输入串联输出并联全桥变换器的无电流传感器均压均流控制策略

输入串联输出并DC-DC换器常用在输入高电压输出大电流场合,但是这种结构存在输入均压与输出均流问题。本文深入分析输出均流的实现条件,指出只要能满足系统稳定,就能实现输出均流。通过建立系统模型,推导出系统的稳定条件,并在此基础上提出了电压前馈控制策略,实现无电流传感器的输入均压与输出均流。最后通过Matlab仿真,并制作了样机,表明此控制策略的正确性。

高频变压器一次侧串联LLC+输出端并联Buck级联直流变换器

为满足高压/宽输入、输出低压/大电流以及高功率密度直流模块电源的技术要求,提出一种变压器一次侧串联LLC+输出端交错并联Buck电路的级联高频直流变换器拓扑结构。该级联变换器的前级LLC工作在定频、开环方式,实现电气隔离与降压;后级交错并联Buck电路采用相同占空比、闭环工作方式,实现输出稳压与自然均流。针对该级联变换器的工作模态、LLC的谐振参数设计进行分析;同时,针对高频变压器匝比和Buck电路占空比等参数的不一致性对输出自然均流的影响,也进行了理论分析。最后,仿真和实验均证明了该级联变换器理论分析的可行性与正确性。

电力通信系统中并联UPS逆变电源的均流控制

多个能源并联组成的分布式发电通信系统可以提高供电电源的稳定性,是电力供电系统扩大容量的重要途径之一。研究电力通信系统中并联UPS逆变电源的均流控制方法,在确定电力通信系统电流逆变内环后,建立并联UPS动态信号模型,通过选取功率的滤波系数,以加权法控制并联逆变电源的均流,完成电力通信系统中并联UPS逆变电源的均流控制方法设计。实验结果表明,利用逆变电源的仿真模型可以测试逆变输出特性和并联运行特性,合理控制实际的输出电流,证明了其可行性和有效性。

ISOP-DAB的均压均流控制方法综述

随着新能源的大规模利用以及直流配电网的快速发展,直流变压器受到广泛关注.输入串联输出并联-双有源桥DC-DC变换器(Input Series Output Parallel-Dual Active Bridge,ISOP-DAB)结构能够有效解决高压大功率的双向传输问题,但面临着模块间的均压均流挑战.针对现存均压均流控制方法繁多但缺乏归纳总结的问题,对不同控制方案进行了多方面对比分析.首先,简要介绍了ISOP-DAB的基本结构和功能;其次,结合PSIM仿真分析了控制上完全独立的共同占空比控制、上翘控制;然后综合比较了控制上有耦合的特殊输入均压控制、输出均流控制;最后,对提及的所有控制方法进行了归纳总结,确定了各类方法的可行性及适用范围,对比了其优缺点,以便为ISOP-DAB的控制器设计提供参考.

基于IDC配电系统的直流变压器拓扑及其控制方法的研究

直流变压器是互联网数据中心(Internet Data Center,IDC)配电系统的重要单元,其技术水平影响着整个IDC配电系统的运营水平。以逻辑链路控制(Logical Link Control,LLC)谐振变换器为基础单元模块,以输入串联、输出并联为拓扑结构,设计了一款基于IDC配电系统的直流变压器。首先介绍了直流变压器系统的拓扑结构,并分析了其均压均流特性;其次又提出了一种三环控制策略,主要对直流变压器系统进行均压均流控制,该策略可以使系统稳定输出额定电压,并使系统具有良好的均压均流效果;最后设计一款10 kV/400 V的直流变压器系统,实验表明该系统运行效果良好,具有较高的稳定性和调节能力。

分布式输入串联输出并联逆变器系统的复合式控制策略

输入串联输出并联逆变器系统适于高压直流输入、大电流交流输出的应用场合。为实现该系统的控制目标——输入均压和输出均流,提出了复合式控制的两种具体实现方案——输入均压/输出电感电流同相位控制和输入均压/输出电感电流同幅值控制。为实现系统的完全模块化,提出了一种新的分布式架构,各模块间仅通过输出电压基准同步母线、输入均压母线和平均电流母线进行相互通信。研制了样机,仿真和实验结果验证了所提方案的正确性与有效性。

