考虑电流应力优化的ISOP-DAB变换器扰动均压控制策略

针对输入串联输出并联双有源桥(dual active bridge,DAB)变换器子模块内部参数不匹配导致的功率不平衡,以及单移相(single phase shift,SPS)控制下变换器工作效率低的问题,该文基于拓展移相(extended phase shift,EPS)控制提出一种扰动均压(disturbance voltage sharing,DVS)控制策略。通过建立EPS控制下的电流应力解析模型,求解最优电流应力对应下的内外移相比组合。进一步,设计逐级扰动方案,通过扰动模块的外移相比,对各模块内部参数失配时的输入电压进行补偿。DVS控制策略在实现串并联模块间功率平衡的前提下,降低变换器电流应力,从而提升变换器的工作效率。此外,由于无需在每个控制环路中增设输入电压传感器,系统结构更为简化,硬件成本更低。最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的正确性和有效性。

基于滑模变结构的交错并联Boost电路均流控制研究

Boost电路常常被用于新能源行业中的升压电路,如光伏发电系统、功率因数校正电路等。交错并联的Boost电路更是因为其散热均匀、器件的电流应力小、体积更小等优势而替代一路Boost被广泛应用。在三路交错并联Boost电路的基础上,采用一个开关周期内三路IGBT的开关信号相差120°的模式实现均流控制。同时,为了对输出电压以及电感电流进行良好控制,提出采用电压外环以及滑模变结构的电流内环控制方法。仿真和实验波形验证了所提方法的有效性。

改进式自主均流技术的研究

针对常规自主均流法存在动态响应不佳的问题,引入平均电流控制,提出改进式自主均流控制,通过添加电流环为内环并将电压环和均流环并列,改善系统的均流动态性能。本文以Buck变换器并联系统为例,全面地叙述了改进式自主均流技术中三环控制系统的设计过程。最后用三台48V/12V/10A的Buck样机并联实验证明多环路设计的正确性和改进式自主均流法的优越性,从而为改进式自主均流技术的推广应用提供理论基础。

改进平均电流自动均流法及其在Boost变换器并联系统中的应用

改进了基于平均电流模式的自动均流法,并应用于并联Boost变换器均流控制中,理论分析表明在低于右半平面零点的低频域内将Boost变换器外部环路的二阶系统降为一阶系统,使得控制回路易于设计,并保证了并联Boost变换器的动态响应。该文给出基于平均电流模式的自动均流控制系统分析方法,提出其控制回路的设计原则,并指出该控制方法同样适合于多并联模块,原则上并联模块数量不限。论文还建立了2台40V/120V/4.2A的Boost变换器并联实验系统,实验证明理论分析的正确性。

直流系统共用的接地极检修运行分析

针对共用接地极的高压输电系统在运行和检修过程中存在的问题,以2个直流输电系统共用接地极为例,结合实际工程参数,根据理论分析进行电流分布计算并分析了其影响因素,结果表明:接地极线路分流电流主要受共用接地极电阻、检修接地极线路电阻、检修接地位置及土壤状况等影响;另外,检修的接地极线路分流电流会进入换流站,可能会对换流变的直流偏磁产生影响,严重时会导致换流变饱和保护动作闭锁直流系统。最后,根据分析结果,对共用接地极检修时直流系统运行方式提出了建议。

新型级联式分时复合高频DC/AC逆变器

通过数学建模详细分析了传统分时复合高频正弦波逆变器控制,当输入电压较低时,它难以胜任光伏逆变器的最大功率点跟踪。在此基础上提出了一种由降压型Current-Fed电路与分时复合脉冲调制逆变器级联组合而成的新型高频正弦波逆变器拓扑。与传统方案相比较,它有更高的功率密度和更好的控制特性。通过3.5kW的样机实验验证了控制方法的可行性。

基于混沌同步的均流电路研究

从混沌同步的角度研究了混沌开关变换器中均流电路的实现,并分别从状态观测器和滑模变结构控制两个方向给出了基于混沌同步的并联均流定义及其实现方案.最后对比扰动时两种方案的效果,可以看出基于滑模变结构的混沌同步均流对干扰信号具有较强的均流鲁棒性.

