恒功率输入恒流输出的电容器充电电源

常规恒流充电电源输入端的功率随着输出电压的升高而逐渐增加,充电结束时输入端的功率由最大值迅速降为0,不仅需要电网能够提供近2倍于平均值的峰值功率,还会造成电网电压的波动,特别是在重复频率与工频接近的大功率应用场合时,可能造成电网滤波系统的振荡,影响供电可靠性和干扰其他用电设备。提出了一种带有储能环节的电路拓扑,使得在对负载恒流充电期间,输入端的功率保持在平均功率水平。充分利用了串联谐振电路断续工作模式的特点,无需辅助变换器,仅通过双向开关对电流的控制,可将充电初期多余能量存储到储能环节,并在充电后期逐渐将此能量向负载释放,在充电启停时刻储能环节的净增能量为0。将上述拓扑电路添加到基于DC-link的恒流充电电源中,进行了分析和控制参数推导,并在输出电流8A、最高输出电压5kV的电源上进行了实验,结果表明:充电期间直流母线提供的电流基本稳定,幅值为常规方案中最大母线电流的一半左右。

一种高功率因数无电解电容LED恒流驱动电源

发光二极管(LED)的寿命可长达10年,而以电解电容为储能元件的LED驱动电源寿命通常低于5年。为此,本文提出一种无电解电容的LED驱动电源,与其他无电解电容的LED驱动方案相比,本文提出的拓扑不但去除了电解电容,提高了LED驱动电源的使用寿命,还可实现高输入功率因数和恒流驱动LED负载,并且详细分析了这种LED驱动电源的工作原理,最后给出原理样机实验结果。

ICPT系统原边恒压控制及参数遗传优化

针对感应电能传输系统原边串联–副边并联的拓扑结构,发现利用传统原边电流恒定的控制方式在负载变化时不易实现输出稳压,因此提出一种简单的基于原边电压恒定来实现输出稳压的方法,研究了其适用的约束条件。针对ICPT系统多参数多约束的特点,引入遗传算法对系统的参数进行优化设计,利用动态函数改进适应度函数定标及变异算子提高算法性能。仿真和实验结果表明:输出电压在大范围负载切换中具有良好的稳定性,原边电流能够根据负载需求自适应变化;系统实现了低成本、低开关损耗设计,且参数均达到设计要求。证明了原边恒压控制及参数遗传优化的有效性。

Boost PFC带恒功率负载控制方法的研究

恒功率负载在电力系统中所占的比重越来越大,而为保证带恒功率负载的BoostPFC变换器稳定运行的控制方法尤为复杂。利用输入输出线性化方法构造出一种适宜恒功率负载的控制方法,并通过研究发现BoostPFC变换器的输出电压纹波与负载成比例关系,进而提出通过测量纹波变化预测出负载功率变化,利用预测得到的负载功率代入控制方法可实现BoostPFC变换器带恒功率负载的稳定运行。PSIM数字仿真实验结果表明,该方法具有良好的动、静态特性,输入电流能精准跟踪输入电压,电流波形光滑;负载跳变时,动态响应快,输出稳定,表明该方法对负载具有良好的鲁棒性。

直流微电网储能系统有源阻尼控制策略

为解决直流微电网储能系统中LC输入滤波器与恒功率负载级联所带来的系统谐振问题,提出了一种有源阻尼控制策略。建立了电流控制模式下Buck变换器的小信号模型,并根据Middlebrook阻抗比判据对系统稳定性进行分析,阐明其谐振产生机理。将传统的低通滤波器进行改进,设计了一种谐振滤波器,并在电流环上引入由谐振滤波器和比例控制器组成的电压前馈环节,通过对恒功率负载的负阻抗特性进行补偿,使得级联系统的阻抗比满足Middlebrook阻抗比判据。通过奈奎斯特图对补偿后的系统稳定性进行论证,并通过仿真实验验证了该策略的有效性。