并联DC-DC变换器网络控制系统的信号量化研究

针对并联DC-DC变换器网络控制系统(NCS)因无法及时处理冗长信号而导致系统均流输出性能较差的问题,结合滑模控制(SMC)策略提出一种NCS均匀量化设计方法。以并联Buck变换器为例,首先设计了其主从均流SM控制系统;后在连续域内对含SMC的NCS进行均匀量化设计,并根据量化误差分析了系统的稳定性能;再考虑到变换器在实际数字控制系统中的应用,采用零阶保持器研究了均匀量化SMC系统的离散化效应并给出了稳定性条件;最后,利用仿真分别分析了连续和离散域中不同参数条件下系统的输出性能,得到当量化步长与采样时间分别取0.1与0.1 ms时系统输出性能最优,并在该最优参数下进一步通过实验证明,所设计均匀量化SMC系统能够将并联Buck变换器的输出电压与均分电流稳态误差分别控制在0.117 V与0.008 A内,验证了所提设计方法的正确性。

基于DAB的ISOP型蓄电池测试电源控制策略

针对传统测试电源多采用单向能耗式结构,存在充放电测试速度慢、能耗高的问题,提出以双有源桥(DAB)作为基本模块的输入串联、输出并联(ISOP)型直流变换器构成测试电源,并在充电的不同阶段提出ISOP-DAB变换器的恒流控制和下垂限压控制策略;提出的基于DAB的ISOP型蓄电池测试电源可以提高充放电速度、降低能耗,同时避免采用工频变压器造成的测试装置体积大、质量大的问题。研究测试电源中ISOP-DAB变换器的工作原理和建模方法,得到ISOP-DAB变换器的小信号电路应用等效模型。对比ISOP-DAB变换器的输入均压控制策略,选择模块化控制方法进一步研究,实现多模块的输入均压和输出均流的同时兼顾实现分段充电方式。最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性。

相同移相角控制的串–并型移相全桥组合变换器

在高输入电压/低输出电压的电压变换应用场合,通常采用输入端串联/输出端并联(input-series output-parallel,ISOP)组合型直流变换器来降低功率开关器件的电压应力,但须确保、控制输入端串联均压与输出端并联均流。针对移相全桥变换器模块构成的ISOP组合变换器提出相同移相角控制技术。该控制技术无需专门的均压或均流控制环,故控制系统简单、可靠。针对变换器各模块参数不一致的工况,应用小信号模型与稳态直流模型,分析各模块输入端串联实现自动均压与输出端并联实现自动均流的机理,并且指出影响模块均压/均流精度的参数差异性。采用现有技术降低模块参数的差异性,足以保证相同移相角控制的ISOP组合变换器取得良好的均压/均流精度。仿真与实验均验证了该控制方案的可行性与可靠性。

新型多路LED驱动电源关键技术研究

通过对国内外通用的LED驱动电源技术的分析研究,优化设计了适用于双开关以及单开关拓扑的多路输出方案,利用谐振电容参与变换器谐振网络的谐振,改变变换器增益曲线,改善变换器动态性能,实现多路输出的均流,并解决开路保护等问题;开发了一种新型的单开关正反激多路输出电路,实现变压器双向激磁,利用谐振电容和电感谐振,实现副边二极管零电流开关;解决了PFC电路的可靠性问题,进一步简化电路,降低了系统成本.

输电线路高频融冰大功率激励电源设计与控制方法

本文设计了一种高频融冰大功率激励电源模块化结构。输入侧应用多重化PWM可控整流和功率单元输入载波相移技术,对输入谐波和功率因数控制;组合逆变器采用相移SPWM技术以克服大功率开关器件开关频率低无法输出高频的难点,并采用输入均压、输出均流的控制策略,各单元间通过均压、均流母线相互通信,抑制了功率单元并联结构产生的环流。搭建的融冰电源仿真试验结果表明:该融冰激励源输出频率可达到40 k Hz,输出电压稳定,谐波含量少,控制方便,为输电线路新型融冰装置研发提供了技术参考。

基于Boost+四变压器串/并联LLC级联变换器的研究

为满足直流模块电源宽电压输入、大电流输出、高功率密度的技术要求,本文设计了一种Boost+四变压器串/并联LLC级联直流变换器。该级联变换器的后级LLC谐振变换器采用四变压器串/并联结构,不仅减小了单个变压器的匝比和电压电流应力,而且具有良好的自然均流特性,极大地提升了电路效率。采用基波分析法推导了后级LLC谐振变换器的等效模型和增益特性,对前级Boost电路参数和后级LLC谐振参数进行了优化设计。同时,针对激磁电感参数不一致对输出自然均流的影响,也进行了理论分析。最后通过Saber仿真验证了理论的正确性和可行性。

列车辅助逆变器DC/DC控制

城轨列车辅助逆变器DC/DC部分多使用输入串联输出并联(ISOP)模式,适用于高压输入大功率环境,该类结构关键性控制技术在于输入均压控制与输出均流控制;给出系统拓扑,并设计输入输出环节,通过仿真分析验证设计合理性。