直流微电网DC/DC变流器IGBT均温控制

直流微电网并联DC/DC变流器中功率器件IGBT电热参数以及线路参数存在差异性,使得各并联DC/DC变流器中的IGBT承受不同的热应力,热应力差异加剧了DC/DC变流器IGBT疲劳老化失效程度,降低了直流微电网整体供电可靠性。为此,提出一种直流微电网DC/DC变流器IGBT均温控制策略。首先,建立基于Foster热网络模型的IGBT热电耦合模型,并计算分析DC/DC变流器IGBT结温;然后,分析直流微电网并联DC/DC变流器IGBT结温差异的影响因素,通过在传统下垂控制中引入均温虚拟阻抗,自适应调整流经各DC/DC变流器的电流,使得各并联DC/DC变流器IGBT结温趋于一致,并进行所提策略的稳定性分析,实现DC/DC变流器运行可靠性和直流微电网整体稳定性的有效提升;最后,搭建Matlab/Simulink与PLECS/Blockset联合仿真模型,验证了所提均温控制策略的有效性。

氢能轨道车辆大功率升压DC/DC变流器设计与测试研究

随着氢能轨道车辆的不断发展,燃料电池系统功率等级也逐渐提高,文章基于氢能轨道车辆功率需求,定制化开发大功率DC/DC变流器。介绍了燃料电池用升压DC/DC变流器设计过程与各关键部件选型计算分析,通过Simulink搭建变流器仿真模型进行仿真分析,最终对DC/DC变流器进行产品测试。测试结果表明:300 kW DC/DC变流器输入电压显示精度≤±2 V,输出电压精度≤±3 V,输入输出电流纹波<±1%,在额定工况效率≥95%时,峰值效率>98%。由于采用了优越高频特性的碳化硅器件和多路交错并联控制,有效地减小了输入输出纹波电流,同时轻量、小型化设计也降低了系统体积、质量。双向DC/DC变换器能够用来控制燃料电池输出功率,为后续氢能燃料电池系统装车或试验室调试验证提供硬件基础。

一种新型临界模式控制的变频软开关全桥DC/DC变流器

储能电感位于原边的全桥DC/DC变流器（full bridgeconverter with primary side energy storage inductor,FB-PESI）,采用传统的固定频率、移向控制（phase-shift,PS）方式时主要工作于断续导通模式（discontinuous conductionmode,DCM）,不适合应用于宽范围电压输入的场合。为克服PSFB-PESI变流器的这一缺点,提出一种新型的采用变频（variable frequency,VF）控制策略的FB-PESI DC/DC变流器（VFFB-PESI）。该VFFB-PESI变流器不仅保留了PSFB-PESI变流器宽范围软开关、高效率、高功率密度的优点,还可始终工作于临界导通模式（critical continuous operation mode,CrCM）,从而在宽输入电压范围内均可获得较高的变换效率。同时给出了针对该VFFB-PESI变流器的损耗分析方法和优化设计流程。通过制作的300 W、200~400 V输入、12 V输出样机实验,验证了理论分析的正确性。

模块化移相谐振式DC/DC变流器和并联运行

模块化电源的设计和并联运行是提高系统可靠性和扩大供电容量的重要手段。给出了移相式PWM变流器的小信号模型及实用的数学模型 ,介绍了移相谐振式DC/DC模块设计和并联 ,并给出了实验结果。

软开关AC/DC变流器中SVPWM波形的优化选择

针对所提出的软开关AC/DC变流器 ,基于软开关变流器的工作原理和空间矢量控制机理 ,通过分析、仿真和实验 ,研究了 4种SVPWM波形的谐波成分和谐振环开关频率 ,从而确定适合该软开关AC/DC变流器的最佳逼近方式和SVPWM波形。给出了仿真和实验结果。

一种新颖的三电平全桥谐振型软开关DC/DC变流器

为了能达到同时兼容单/三相的PFC变换器输出的目的,提出了一种新颖的三电平全桥谐振型软开关DC/DC变流器。该变流器在结合了LLC拓扑和三电平技术所有优点的基础上,利用了全桥结构从而能够适用于大功率的应用,为兼容400V/800V的单/三相系统创造了条件。通过对该变流器工作状态描述、理论深入分析和损耗计算,以及一台1kW,54V/20A输出样机的实验,验证该变流器的输入范围可以达到400～800V,同时保持了一次主开关ZVS、二次整流二极管ZCS的优点。由于采用了磁集成技术,整个变流器只使用一个磁元件。因此,该变流器特别适合于系统集成的场合,对电源产业简化产品结构和降低成本具有积极意义。

