临界电流模式图腾柱无桥功率因数校正换相谐振抑制

工作于临界电流模式下的图腾柱无桥功率因数校正(PFC)电路因其无整流桥损耗、电感体积小、易于实现软开关而得到广泛关注。然而,在输入电压过零点处,工频管之间的换相时刻,电感会与工频管的结电容产生谐振,相应地,电感电流和直流母线电压因此会存在高频振荡。电感电流振荡会加剧输入电流畸变程度,而母线电压上的高频尖峰由于振荡频率高,后级DC-DC变换器难以抑制而传递至负载,导致敏感负载无法正常工作。该文分析线性开关在主动栅极电路中抑制振荡的工作原理,基于线性开关的特性提出三电平驱动方式来抑制图腾柱无桥PFC换相谐振,降低输入电流总谐波畸变率(THD)的同时实现对直流母线的高频尖峰的抑制,在2kW满载工况下,将输入电流THD降低1%,母线电压尖峰高频分量峰值由2.83V减小至0.01 V以下。实验结果表明,该文所提出的三电平驱动方式可以有效抑制临界电流模式图腾柱无桥PFC的换相谐振。

基于NPC型三电平变换器的高速磁悬浮飞轮同步载波驱动技术

相比电池储能,飞轮储能具有功率密度高,瞬时功率大,响应速度快等优点,可有效缓解地铁频繁启停对母线电压的冲击。由于我国地铁直流供电网络多为1 500 V电制,两电平变换器无法用常规1 700 V电压等级器件实现安全驱动,因此,本文提出了基于NPC型三电平变换器的高速磁悬浮飞轮同步载波控制技术。首先,建立了三电平驱动系统稳态及换相动态过程的等效模型,分析了驱动电压和定子电流的数学关系;然后,提出了一种同步载波驱动技术,实现了高压、高速无刷电机的加减速控制;最后,设计了磁悬浮飞轮储能系统工程样机,测试了充放电工况下系统的工作状态。实验结果表明,本文所提方法具备快速大功率充放电功能,在充电或放电工况下三电平变换器中点电压均能够保持平衡,系统可稳定运行在额定1 500 V、40 000 r/min参数附近。

三电平网侧变流器预测电流控制及其与两电平变流器比较

将预测电流控制方法从两电平推广至三电平,对三电平系统中需要注意的脉宽调制方法、中点电位平衡等进行研究,提出适合三电平的预测电流控制策略。通过计算机仿真,对两电平和三电平系统采用同样的控制方法进行模拟,仿真结果说明预测电流控制同样可以应用于三电平网侧变流器,且能够保证中点电位的平衡。在相同条件下与两电平系统相比,三电平系统要求的器件耐压和网侧谐波含量更小,适合用于高压大容量的电力牵引传动系统。

中性点箝位型三电平高压变频器实验分析

基于集成门极换向晶闸管(IGCT)串联的中性点箝位型三电平高压大功率变频器中,变频器直流环节(包括限流电感、箝位电容及限流电阻)参数设置合理与否关系到高压变频器的安全运行。文中分析了直流环节的时间常数大于和小于脉宽调制的死区时间的IGCT开关特性,从而得出在直流限流电路的时间常数小于PWM调制的死区时间,IGCT开通时的di/dt相对较小,反之,则di/dt相对较大并有可能损坏器件。通过简化实验电路来模拟三电平高压大功率变频器换流过程,实验结果验证了当直流限流电路的时间常数小于PWM调制的死区时间时,开关管的di/dt较小。

基于PROFIBUS-DP的铝箔轧机控制系统传动级分析

PROFIBUS-DP现场总线技术是自动化控制系统与分布的现场设备间交换数据的通信系统,可以大量减少电缆,减少调试和维护成本,运行可靠,应用灵活,功能完善,是实现工厂自动化控制、通信性能高的先进过程控制系统。在铝箔冷轧机电气控制系统中采用PROFIBUS-DP现场总线技术,构成以西门子可编程控制器S7-300为主站,以ABB公司DCS500B系列全数字直流传动装置为从站的分布式网络控制系统。本文首先介绍了PROFIBUS-DP总线,然后对控制系统传动级进行了深入的分析。