分时复用控制多路输出开关电源

针对传统的电压型PWM单反馈支路控制多路输出开关电源存在的非反馈支路调节性能差,以及输出支路之间存在交叉影响的问题,采用反激式变换器实现单输入三输出电压,同时引用电压型分时复用控制方法,从而得到稳定可靠的5V、15V、24V三个输出电压等级。详细介绍了主功率电路和控制电路的工作原理,并分析了在DCM(电流不连续模式)下反激变换器三种工作状态的交流小信号动态特性,进而建立了控制对象的开环传递函数并对其进行了仿真分析。分析可知,其低频段斜率为0dB/dec,不能实现无静差;高频段斜率为-20dB/dec,抗干扰能力差。基于此,在电压型控制回路中增加一个单极点—单零点补偿网络后,低频段斜率提高到-20dB/dec,高频段斜率提高到-40dB/dec,从而改善了系统输出性能。最后通过MATLAB软件搭建了分时复用控制多路输出开关电源的模型并进行了仿真,仿真分析可知针对此拓扑电路结构所采用的电压型分时复用控制方法能够得到稳定的、可靠的和调节性能较好的三路输出直流电压。

单相分时复合并网逆变器新型间接电流控制方法

通过对分时复合并网逆变器进行小信号建模可知,在升压阶段,采用传统电网电流反馈控制方案将导致传递函数有一个转折频率较低的右半平面零点,系统难以补偿稳定。为此,提出一种基于瞬时功率守恒的新型"间接电流"控制方法,由分析可知,采用新的控制方案后的控制系统为最小相位系统;补偿后稳定裕度高。仿真和1 kW的样机实验证实了新型控制方法的有效性。

并联Buck变换器的滑模变结构均流控制策略

应用滑模变结构控制原理,设计有效的控制器对并联电压控制模式的buck变换器电路系统进行均流控制。数值模拟结果显示,当并联中的两个变换器参数不一致时,或当负载变化时,滑模变结构控制均流的响应速度快,效果好。

并联Buck变换器反步均流控制律的设计

在电感电流连续导通的模式下,提出一种基于反步法的并联Buck变换器的均流控制方法。该方法在并联Buck变换器状态方程的基础上,引入一个表示电感电流间误差积分的状态量,然后拓展状态向量,得到拓展后的状态方程,针对该状态方程,根据反步法的原理,设计了并联Buck变换器的反步均流控制律。仿真结果表明,反步均流控制可以实现良好的均流效果,与自主均流控制相比,具有更强的鲁棒性。

EAST快控电源灰色预测均流控制研究

应对超导托卡马克核聚变实验装置中等离子体的垂直位移快控电源大电流快速响应的要求,使用多组逆变单元并联运行方式。为克服电压模式下各支路参数不同导致各支路输出电流的不一致性,提出基于灰色预测模型的均流控制策略,用其预测下一刻电流上升率,实时动态调整各支路脉冲宽度调制(PWM)占空比,实现快控电源的均流控制。仿真与实验结果表明,基于灰色预测模型的均流控制策略使得各支路输出电流具有较好的一致性,验证了该算法在EAST快控电源上应用的可行性和有效性。

基于混沌同步的Buck变换器并联均流控制

针对处于混沌状态的降压(Buck)变换器并联均流效果不佳且均流的稳态和动态特性差的现象。首先建立电压控制型Buck变换器的分段光滑开关模型以及离散模型,并分析系统通往混沌的道路。然后确立初值不同的驱动与响应系统。将所设计的终端滑模控制率施加到响应系统上从而实现并联系统的混沌同步控制。基于混沌的同步特性,可以实现电压控制型Buck变换器的并联均流控制。最后通过MATLAB/Simulink仿真平台搭建施加控制后的并联系统模型进行实验仿真。结果显示,并联系统均流误差接近于0,并当输入电压发生突变时,均流误差未发生改变,表明施加终端滑模控制后,Buck变换器并联均流误差小且具有较好的稳态和动态特性。

