光纤隔离变换器在光电式电流互感器中的应用

在介绍Rogowski线圈光电式电流互感器基本原理的基础上,设计了一种基于电压/频率(V/F),频率/电压(F/V)转换原理的光纤隔离变换器,实现了互感器高压端与低压端的电气隔离。论述了电路的结构、工作原理、硬件设计等,并通过实验进一步阐明光纤隔离变换器的工作原理。现场实验表明,该光线隔离变换器具有良好的线性度,传输精度高,工作稳定。

DC/DC隔离变换器噪声的产生、测量和抑制

文章阐述了DC/DC隔离变换器噪声产生的原因,两种传导噪声测量的方法以及降低传导噪声的方法和典型电路,并给出了某型号产品所采用的DC/DC滤波电路。

基于状态空间平均法的DC/DC高频隔离变换器建模仿真分析

利用状态空间平均法对70kW无源缓冲型软开关DC/DC变换器进行建模仿真分析,以获得优良的稳态、瞬态、动态等特性。首先,考虑变压器漏感以及输出滤波电感、电容等效短路电阻,建立变换器等效电路;然后,分析一个周期内关键部件电压、电流理想波形,绘出不同状态下等效电路;其次,描述状态变量方程式,进行平均和线性化处理,获得其在连续工作模式下的小信号传递函数;最后,按照其数学模型组建双闭环控制系统,利用MATLAB软件仿真验证数学模型的合理性。

高压光纤隔离变换器的研制

据 V/F 和 F/V 转换原理,用 LED—PIN 光纤链路,实现高压模拟信号线性光电隔离。并论述了其工作原理、系统组成和硬件设计。

基于WBG器件的零电流直流隔离变换器研究

提出了一种可在零电流开关ZCS(zero-current switch)下仅通过功率开关器件达到直流隔离效果且输出电压在一定范围可调的直流变换器拓扑结构。首先分析了该变换器稳态时的工作原理及电路模型,并推导出了在含有寄生参数下的输出电压数学表达式;然后通过接触电流TC(touch current)对电路的隔离性能进行了评估,并论述了共模漏电流的抑制方案以提升电路隔离效果;最后基于宽禁带WBG(wide bandgap)材料碳化硅MOSFET下设计了原理性实验样机,并对理论分析进行了验证。

运算放大器构成的高精度低成本直流电压隔离变换器

本文采用运放、脉冲变压器等通用元件设计出一种低成本、高精度的直流电压隔离变换器。并可根据需要选择电压输出和电流输出形式。适用范围宽，易于同其它电路接口的联接。

运算放大器构成的直流电压隔离变换器

本文采用运算放大器、脉冲变压器、电子开关、通用器件组成低成本、高精度的电压检测隔离变换器。分析了它的工作原理及其应用。

DC/DC隔离变换器噪声的测量和抑制

本文主要阐述了DC/DC隔离变换器噪声产生的原理、两种传导噪声测量的方法以及降低传导噪声常用的和方法和典型应用电路,并给出了某型号产品所采用的DC/DC滤波电路。

固态变压器中隔离双向DC/DC变换器扩展移相下虚拟电流控制策略

该文以固态变压器后级隔离双向DC/DC变换器为重点研究对象,提出一种扩展移相下虚拟电流控制策略。通过分析后级变换器在扩展移相传输功率下相移量关系以获得最小电流应力最优解来提高变换器的传输效率,减少器件损耗。同时通过虚拟电流控制思想在线估算传输功率来提高系统动态响应性能,减少电流传感器使用。最后,对该文所提出的扩展移相下虚拟电流控制与扩展移相控制进行实验对比分析,验证了扩展移相下虚拟电流控制策略具有降低电流应力,显著提高变换器的动态响应的优点。

隔离型双向AC-DC矩阵变换器闭环控制方法研究

根据隔离型双向AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC Matrix Converter,IAMC)没有中间电容缓冲环节,输入和输出变换器控制之间存在耦合,研究提出了IAMC两级功率变换器的控制方法。通过对全桥变换器进行闭环控制进而实现对直流侧输出电流和功率的直接控制;三相-单相矩阵变换器实现对有功和无功功率的独立控制,以满足网侧功率因数的高精度控制。所提控制策略有效降低了两级变换器的耦合强度,保证了系统的良好性能。在MATLAB中进行仿真,结果表明,所提出的控制方法在使系统电能质量得到提高的同时,可以实现单位功率因数可调,验证了所提控制策略的正确性和有效性。

三有源桥DC-DC变换器广义状态空间平均模型及控制策略研究

基于移相加占空比控制策略的三有源桥TAB(triple active bridge)DC-DC变换器具有效率高和软开关范围可扩展等优点,但其小信号建模过程复杂、闭环控制环路参数整定困难。针对该问题,提出1种TAB工作在移相加占空比控制下的全阶连续广义状态平均建模和PI控制器设计方法。首先,分析TAB的运行原理和Y型等效结构;然后,结合移相加占空比控制的特点和交流方波源等效方法,推导出TAB的广义状态空间平均模型;接着,在推得模型的基础上求得输入到输出的传递函数,设计出PI控制器参数。最后,结合数字仿真及样机实验验证了所提方法的正确性及有效性。

