高次谐波近似法的单管无线电能传输电路参数设计

以P-LCL补偿网络的SSC-WPT系统为基础,利用高次谐波近似算法对电路参数进行设计,实现精确的零电压软开关(ZVS)裕量。分析了单管无线电能传输电路的工作模式以及参数的设计,以理论分析为基础,搭建输出电压为150 V,功率为1 kW的实验样机,验证结果与理论分析一致。

基于国产MCU混合控制的高压直流变换器

LLC谐振变换器的电路分析采用一次谐波近似法(FHA),忽略高次谐波的影响。对于LLC谐振变换器的宽范围输入,只调节开关频率稳定输出电压,会出现输出电压超出允许范围的情况。根据归一化频率和电压增益曲线,当开关频率远离谐振频率时,FHA不再有效,会导致电压致增益失效。采用单一调节频率控制模式,不能控制输出电压的允许范围。因此,通过调节频率和调节开关管占空比的混合控制方式,稳定输出电压。控制芯片采用国产的HPM6300单片机,具有160 MHz主频。这里搭建功率为1.5 kW的原理样机进行实验验证,额定输入电压为400 V,电压输入范围为±10%,额定输出电压为1500 V。实验结果证实了理论分析和参数设计的准确性。

基于国产嵌入式芯片的全数字控制轨道交通高压直流LLC电源研究

[目的]采用高效率LLC(电感、变压器、电容)拓扑结构的高压直流电源在轨道交通领域应用广泛。但由于LLC电路的变频控制特性,难以实现全数字化,且国产化研究滞后,故有必要开展相关研究。[方法]基于上海先楫半导体科技有限公司(以下简称“先楫”)HPM6300系列的全数字控制LLC高压电源电路,采用一次谐波近似法分析并建立电路模型;分析了电路系统程序的控制流程;通过搭建功率为1.5 kW的原理样机,进行试验验证。[结果及结论]证实了采用国产先楫嵌入式控制芯片HPM6300 MCU(微控制单元)来搭建LLC试验样机,并通过PFM(脉冲频率调制)+PWM(脉冲宽度调制)混合控制能够实现宽范围输入,能快速稳定电压输出,后续可采用不同的控制方式,在结构上进行改变,以实现宽范围输入。

基于ICPT系统模式切换的临界负载点研究

针对感应耦合式无线电能传输系统超出一定负载值后,将进入断续工作模式,存在输出增益不再满足负载无关性,输出功率下降的问题,采用谐波近似法分析4种简单的拓扑模型,给出整流电路输入电压、电流的谐波表达式,得到连续工作模式到断续工作模式切换的临界负载点,通过Saber软件进行仿真验证。系统在临界负载点以内工作时,可获得最佳的功率传输。所得结论为其他复杂拓扑结构临界负载点的确认提供了有益指导。