研究了系统的电能传输效率特性,提出了加入阻抗变换电路来改变负载等效阻抗的方法,改善了系统的电能传输效率。

G3i-PSU电源变换和升压电路工作原理与控制关系

本文仅针对G3i电源站中电源输入、主电源变换和电压提升电路展开分析,阐述了电源输入电路工作原理及控制关系;主电源变换关系及相关器件;电压提升电路控制及升压原理,电源热交换相关器件和控制关系,并指出维修中常见故障点。