基于扩展移相的隔离型AC-DC变换器零矢量PWM调制策略

传统隔离型双向AC-DC变换器多为两级式结构,变换器效率低、控制系统复杂,现有的单级式解决方案通常依赖大量实时计算,难以兼具低电流应力、宽软开关范围和高功率传输能力特性。为此,该文设计基于双有源全桥的新型单级隔离型双向AC-DC谐振变换器,提出一种含有零矢量的复合频率调制策略。从高频开关周期入手,利用数学推导,证明所提方案在实现自动功率因数校正功能的同时,可降低开关器件的开关频率,免除附加吸收电路,实现交直流全桥的软开关,且几乎无功率回流,从而有效提升变换器的功率传输能力,所提单变量调节方法简化控制系统设计。最后,搭建额定功率为450W的仿真和实验平台,证明理论分析的正确性和调制策略的可行性。

一种高集成低辐射的隔离DC-DC变换器

通过MEMS工艺与0.18 um BCD工艺的深度融合,设计了一种基于片上变压器的两芯片集成式隔离DCDC变换器.该隔离DC-DC变换器隔离耐压5 kVrms,输入电压为3 V-5.5 V,输出电压3.3 V/5 V,峰值效率和最大输出功率分别为29%和0.5 W,SOP-8封装,体积为7.67 mm*5.8 mm*1 mm.采用随机跳频技术,通过5-bit跳频模块控制振荡器的谐振频率在145 MHz-195 MHz范围内随机切换,从而降低其电磁辐射,测试表明辐射峰值最大降低25 dBuV.

隔离三端口电能路由变换器的模式切换控制策略

为了解决隔离型三端口电能路由器在面向实际应用过程当中多种工作模式间相互切换时,存在某些工作模式之间不能够进行直接切换的问题,本文对各工作模式特点进行了归纳,阐明了可直接切换和不可直接切换在控制层面的实质原因,提出通过设计必要的过渡控制实现模式间柔性切换的控制策略,该控制策略能够实现各个工作模式间的无缝切换,并通过仿真和实验验证了策略的正确性和有效性。本文研究结果对于多端口电能路由器的工程化应用提供了理论支撑。

适用于直流微网系统的新型双向三端口变换器及其控制策略

在传统分布式新能源并网接口中增加储能装置作为第三端口,可有效改善因分布式新能源强不确定性和随机性等特征引发的输出功率波动问题。为此提出并研究了一种适用于高升降压比直流微网系统的新型非隔离双向三端口变换器及其控制方法。通过集成双有源半桥变换器和非隔离双向Buck/Boost变换器,实现了三个端口中任意两个端口之间功率的双向传输。详细分析了所提新型变换器的工作原理、变换器输出特性以及控制策略,通过移相+脉宽调制控制方法,实现了宽范围的电压调节和各端口间功率的平滑切换。搭建了一台1 kW的试验样机,验证了所提出的新型三端口变换器及其控制方法的可行性和有效性。研究结果对于提高分布式新能源接入稳定性具有理论指导与工程实践借鉴意义。

隔离型Boost全桥变换器的关键问题研究

隔离型Boost全桥变换器因为特别适用于大功率低压输入场合,在诸如电动汽车、航天电源等领域得到广泛研究。本文将对隔离型Boost全桥变换器的两个关键问题进行分析讨论。一是如何减小变压器的漏感,二是如何实现IBFBC初始输出电压的建立。

双向隔离型AC-DC矩阵变换器的双极性SVM调制分析

首先介绍双向隔离型AC-DC矩阵变换器工作原理及能量流动方向的影响因素,然后详细分析双极性电流空间矢量调制方法的实现原理,最后设计了PI直接功率控制器用于调节充电电流。实现了单位功率因数控制和电网电流低谐波失真率,并通过仿真验证了设计的正确性。

非隔离型高增益DC/DC变换器综述

在光伏发电、燃料电池发电等新能源发电系统中通常采用高增益DC-DC变换器拓扑电路结构,近年来国内外专家学者从不同角度分别提出了不同的拓扑电路及其控制策略。对非隔离型拓扑电路研究现状,从变换器基本的构成原理出发,将非隔离型高增益变换器分成了二端口级联型、三电平型、带开关电容型、三端口交错并联型与耦合电感型五大类型,并分别从拓扑架构与变换器电压增益及开关应力等性能方面进行了详细的对比介绍,对五类非隔离型变换器进行了全面的综述,对比了各自的优缺点,对新能源发电系统中的拓扑电路结构将起到一定的指导作用。

隔离型变换器工作原理的讲解

《开关电源及技术》课程中的一个重要内容是隔离型基本电路,对这类电路的透彻讲解时需要结合磁路和电路的基本定律。本文分析了变压器的基本工作原理,指出激磁电流与铁心磁滞回线的对应关系,并以推挽型电路为例,结合磁路中的楞次定律、法拉第电磁感应定律以及磁路的基尔霍夫第二定律,通过排除法详细分析了电路工作过程中电流通路形成的原因,并给出了电路工作波形以及关键点的电压和电流表达式。

双向全桥隔离DC/DC变换器最小峰值电流及其虚拟功率控制方法

针对双向全桥隔离DC/DC变换器,以减少变换器硬件与控制系统的设计成本为目标,该文重点开展相移控制方法研究。首先,为减小变换器峰值电流与磁性元件设计成本,分析了一种通用的三重相移控制方法,在此基础上,给出了相应的最小峰值电流控制算法。然后,针对现有最小峰值电流控制运算量和复杂性大的缺点,提出了一种虚拟功率控制方法,该算法可以取消负载电流传感器,且对电感参数无依赖性;最后,基于RT-LAB与TMS320F28335的硬件在环实验平台对所提出的算法进行了半实物实验验证。实验结果表明,在宽范围输入电压的情况下,基于该虚拟功率控制的最小峰值电流控制算法能有效地减小变换器的电流应力。