一种应用于半桥拓扑的斜率补偿电路

针对在峰值电流控制模式下半桥型开关电源存在次谐波振荡的问题,提出一种新型斜率补偿电路。该斜率补偿电路由少量外围常用器件构成,其补偿深度可由外围器件参数进行调节,与开关驱动信号完全保持同步。基于LTspice搭建斜率补偿电路的仿真模型,仿真结果表明,该电路补偿效果良好。样机实测结果也验证了该斜率补偿电路的有效性。所提电路适用于选择峰值电流模式但电源管理芯片内部没有斜率补偿电路的应用场合。

应用于AHB非对称半桥拓扑的平面变压器设计

变压器是开关电源系统中的关键器件,其体积大小占整个电源系统的20%~30%。变压器的能量损耗较大,通常为电源系统总能量损耗的30%左右。平面变压器作为一种新型变压器,因其具有体积小、电流密度大、漏感低、功率密度高、散热性优、参数重复性优、生产一致性高等优点,受到电源行业的广泛关注。因此,平面变压器的设计对于实现开关电源系统的小型化和轻量化至关重要。文章主要针对应用于非对称半桥拓扑(Asymmetrical Half-Bridge,AHB)的平面变压器设计展开研究。

一种电流馈电式半桥拓扑的研究

介绍了一种电流馈电式半桥电路拓扑结构。该拓扑不仅能实现灯负载的独立操作,还具有可靠性高、安全的隔离输出、成本相对低廉等优点,可以应用于荧光灯电子镇流器的研发领域。为了在电子整流器的研发中使用该拓扑,掌握拓扑的工作过程尤为重要。选取了经典的T8 32 W的4灯并联负载为例,对该主电路在稳态时的工作状态进行了仿真,并搭建了实验平台对仿真结果进行了验证。仿真及实验得到了关键元件的瞬时电压电流波形是一致的,并在此基础上结合示意图详细阐述了主电路的工作过程。

半桥拓扑结构高端MOSFET驱动方案选择——变压器还是硅芯片

本文对半桥拓扑结构中高端MOSFET的变压器和硅芯片两种不同驱动方案进行了详细的分析比较,从各种因素考虑,建议选择诸如NCP5181的硅芯片驱动方案比较理想。

基于半桥型电路拓扑的串联谐振感应加热器设计

感应加热具有加热速度快,能源利用率高,安全可靠等优越性能,在大量行业获得了广泛的应用。以单相半桥电路为主拓扑,针对家用领域,详细分析了半桥谐振电路的工作原理,并通过理论分析给出了电路设计注意事项并辅以仿真进行说明。最后制作了3 kW样机进行实验,实验证明了理论分析的正确性。

不对称PWM半桥零电压DC/DC变换器的仿真

分析了不对称脉宽调制半桥ZVS DC/DC变换器电路在一个开关周期中的8个工作阶段,通过OrCAD仿真软件对主电路进行了仿真分析,得出了一些有益的结论。

单相半桥并联型APF研究

本文针对单相电力电子设备所带来的谐波和无功电流危害电网的问题,研究了一种基于半桥结构的单相并联型APF。首先分析了半桥拓扑结构的工作原理,推导了一种适用于单相电路的谐波和无功电流检测算法,采用该算法并结合三角波比较电流跟踪控制方法,实现了对APF补偿电流的控制。然后为了更好地输出补偿电流,在半桥逆变器的交流侧设计了LCL型滤波器。最后通过Matlab/Simulink仿真表明,单相半桥并联型APF对电网中的谐波和无功电流能够起到很好的补偿效果,验证了系统的可行性。

新型单相半桥光伏逆变器漏电流及直流分量抑制

单相非隔离逆变器由于成本低、体积小、效率高,被广泛应用于低功率分布式光伏并网系统中。该文提出了新型非隔离单相半桥光伏并网逆变器,在传统ANPC三电平半桥拓扑的基础上引入2个电容和4个二极管,实现了直流侧2个分压电容的均压。该逆变器不产生共模电流,对电网不产生直流分量;相同条件下,开关器件应力小,损耗分布均匀。构建仿真试验分析验证了所提出的逆变器的有效性和可行性。