一种新型开关电源的并联均流技术的实现方法

随着分布式电源的发展,开关电源并联技术的重要性日益突出。研制大功率、高性能的开关电源是人们不断努力和追求的目标。文中介绍了电源模块并联供电的优势,并论述了几种并联均流电路的工作过程及优缺点,介绍了一种廉价的基于UC3875的并联技术的实现方法。

一种改进的多相交错buck变换器的滑模变结构控制器设计

滑模变结构控制主要应用于线性或非线性、集中参数及非集中参数、集中控制及离散控制等,以其鲁棒性强,稳态范围宽,动态响应快等特点而引入到开关电源控制中。本文对低压大电流DC-DC变换器的主要拓扑结构-多相交错buck变换器进行了滑模算法分析,并根据它的特性,选择了适当的滑模面;在研究了滑模性能后,为进一步改善交错信号产生原理,对滑模面进行了改进,得到了可以自动交错的多相控制信号;当电感寄生参数DCR不均衡时,提出了占空比补偿的方式,从而改善了各相电感之间的电流平衡。通过仿真分析,得到很好的均流及动态特性。

基于滑模控制的并联DC/DC变换器均流控制策略

在大功率直流供电系统中,一般采用分布式并联系统运行来提高输出功率以及可靠性,而在实际中分布式并联系统运行的电源模块间会产生环流,采用传统线性控制方法会造成均流精度低、抗干扰能力低、稳定性差等问题。为此,提出了一种基于积分滑模电压控制的分布式均流的方法。对分布式并联系统建立状态空间平均模型,在保留双闭环的基础上设计了积分滑模控制器,分析积分滑模的稳定性并对参数进行选取;其次,将分布式并联系统转化为多智能体协同控制问题,通过相邻模块之间通信,消除误差并补偿母线电压;最后,通过仿真验证了所提算法能提高均流精度和鲁棒性,且在负载跳变下,仍获得良好的动态均流特性。

城市轨道交通均回流电缆与钢轨胶粘卡接方式研究

文章首先阐述快速铜热焊、螺栓连接和低温钎焊 3 种均回流电缆与钢轨既有连接方法和特点,介绍胶粘卡接新型连接装置的结构设计和性能目标;然后通过有限元计算,验证胶粘卡接结构在预紧力和列车动载作用下的安全性;并通过接触电阻试验、浸水试验、载流量试验、温升试验、湿热老化试验和疲劳试验对设计目标值进行验证。验证结果表明该新型连接方式能够克服既有连接方式的弊端,具有良好的推广应用前景。

基于STM32单片机的开关电源并联供电系统

研究两个DC/DC开关电源降压电路并联供电系统的设计.该系统使用STM32单片机芯片作为主控芯片,产生驱动MOSFET的PWM信号脉冲,同时使用AD7656芯片采集两路降压电路的输出电流信号以及并联供电的电压信号.STM32单片机获得电流信号和电压信号后,进行数字闭环PID控制,以此来实现稳定输出电压的情况下两路输出电流均流的设计.试验测试结果验证了控制算法的合理性.

风力发电并网变流器的设计

针对并网型分散式风力发电系统的需求,设计了能够实现并网运行的变流器。该变流器应用ZVS-PWM技术和平均电流模式控制方法,并采用最大电流自动均流法实现多机并联均流。实验结果表明该设计能够明显减少风电功率变换过程中的损耗,并且输出电流稳定,不会形成大幅震荡,证明该设计的正确性。

基于反步法的并联Buck变换器的均流控制

在电感电流连续导通的模式下,提出一种基于反步法的并联Buck变换器的均流控制方法。该方法在并联Buck变换器状态方程的基础上,引入一个表示电感电流间误差积分的状态量,然后拓展状态向量,得到拓展后的状态方程,针对该状态方程,根据反步法的原理,设计了并联Buck变换器的反步均流控制律。仿真结果表明,反步均流控制可以实现良好的均流效果,与自主均流控制相比,具有更强的鲁棒性。