A Novel Flux-weakening Control Method with Quadrature Voltage Constrain for Electrolytic Capacitorless PMSM Drives

In electrolytic capacitorless permanent magnet synchronous motor(PMSM) drives, the DC-link voltage will fluctuate in a wide range due to the use of slim film capacitor. When the flux-weakening current is lower than-ψf/Ld during the high speed operation, the flux-weakening control loop will transform to a positive feedback mode, which means the reduction of flux-weakening current will lead to the acceleration of the voltage saturation, thus the whole system will be unstable. In order to solve this issue, this paper proposes a novel flux-weakening method for electrolytic capacitorless motor drives to maintain a negative feedback characteristic of the control loop during high speed operation. Based on the analysis of the instability mechanism in flux-weakening region, a quadrature voltage constrain mechanism is constructed to stabilize the system.Meanwhile, the parameters of the controller are theoretically designed for easier industrial application. The proposed algorithm is implemented on a 1.5 kW electrolytic capacitorless PMSM drive to verify the effectiveness of the flux-weakening performance.

两开关无电解电容LED驱动电路拓扑及控制策略

LED驱动电源常因含有平衡输入输出功率的电解电容而导致寿命大打折扣,为延长LED驱动电源的使用寿命以及提高其可靠性,该文提出一种两开关无电解电容LED驱动电路拓扑,该拓扑以反激变换器为基础,通过集成的辅助储能电容实现输入输出瞬时功率平衡,从而大大地减小了抑制输出电流低频纹波所需的电容器容值,实现无电解电容化,并充分吸收漏感能量,使电源效率得到提高。详细分析该电路拓扑的工作原理及各个模态,给出参数设计方法,并提出相应控制策略,最后,搭建一台35 W原理样机验证了该电路拓扑的可行性。

一种反激式无电解电容LED驱动电路

针对电解电容制约LED驱动电源寿命的问题,提出一种反激式无电解电容LED驱动电路。该电路拓扑由反激电路和辅助电路组成,反激电路用于实现高功率因数及输出恒流,辅助电路由辅助开关管、储能电容和辅助二极管组成,用于平衡脉动形式的输入功率和平直输出功率的差值。详细介绍了所提电路的工作原理,给出了电路关键参数的设计过程,并对电路进行了仿真与分析,最后研制了一台30W的无电解电容LED驱动电源原理样机,实验结果验证了所提电路的可行性。

单级无电解电容LED驱动电路及控制策略研究

为了消除电解电容对LED驱动电源使用寿命的影响,提出一种基于反激结构的单级无电解电容LED驱动电路拓扑及控制策略。该电路拓扑是在反激变换器的输入端串接辅助储能电路,通过控制辅助储能电容的充放电,实现瞬时输入输出功率的平衡,从而抑制输出电流的低频纹波。详细介绍了该电路拓扑的工作原理;结合输出电流低频纹波产生机理,分析了辅助储能电容充放电的控制规律,给出具体的控制实现方法,并对电路关键参数进行设计,最后研制出一台30 W数字控制的单级无电解电容LED驱动电源样机。实验结果表明,所提电路方案辅助储能电容和输出滤波电容均可降至6.8μF,输出电流纹波可降至16%。通过使用薄膜电容代替传统的电解电容,提高了LED驱动电源的使用寿命。

基于LCL恒流谐振网络的无电解电容LED驱动电路研究

LED驱动器中电解电容寿命较短,与LED灯的长寿命不匹配,限制了LED照明光源的长时间使用。基于LCL谐振变换器的恒流特性,提出一种脉动电流驱动的两级无电解电容LED驱动电路方案。通过将LED电流与功率因数校正PFC(power factor correction)输出电压加权反馈调节PFC输出电压,并使LED灯以脉动电流方式工作,从而减小所需的储能电容大小,提高输出电流的恒流精度。详细介绍了无电解电容LED驱动电路的工作原理和控制策略,给出了关键参数的设计思路。最后设计了一台100 W的原理样机,并进行了实验测试。实验结果验证了所提方案是可行的。

电解电容器使用支链多元羧酸铵盐电解液的研究

研制了电解电容器工作电解液中主溶质支链羧酸铵盐,并探讨支链羧酸铵盐与直链羧酸铵盐性能的差异.分别以两种羧酸铵盐为主溶质配制两组工作电解液,在相同条件下做对比实验得出:支链羧酸铵盐比直链羧酸铵盐达到闪火的时间短7 s,电导率大260μs.cm-1,闪火电压高8 V.用以上两组工作电解液装配铝电解电容器,并进行装灯应用试验,经125℃,2 500 h后直链羧酸铵盐组电容器△C:-8.4%,△tg:δ1 647%,而支链羧酸铵盐组电容器△C:-2.2%,△tg:δ165%,表明用支链羧酸铵盐的电容器性能优于用直链羧酸铵盐的电容器.