负阻抗补偿法在机电作动器上的研究与应用

针对电力作动器类恒功率负载引起的负阻抗效应,提出采用负阻抗补偿法来解决电力作动器系统的稳定性问题,并且进行补偿器设计方法的研究。首先通过推导电网输入导纳得出稳定判据。然后比较常用增大电容法与负阻抗补偿法,分析两种方法对电能品质的影响及稳定性问题,并比较补偿器参数的改变对干扰性能的影响,重点分析比例系数对电网性能的影响。再通过仿真和实验对带有补偿器的作动器系统进行系统性能的验证。结论表明改进型负阻抗补偿法可以在满足系统快速性的同时,采用相对小的电容来保证系统的稳定性。另一方面负阻抗补偿法对大扰动问题仍然适用,同样可以改善电能品质。

基于UBA2211的高效CFL驱动器设计

本文介绍一种基于UBA2211的高效CFL电子镇流器,实现了灯的热启动以及恒功率控制,效率达到90%以上。通过对设计系统进行实际测试,验证了理论分析的正确性。所设计驱动器外围电路简单,所需器件少,降低生产成本,提高CFL整灯的使用寿命。

统一电能质量调节器控制策略及仿真

通过对统一电能质量调节器(UPQC)电路拓扑的稳态功率进行详细分析,并与基于传统控制策略下UPQC所需容量进行一系列比较,提出一种基于串联侧无有功注入的新型控制策略。该控制策略根据相应的负载功率因数角、电压跌落程度决定串联侧补偿电压的幅值,在特定补偿电压注入角情况下,使得串联侧不消耗任何有功,同时能够减小并联侧无功补偿容量。该控制策略不仅能完成电网电压跌落补偿、谐波治理、负载无功补偿和输入功率因数校正,且在串联侧不消耗任何有功的情况下降低整个UPQC的补偿容量。为了克服滞环控制的不足,串联侧采用恒频滞环来保持开关频率的稳定。仿真结果验证了理论分析的正确性与可行性。

LCC-S型无线电能传输系统的特性分析

为满足无线电能传输系统恒压供电的需求,提出了一种LCC-S型无线电能传输系统。利用互感耦合理论建立了LCC-S型无线电能传输系统数学模型,推导了系统的输入阻抗角、传输效率、输出功率和输出电压的表达式。对输入阻抗角的分析表明除了预设的谐振频率外还有其他谐振频率,分析了频率对该补偿网络输出功率和传输效率的影响。最后,通过仿真验证LCC-S型无线电能传输系统的恒压输出特性,结果表明LCC-S型无线电能传输系统的输出电压不随负载变化而改变。

基于LCL-LC/LCL混合补偿的多电动汽车恒流恒压无线充电系统特性分析

针对电动汽车无线充电等效负载变化导致的输出电压、电流不稳定问题,设计了一种原边LCL、副边串联或LCL型(LCL-LC/LCL)的混合补偿拓扑电路。该混合补偿电路通过开关切换副边补偿拓扑实现恒流或者恒压输出,同时可保证单位功率因数输入。首先,推导了T型补偿电路实现恒流或者恒压输出以及单位功率因数输入的工作条件;然后,建立多电动汽车恒流恒压混合补偿等效电路模型,给出了混合补偿拓扑实现方式及参数配置方法,并对混合补偿拓扑进行了改进,减少了开关数量;通过推导不同输出模式下系统传输效率数学模型以及负载特性,分析了效率、电流电压增益与负载电阻的关系。实验表明,不同负载之间可以独立工作并且能够实现变负载情况下的恒流或者恒压输出。

高斯反射率输出耦合镜和恒输入功率技术在（Nd，Ce）：YAG激光器中的应用

本文论述高斯反射率输出耦合镜非稳腔设计中应注意的一些问题，将恒输入功率技术应用于高重频高功率单横模（Ｎｄ，Ｃｅ）：ＹＡＧ激光器，当重频改变时仍旧保持单横模输出。

恒定输入/输出功率的LED驱动电源

文章从理论上分析了传统的准谐振模式Buck-Boost LED驱动电源不能良好地实现恒定功率输入输出,即输入输出功率的线性调整率较差。在此基础上提出了线电压补偿方式,即通过线电压补偿网络,可以有效改善输入输出功率的线性调整率,实现LED驱动电源的恒功率输入输出。从公式推导和理论分析证明了线电压补偿方式的可行性,并通过实验验证。

起升机构用变频电机新型选取方法

介绍了起重机在变频调速时,在不同起重量对应不同的起升速度(即重载低速、轻载高速)时起升机构变频电机的选取原则和方法。