一种用于交流伺服系统的电源变换器

为了解决因传统交流伺服系统引起的电网“污染”问题,以及增强系统的抗电磁干扰能力,因此,根据设计输入指标的要求,提出了有源功率因数校正与LLC半桥拓扑相结合的方案,并且基于PSIM仿真软件搭建了电源系统仿真平台,完成了输出1 000 W/48 V工程样机研制。试验结果表明,该设计不仅可以有效地提高输入功率因数,而且可以增加电源系统工作效率,此外,由于后级采用隔离变压器,将输入与输出隔离,因此可以减少电磁干扰对控制驱动器的影响,大大增强了交流伺服系统的可靠性。

具有直流故障自清除能力的新型MMC子模块及其混合拓扑

针对传统半桥型模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converters,MMC)在高压大功率领域不能通过换流器自身控制来实现直流故障的阻断问题,提出一种新型的类半桥型(Similarity Half Bridge Sub-Module,SHBSM)子模块拓扑结构。直流侧发生极间短路故障时,需同时闭锁所有IGBT脉冲信号。为降低IGBT触发一致技术要求,进一步提出一种类半桥-半桥混合型子模块,无需所有IGBT同时闭锁。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建双端MMC-HVDC系统,仿真结果表明,所提出的类半桥型子模块,类半桥-半桥混合型子模块MMC能有效阻断直流侧故障电流,隔离故障。相比于传统半桥型子模块MMC,类半桥型子模块MMC以及半桥-半桥混合型子模块MMC均无需增加IGBT的投入,即可以实现对直流侧故障电流的有效阻断,因此,具有较好的应用前景。

适用于少子模块混合型MMC直流故障穿越的均压调制策略

针对混合型模块化多电平换流器(HMMC)在中低压场景子模块个数受限以及直流故障穿越期间的电容电压平衡问题,提出适用于少子模块HMMC直流故障穿越的调制技术以及直流故障穿越期间的电容电压平衡控制方法。从虚拟半桥子模块角度对全桥子模块拓扑进行解耦,统一HMMC的内部拓扑。基于虚拟调制改进载波移相脉宽调制方法,提出适用于HMMC多工况运行模式切换的混合调制技术。进一步考虑直流故障穿越期间的子模块电容电压平衡需求,基于优化子模块充、放电能量分布的思想,重构脉冲映射关系,提出分层脉冲自适应平衡控制方法。仿真结果表明,所提策略实现了少子模块HMMC直流故障穿越,并有效保障了直流故障穿越过程中子模块的动态电容电压平衡。

一种高压可调高频开关电源设计方案

传统的线性电源具有体积大、质量大、效率低、功率因数低等缺点,为克服这些缺点,提出一种新型高压可调高频开关电源设计方案。该方案采用半桥拓扑结构,具有控制输出电压和限制最大工作电流的能力。针对此电源,对其主电路高频变压器进行设计,提出一种改进型半桥拓扑结构;使用芯片SG3525和LM324设计一套控制电路,提出一种多段分程控制方式。利用PSPICE仿真软件设计仿真电路,对控制方案进行可行性研究。利用所提出的设计方案实现了高压调解0~1 000 V的试验样机,有效验证了该方案的可行性。

一种新型NPC非隔离光伏并网逆变器

三电平MPC非隔离并网逆变器具有开关损耗小、共模特性好、输出失真小等优点。提出了一种高可靠性的三电平半桥MPC逆变器,该拓扑只需要4个开关管和两个二极管就具有恒定的共模电压。更重要的是,与传统的半桥NPC逆变器相比,本文提出的拓扑结构可以在不增加死区时间的情况下避免桥臂直通问题。此外,与大多数NPC半桥逆变器和双Buck型半桥NPC逆变器相比,该拓扑具有更低的导通损耗。分析了该拓扑结构的共模模型和工作原理,证明了其优越性。最后,搭建仿真模型和实验平台验证了理论结果。

