基于交错并联boost电路的集中式光伏发电系统

为了减小光伏发电系统因功率扰动造成的能量损耗,提高光伏发电系统的效率和质量,将交错并联boost变换器应用于集中式光伏发电系统。在分析交错并联boost光伏发电系统运行特性的基础上,通过状态空间方程建立了交错并联boost电路的数学模型,设计了合理的补偿结构,以提高系统稳态和动态性能。仿真和实验结果表明,交错并联boost电路用于集中式光伏发电系统,不仅能够减小光伏模块的输出电流纹波,而且提高了光伏模块输出电流纹波的频率,减小了电感设计尺寸,降低了开关管的电流应力,提高了系统的功率密度和系统稳定性。

基于交错并联Boost电路的离网光伏发电系统优化研究

离网光伏发电系统的单Boost电路输出的电压和电流纹波较大,会影响离网光伏发电系统的可靠性和稳定性,提出一种基于交错并联Boost电路的改进型离网光伏发电系统。运用Pvsyst对离网光伏发电系统进行仿真,在离网光伏发电系统中使用交错并联Boost电路和Boost保护电路。利用Matlab对交错并联Boost电路和Boost电路进行仿真,得出电压和电流仿真波形图。仿真结果表明,交错并联Boost电路比Boost电路电流纹波降低了36.8%,电压纹波降低了65%。说明交错并联Boost电路可以有效减小电流和电压的纹波。

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。

一种隔离型交错并联无电解电容LED驱动电路

针对LED驱动电源中因为使用了电解电容而降低电源使用寿命的问题,提出一种基于隔离型交错并联Boost-PFC变换器的单级无电解电容LED驱动电路拓扑,该拓扑由交错并联Boost变换器和辅助功率平衡电路组成,通过辅助功率平衡电路平衡瞬时交流输入功率和直流输出功率的差值,抑制了输出电流的低频纹波。详细分析了该拓扑结构的工作原理及开关模态。基于所提电路拓扑,分析了该电路输出电流低频纹波的产生机理,提出一种适用于该电路拓扑的低频纹波控制策略,给出了具体的实现方案,并对电路关键参数进行了设计,最后搭建了一台40 W的原理样机,实验结果表明:采用所提方案时,输出滤波电容和辅助储能电容均可降到6.6μF,输出电流纹波降至16.7%,从而可以使用容值较小的薄膜电容替代电解电容,提高了LED驱动电源的使用寿命和可靠性。

基于双并联Boost电路的光伏系统最大功率点跟踪控制方法

光伏电池的输出功率取决于外界环境(温度和光照条件)和负载状况,需采用最大功率点跟踪(MPPT)电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,从而充分发挥光伏器件的光电转换效能。在比较了常用光伏发电系统控制的优缺点后,依据MPPT控制算法的基本工作原理,主电路采用双并联Boost电路,具有电压提升功能,并且能够提高DCDC环节的额定功率和减小直流母线电压的纹波。针对传统扰动观察法存在的振荡和误判问题,提出了一种新型的基于双并联Boost电路的改进扰动观察法最大功率跟踪策略。在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,仿真结果表明,当外界环境发生变化时,系统能快速准确跟踪此变化,避免算法误判现象的发生,通过改变当前的负载阻抗,使之与光伏电池的输出阻抗等值相匹配来满足最大功率输出的要求,使系统始终工作在最大功率点处,并且在最大功率点处具有很好的稳态性能。最后通过实验验证了该算法的有效性。

可拓展的高增益耦合电感交错并联Boost变换器

为提升DC/DC变换器的电压增益,以两相交错并联Boost变换器为研究对象,引入双耦合倍压结构,利用副边与倍压单元、钳位吸收支路进行组合,提出了可拓展的高增益耦合电感交错并联Boost变换器。该变换器可通过级联多个副边倍压结构不断提升变换器的电压增益,并共用钳位电路实现吸收漏感能量。详细分析该变换器的工作模态,结论给出了变换器稳态性能分析以及各项性能指标。最后,搭建了一台200 W的实验样机,结果验证了该变换器在实现15倍高电压增益的同时,实现了输入端低电流纹波和开关管低电压应力。