分光光度法测定工作电解液中的微量铁离子

利用邻菲啰啉分光光度法测定铝电解电容器工作电解液中的铁含量,检测波长为510 nm,在0.005～1μg.mL-1浓度范围内符合Lambert-Beer′Law,线性回归方程为A=0.199 6C-0.000 1,相关系数为0.999 6,最低检出限为0.000 5μg.L-1,RSD不超过2%,回收率为97.50%～101.25%.实验数据计算得到亚铁离子邻菲啰啉络合物的摩尔吸光系数ε为1.092×104L.mol-1.cm-1.

无大电解电容的大功率LED驱动电源的设计

为了提高LED驱动电源的寿命,必须去掉大电解电容。基于PFC(功率因数校正)芯片L6561,设计了一种采用反激式变换器构成的无大电解电容的大功率LED驱动电源,取消了传统电源中的PFC电路,去掉了限制电源寿命的大电解电容,大大简化了电路,在提高工作效率及可靠性的同时,降低了生产成本。测试结果表明,系统在输入电压变化时,可实现恒流恒压输出。

永磁电机无电解电容驱动系统网侧电流谐波抑制策略

无电解电容驱动方式可以延长永磁电机系统运行寿命、降低系统体积。为了提升无电解电容电机驱动系统网侧电能质量,提出一种阻抗重塑的网侧电流谐波抑制方法。通过对无电解电容驱动系统频域特性建模分析,阐明网侧LC谐振对驱动系统导纳的影响,揭示网侧电流谐波畸变与母线电感电流的内在关系。在此基础上,提出一种驱动系统有源阻尼控制方法,通过提取母线电压谐波特征信号,构建反馈控制回路,重塑驱动系统等效阻抗。研究控制方法的优化实现方式,获取有源阻尼电压信号,从而抑制特定频率网侧电流谐波。在5.5kW无电解电容永磁电机驱动平台上验证了所提出控制方法的有效性。

一种单级无电解电容LED驱动电路

基于Flyback的单级LED驱动电路的隔离变压器漏电感严重影响了驱动电路的工作效率,同时由于电解电容的存在,缩短了LED驱动电路的寿命。研究了一种带漏电感能量回馈通路的Buck-Boost＋Flyback单级PFC驱动电路,利用一个二极管作为变压器漏电感能量回馈通路,消除开关管上的电压尖峰。建立了一定输出功率条件下中间级电容两端上限电压与电容值之间的函数关系,根据关系曲线选取合理的瓷片电容取代电解电容。研制一台输入130～260 V,输出为33 V/150 mA的实验样机验证了理论的正确性。

基于SG3525的无电解电容照明LED驱动电源设计

基于SG3525控制芯片,设计了一种无电解电容的LED驱动电源.采用改进型反激式电路结构,利用能量解耦技术,去除了电解电容,对主电路和控制电路进行了详细设计并给出了主要电路参数.最后进行了测试,实验表明,该电路去掉电解电容后,能够稳定地工作.

一种新型无电解电容Buck-Boost正反激LED驱动电路的研究

提出了一种无电解电容Buck-Boost正反激LED驱动电路,该电路继承了传统驱动电路中将漏感能量回馈至输入端的优点。由于传统拓扑在无电解电容并增大输出功率的条件下存在输出电压纹波较大的缺点,在研究现有LED照明驱动的基础上,将正反激电路成功应用于传统驱动电路中的DC/DC级。变压器原边和副边均有电容作为中间级储能元件,变压器工作在正反激模态,提高了变压器的功率密度,同时变压器副边存在续流电感,大幅度降低了输出电压纹波率。详细分析了变换器稳态工作特性;最后,研制一台30 W的实验样机,测试结果表明了该设计的合理性和可行性。

基于逆变器功率调节的永磁电机无电解电容控制策略

永磁同步电机无电解电容驱动系统具有寿命长和功率密度高的优点。为了提高无电解电容永磁电机驱动系统的功率因数,并减小输入电流谐波,研究一种基于逆变器输出功率调节的无电解电容控制策略。在建立输入电流与负载功率关系基础上,设计基于逆变器输出功率的比例谐振控制器,其输出作为交轴电流给定,实现功率波动量的同步跟踪。同时,直轴电流采用弱磁控制方式且与输入电网电压同步。最后,通过空调实验平台验证了基于逆变器输出功率控制的无电解电容驱动器高功率因数控制算法的有效性。

有源纹波补偿Cuk型照明LED恒流驱动电源

一般大功率照明LED驱动电源中,输出滤波电解电容的寿命与LED的长寿命极不匹配.对此,文中提出了一种有源纹波补偿的Cuk型LED驱动电路.电路中用有源纹波补偿支路替代输出滤波电解电容,抵消电感纹波电流,使LED灯组获得恒定直流,达到LED的理想驱动状态.文中详细阐述了有源纹波补偿的原理和实现电路,分析了有源纹波补偿Cuk型LED驱动电路的损耗和效率,设计和制作了输出功率为22 W的滞环电流控制、有源纹波补偿Cuk型LED驱动电源,通过仿真和实验验证了该新型电源的可行性.