珠海“互联网+”柔性直流配电网换流站设计方案

[目的]支持能源消费革命的城市-园区双级"互联网+"项目(简称"互联网+"项目)成功试点了多电压等级多端柔性直流配电网技术。[方法]介绍了"互联网+"项目的整体系统设计方案,描述了采用可故障自清除的IGCT器件交叉箝位MMC的鸡山I换流站及采用半桥拓扑MMC和直流断路器的鸡山II、唐家换流站的原理,介绍了相同换流容量的鸡山I、鸡山II换流站的平面布置,对比了其占地和造价。[结果]分析可知:鸡山I、鸡山II换流站均可满足功能要求,鸡山I换流站占地、设备造价略占优势。[结论]作为"互联网+"项目的重要组成部分,鸡山I、鸡山II、唐家换流站的实施,成功试验了具有故障自清除能力的IGCT换流阀和半桥结构IGBT换流阀,成功试验了不同原理的直流断路器,是中低压柔性直流设备标准化的重要依据。

双向DC-DC不间断电源管理系统的设计

本文设计了一种高效率、高精度、低成本的双向Dc．DC锂电池充放电系统。该系统主要通过改变单片机输出信号的占空比来控制双向升降压电路工作，实现对锂电池的自动或手动的充放电管理。实验表明充放电电流在1—2A可调，步进精度0．8％，充放电效率可达90％．

集中供电电源的设计与实现

用于消防控制系统的集中供电电源应具备不间断供电的特性,能够进行电池充电及智能显示。本文通过半桥拓扑设计主电电路,以STM8S003F3P作为电源的控制单片机,使用继电器控制电路实现主备电无缝切换,使用电池充电电路对蓄电池进行智能充电管理,最后搭建实际电路进行验证。验证结果表明:设计的集中供电电源输出性能指标较高,且能够实现不间断供电及电池充电功能,满足消防控制系统供电要求。

一款宽范围高压输入厚膜DC/DC变换器设计

本文为保证恶劣高压供电环境时内部供电系统可靠工作,采用适合宽范围高压输入的半桥电路拓扑,同时全桥整流和变压器辅助供电技术的引入使半桥电路拓扑得电压应力得到显著改善。电路仿真和样机验证实现了一款4:1高压输入、28V/5.4A输出的DC/DC变换器,具有转换效率高、输出电流大、可靠性高等优点,具有欠压保护、次级禁止、软启动、过流保护等功能,可满足航天、航空等宽范围高压供电应用环境。

基于模块化多电平换流器启动过程分析

本文详细分析模块化多电平换流器充电启动过程,通过对混合桥拓扑结构、交流侧充电充电方式进行计算分析,通过计算加仿真形式,深入研究、找寻模块化多电平换流器启动过程中的规律与特征。

基于GaN HEMT和平面变压器的高效率谐振DC/DC变换器

为了提高航天领域高压直流母线DC/DC变换器的效率性能和功率密度,基于氮化镓器件和谐振变换器拓扑,研究矩阵变压器和平面磁元件的优化方法,提出了一种包含等效半匝绕组的变压器绕组结构,实现了多个并联副边绕组间以及多个并联整流器件间的均流,降低了损耗,提高了低压大电流输出时的效率。此外,还研究了模块的并联均流方法,搭建了270 V转28 V、1.2 kW输出的模块单体样机和2.4 kW的多模块并联样机,验证了所提出方法的可行性。

蓄电池双向高频充放电装置研究

蓄电池双向高频充放电装置在储能中应用广泛,成为近年来研究的热点。该装置由双向高频半桥DC-DC拓扑电路和PWM整流器构成。介绍了该装置的组成及原理,对双向高频半桥DC-DC拓扑和控制方式,以及PWM整流器的控制部分进行了分析,最后得出基于实验平台的相关波形。