基于交错并联Boost电路的光伏发电系统优化

光伏发电系统的单Boost电路输出的电压和电流纹波较大,会影响发电系统的可靠性和稳定性,因此提出一种基于交错并联Boost电路的改进型光伏发电系统。在MATLAB/Simulink模块中搭建仿真模型,仿真结果表明,交错并联Boost电路可以有效减小电流和电压的纹波,证明其可以在并网光伏发电系统中发挥积极作用。

多重交错并联开路电路故障检测

多重交错并联电路被广泛用于风机、光伏发电、电动汽车等领域。该拓扑结构具有电流波纹小、传输效率高以及功率因数小等优点。但该结构中的支路一旦发生开路故障,系统的性能则严重下降。为有效识别出该电路的开路故障以便进行容错控制,该文提出一种能同时判别出多个故障支路的故障诊断算法,将传统的单相故障检测推广到多相。该算法根据多重交错并联电路的结构特点预测出支路电流,使用最小二乘法对输入电流和预测的支路电流进行求解,可以得到每一相支路的工作状态,从而识别出电路的故障位置。实验以及仿真结果证明了该算法的有效性,以及对噪声的鲁棒性。

一种用于光伏最大功率点跟踪的Boost电路

光伏发电系统中利用Boost电路进行最大功率跟踪的过程存在电路升压能力不足、输入纹波较大等问题,利用开关电感结构替代并联交错Boost电路中电感,构成一种高升压比且低纹波的改进型Boost电路。该电路在同一开关周期中拥有四种开关模式,存在三种不同工作状态,利用平均周期建模法讨论其不同占空比情况下输出电压增益及输入电流纹波情况。MATLAB仿真结果表明,改进型Boost相比于传统Boost电路具有更高的升压能力;且在动态输入条件下,具有较快的跟踪速度,输入电流纹波小,输出功率控制效果稳定,适用于光伏发电最大功率点跟踪。

基于双并联Boost电路的功率预测改进电导增量法研究

光伏电池输出功率易受光照强度和外界温度的影响,需采用最大功率点跟踪电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,是提高光伏电池效率的重要手段。本文通过分析比较传统电导增量方法,提出一种新型双并联Boost电路的功率预测改进电导增量法最大功率跟踪策略。利用Matlab/Simulink软件进行仿真建模与分析,表明本文所提出的方法跟踪速度更快、稳态性能更好、纹波系数更小,减小振荡的同时又能避免发生误判,可有效实现对太阳能发电系统输出特性的优化,对于光伏发电系统有重要的参考意义。

基于UCC28065的交错Boost PFC电路TM控制方法研究

为提升LED驱动电源前级Boost PFC电路的功率等级,减小输入电流纹波,缩小输入EMI滤波器体积,提升整体性能,提出一种采用UCC28065芯片TM模式控制的交错Boost PFC电路。分析交错并联电路工作原理、工作过程和TM控制原理和控制过程,设计主电路、控制电路和闭环补偿网络关键参数,最后仿真并制作一台600 W的样机进行验证。实验结果表明,交错并联PFC电路和所设计的TM控制方法可减小输入电流纹波,实现开关管的软开关,效率提升至96.35%,大大提升临界电流模式Boost PFC的功率等级,并提升其PFC性能,验证了TM控制方法的有效性。

交错并联型Buck电路的设计与仿真

整流电路由于滤波不彻底,输出电压会产生纹波,即使采用电池供电也会因负载的波动而产生纹波。因此传统的Buck型变换器不可避免地出现输出电压纹波。文章分析了Buck变换器纹波成分的来源以及与电路参数的关系,提出了一种交错并联的Buck电路以减少纹波,并分析了该电路的运行原理,最后对电路进行了仿真,仿真结果显示,交错型Buck电路可以有效减少纹波。

基于交错并联BUCK电路的车载永磁发电系统设计

为了克服车载爪极式发电机漏磁大、电励磁损耗大、比功率低、低速发电性能差等缺点,适应车载电器设备及蓄电池日益增长的用电量需求,采用永磁发电机与两相交错并联BUCK电路拓扑结构设计了新型车载永磁发电系统。MATLAB仿真分析及实验台架测试结果表明:系统不仅提升了发电功率、缩小了安装体积、改善了低速发电性能,而且输出的电压和电流纹波大幅度降低,获得了良好的稳压效果,满足了汽车电子系统对发电系统的要求。