三电平高压大容量变频调速系统中的预励磁方案

如何提高系统起动输出转矩、抑制起动电流是大容量变频调速系统中存在的一个难题。由于半导体器件电流耐量的掣肘,在起动之前通过预励磁方案有效建立起电机内部磁场以减小起动电流、增加起动转矩就成为提高起动性能的行之有效的方法。本文研究了大容量三电平变频调速系统在6000V/2750kW大机组平台上所面临的起动问题,分析了直流预励磁所面临的困难,并采用交流预励磁予以解决。仿真和试验结果表明交流预励磁更利于实现平稳起动。

1450mm拉伸弯曲矫直控制系统中的PROFIBUS-DP网络

本系统采用西门子公司的S7-300 PLC、欧陆公司(Eurotherm)的全数字直流控制装置590P、分布式I/O和触摸屏来组建PROFIBUS-DP总线网络。首先介绍了系统的组成,然后重点介绍了系统的软、硬件实现。

一种GaN半桥驱动器电平移位电路设计

GaN半桥输出点电压在死区时间为负值,给GaN功率器件栅极驱动电路信号通信带来了挑战。通过研究驱动器电平移位锁存电路工作状态与半桥功率级输出节点电压跳变、死区时间负压之间的相互影响,设计了一种新型的零静态功耗电平移位电路及其误触发消除电路。电路采用100 V BCD 0.18μm工艺设计,在输入电压100 V、开关频率5 MHz的GaN半桥变换器中对版图进行了后仿真。仿真结果表明,当半桥功率级输出节点分别为-3 V和100 V时,延时为4.5 ns和1.5 ns。

一种TN-LCD背电极CMOS驱动电路的设计

基于南科(ACSMC)3 um铝栅N阱CMOS工艺,讨论了一款集成了TN-LCD驱动电路的消费类电子芯片,它的工作电压为1.5 V。文章详细介绍了LCD背电极驱动电路的设计,该驱动电路采用1/2 Duty、1/2Bias的驱动方式,具有电路结构简单、显示质量高和对比度高等优点;实测结果和Hspice仿真结果均满足设计要求。

LED路灯低压双电平直流供电技术研究

基于LED发光原理及驱动电源需求分析,为解决LED驱动电源故障率高、维护难的问题,提出在LED道路照明领域采用低压双电平直流供电模式。实验分析论证低压双电平直流供电在降低LED驱动电源故障率以及降低路灯运行安全风险方面的优势,通过变频直流供电方式在保证亮度的前提下降低能耗。

直驱式风力发电系统低电压穿越技术仿真研究

给出了永磁直驱式风力发电系统的拓扑结构,分析了直流卸荷电路的工作原理和拓扑结构,建立了永磁风力发电系统模型,运用Matlab/Simulink平台搭建了基于直流卸荷电路的永磁直驱风力发电系统低电压穿越技术仿真模型。仿真结果验证了系统的可行性和电网电压跌落时系统良好的穿越性能。该系统为进一步的产品实现打下了基础。

1250mm平整机传动控制系统的设计与应用

为满足1 250 mm平整机组生产线的结构布置要求,采用西门子高精度SINAMICS S120交流变频技术取代了原有的直流传动系统,设计了1 250 mm平整机传动控制系统,保证了平整机高精度轧制生产节奏的连续性,节能高效,运行可靠,提高了生产效率。

介绍两种KROLL动臂塔式起重机

介绍了世界著名塔机制造商丹麦KROLL公司两种动臂塔机的性能参数,从10个方面论述了塔机性能特点,该两种塔机特别适用于水电站大坝混凝土的浇筑施工。