一种单级非隔离型无电解电容LED驱动电路

针对电解电容影响LED驱动电源寿命和可靠性问题,提出一种单级非隔离型无电解电容LED驱动电路,该拓扑是在反激变换器基础上增加一个辅助功率平衡电路,通过控制辅助储能电容的充放电实现了输入瞬时功率和输出功率之间的平衡,从而降低了输出电流的低频纹波,并且漏感能量也可以得到有效利用。详细分析了该拓扑结构的工作原理及开关模态,针对所提电路拓扑给出了电路关键参数设计,并提出了一种适用于该电路拓扑的控制策略。最后搭建了一台30 W原理样机,实验结果表明,所提的电路方案可以将输出电流的纹波抑制至20%以下,辅助储能电容和输出滤波电容可分别降至6.6μF和8.8μF,从而使用寿命更长的薄膜电容去代替电解电容,提高了LED驱动电源的寿命与可靠性。

DG单传动高压辊磨机在电解锰行业的应用

系统介绍了长沙坚韧机械有限责任公司生产的DG单传动高压辊磨机主要结构和工作原理,对比传统双传动高压辊磨机总结其特点。针对贵州松桃三和锰业集团有限责任公司传统落后的粉碎生产线现状进行了研究。首先通过试验研究确定单传动高压辊磨机第四次循环试验粒度-0. 15 mm含量为23. 6%;然后依据试验研究结果进行设备选型,确定采用DG单传动高压辊磨机DG1 600×1 000,由以前6条高能耗的生产线技改升级为1条低能耗生产线。生产实践表明:处理能力由800 t/d提高到1 600 t/d,年平均电耗由42 k Wh/t降降低到21 k Wh/t,生产成本由22. 5元/t降低到8. 5元/t,生产车间实现了安全环保、节能降耗生产。

无电解电容的LED驱动电源研究

作为照明光源LED具有高效节能、寿命长、可靠性高、响应快、应用控制灵活、低碳环保等诸多优点,已经成为替代传统照明光源,节约能耗的最佳照明技术。但因为大功率LED的种种技术尚不成熟,其关键问题是大功率LED驱动电源使用寿命与LED不相匹配,再加上白光LED的成本居高不下,导致市场上所售的LED灯具大多价格过高,普通消费者难以接受。所以,大功率LED要想实现普及,对大功率LED驱动电源的研究具有重要意义。文中从理论分析到实现方法两方面详细介绍了LED驱动电源去电解电容的方法。

一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计

给出了一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计方法。通过升压式功率因数校正变换器关键部件电气参数的设计公式验算,提出了一种BCMPFC升压转换器的设计方法和工具,并给出一款80WLED驱动开关电源的功率因数校正变换器各参数的设计方法及实验结果。本文的研究为高输入功率因数校正变换器设计提供了参考。

无电解电容LED驱动电源恒流及纹波控制

当传统未连负载的升压-降压LED驱动电源具有高功率因数时,它就会产生明显的低频纹波电流。基于降压-升压拓扑结构,提出了一种具有创新型的LED驱动电源技术。该技术在不影响功率因数性能的条件下大大降低了低频纹波电流,并且还保留了传统升压-降压LED驱动电源高效率、低成本的优点。最后,通过一个10 W、50 V-0.2 A的实验原型来验证这种新型技术的性能。

无电解电容电机驱动系统谐振抑制控制策略

无电解电容功率变换系统具有成本与寿命上的优势,其应用领域正在逐步扩展到电机驱动控制领域。然而,无电解电容电机驱动系统在工作中,由于母线小容量薄膜电容与网测滤波电感易发生LC谐振现象,导致驱动器呈现弱阻尼特性,使得网侧输入电流中含有显著的高频谐波分量。针对网侧输入电流谐波问题以及系统弱阻尼特性,提出一种针对单相输入无电解电容电机驱动系统的LC谐振抑制策略。通过采用微分反馈谐振抑制方法,可以显著降低网侧输入电流的谐波成分,提高无电解电容驱动器的网侧输入功率因数,并增强系统运行稳定性。最后,在无电解电容空调压缩机系统上对所提出的控制策略的有效性进行验证,实验结果表明采用所提出的控制策略能有效抑制LC谐振,降低网侧输入电流谐波,使得网侧输入电流满足IEC61000-3-2谐波标准。