IBES算法在并联Boost电路MPPT系统中的应用

针对光伏阵列在复杂光照条件下的多峰值特点及常规的最大功率追踪算法无法兼顾追踪精度和速度、存在振荡的问题,提出了一种改进秃鹰搜索算法;该算法在选择搜索空间时使用混沌映射对选择位置控制变化的参数进行优化,增加种群位置的多样性,提升算法的全局搜索能力;并在搜索空间猎物时,引入Levy飞行机制,对秃鹰新位置进行优化,增强了算法跳出局部搜索的能力;同时提出一种新型并联Boost电路,提高追踪的稳定性,减小振荡。通过Simulink建模仿真分析可知,结合改进的算法与新型并联Boost电路,在三种阴影情况下,追踪的成功率分别为100%、98%、96%,均高于原始算法,能够更快、更稳定地实现最大功率跟踪。

直驱型风电系统单周期控制的并联Boost PFC变换器分析与设计

直驱型风力发电系统采用三相不控整流桥与带有大容量电容器的电压源电流控制型逆变器并网发电,电能变换电路向永磁同步发电机中注入了大量低频谐波,增加了系统损耗,减少了系统功率容量。提出了一种将两组Boost电路并联,并采用单周期技术加以控制的方案。仿真结果表明,该方案实现了对永磁同步发电机的输出进行功率因数校正、降低发电机电流的谐波含量、提高系统功率容量的目标,从而验证了该方案的可行性和正确性。

四相交错电路中占空比对纹波电流的影响研究

对四相交错Buck和Boost电路占空比对纹波电流幅值的影响进行了理论分析,并得到归一化纹波幅值与占空比的关系.结果表明:在Buck电路中,占空比为0.25、0.5和0.75时归一化电流纹波幅值最小为0,考虑单相纹波电流,占空比选择在0.25和0.75附近时纹波电流最小;在Boost电路中,当输入输出电压的变比较小时,能够有效减小纹波电流.MATLAB仿真结果与理论分析结果一致.

基于交错并联Boost应急通风逆变器开发

为落实国家“双碳”战略,响应轨道交通辅助电源高效率、高频化、高能量密度的发展号召,文章设计了一种结合使用SiC MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)及双重交错并联技术的新型应急通风逆变器。首先,引入了双重交错并联技术使系统的功率损耗和功率器件的电流应力显著减小;其次,使用了SiC MOSFET使系统的功率密度和转换效率显著提升;再次,配置了设计合理的RC电路使得MOSFET的尖峰震荡显著减小,拓宽了功率器件的稳定运行区间;同时,设计了前后级结合的闭环控制策略使系统的动态响应性能和抗干扰能力显著提升;最后,搭建了Simulink仿真模型并在3 kW样机上进行了试验验证,试验结果验证了控制策略的有效性。

双BUCK变换器串/并联输出电路

一种双BUCK逆变器,该逆变器可串联或并联输出,逆变电路具有无桥臂直通、高频高效运行的特点,可根据需要提供两种不同规格的输出电压,满足不同负载设备的需要。论述了交错开关型PWM调制方案与同步开关型PWM调制方案,消除了传统SPWM电路存在的环流能量,降低了由于环流造成的损耗。

一种适用于中子管离子源的高增益交错并联升压变换器

针对离子源电源,提出了一种新型的高增益交错并联升压变换器.并详细地分析了该变换器的工作机理,给出了稳态工作性能分析和主要电气参数的实验波形.该变换器与传统的升压变换器相比,具有输出输入变比高、效率高、输出电流纹波低、工作性能稳定和控制电路简单的特点.最后,通过一个2kV、功率20W的原理样机验证了理论分析的正确性.

基于UCC28070A控制的交错并联PFC设计

为提升功率因数校正电路的功率容量,减小输入电流纹波率,提升系统性能,提出了一种基于UCC28070A控制的交错并联功率因数校正电路。在深入分析交错并联PFC系统原理的基础上,给出了3kW功率因数校正电路的详细设计方案,包含关键的功率与控制电路设计,环路补偿设计,并通过实验样机进行详细验证。实验结果表明,有关交错并联PFC电路的分析与设计方法科学可行。