桥式并联谐振直流环AC/DC变流器的最佳谐振控制

提出一种桥式关联谐振直流环电压源型ＡＣ／ＤＣ高功率因数变流器，所有器件可实现双零开关，采用相平面法对整流和逆变两种工作状态进行了归一化分析。在此基础上，讨论实现软开关的最佳谐振控制和参数设计，给出了实验结果。

基于超级电容储能系统的双向三重DC/DC变流器控制策略研究

双向DC/DC变流器为电力储能系统中重要组成部分,针对超级电容储能组串电压范围宽的特性,采用三重化双向DC/DC变流器。建立了状态空间平均法的双向DC/DC变流器的数学模型和超级电容成组等效模型,提出了三重化双向DC/DC变流器针对超级电容充放电工况下的双闭环控制策略,建立了基于超级电容的三重化双向DC/DC变流器仿真模型。仿真结果表明,相较于传统非隔离半桥型双向DC/DC变流器,三重化双向DC/DC变流器可以有效减小各相电感电流,降低开关元件的电流应力需求,提高了变流器的功率等级,所采用的控制策略能够有效控制超级电容充、放电,较好地满足系统动态和稳态指标,适用于在电力储能系统中的应用。

恒频电流跟踪PWM AC/DC变流器基准正弦电路的设计

基准正弦电路对恒频电流跟踪PWM AC/DC变流器的可靠工作起着极其重要的作用。本文研究了一种采用数字化技术,实现与电网电压同步的基准正弦电路的原理,给出了电路关键参数的设计原则。电路简单实用,在实际应用中取得了良好的使用效果。

蓄电池充、放电装置中的PWMACDC变流器设计

针对蓄电池维护需要 ,研制了一种集充电、放电功能于一体的蓄电池充放电装置。该装置采用PWMAC DC变流器控制 ,实现了网侧电流正弦化及单位功率因数 ,从而大大减少了其对电网的谐波污染。回馈型放电模式 。

蓄电池充放电装置中双向AC／DC变流器的研究

研制了一种集充电、放电功能于一体的蓄电池充放电装置。该装置采用双向功率流控制技术,实现了蓄电池的充放电控制。网侧电流正弦化和单位功率因数的实现大大减少了对电网的污染,而直流电能的并网发电,使得装置具有很好的节能效果。

一种准Z-源DC-DC变流器的研究

准Z-源变流器可以利用开关管导通与关断的状态在单一的拓扑结构中实现Buck与Boost的性能。理论上这种准Z-源变流器的输出电压可以为任意值,而实际中由于电路器件非理想特性和控制方法的限制,使得输出电压并不能达到任意值。详细分析了准Z-源变流器结构及相应的工作原理。首先使用Saber软件对准Z-源拓扑结构建立相应的模型并进行了电路开环仿真,然后通过具体的电路实现了这一新型拓扑。该电路具有良好的稳态和动态响应,且电路简单、调试方便。

三相PWMAC/DC变流器优化空间矢量控制的研究

针对常规三相PWMAC/DC变流器的空间矢量控制 ,提出了空间矢量的优化控制策略 ,这种优化控制策略采用无差拍电流控制且能在一个电流周期使每个功率管关断 1/6周期 ,从而在改善电流响应的基础上 ,降低了功率管损耗 ,提高了变流器的电压利用率及运行效率 ,实验证明了该方案的有效性。

三相PWM AC/DC变流器电流控制技术的比较研究

介绍了固定开关频率的电流跟踪控制和滞环电流控制的原理。并用这两种控制方式在三相PWMAC/DC变流器系统中进行了实验,对实验结果进行了分析比较。

三相电流型AC／DC变流器的最优控制

分析了电流型AC/DC变流器交流侧产生暂态振荡的原因,提出了电流型AC/DC变流器的线性二次型(LQ)最优控制策略,并给出了实验验证。结果表明,将LQ控制应用到电流型AC/DC变流器中,能够实现变流器网侧的单位功率因数和直流侧的恒流源特性。

ZCS半桥式DC/DC变流器状态空间法建模及Matlab仿真分析

分析了一种ZCS半桥式DC DC变流器时域工作特性.通过研究其工作各阶段的特性建立了其状态空间模型,采用Matlab语言进行编程仿真,得到其输出电压时域仿真波,与实测吻合,证明了所建状态空间模型的正确性,得到变流器工作的一些有用结论,有助于指导下一步变流器的传导干扰分析和抑制.

软开关高功率因数AC/DC变流器的损耗分析与参数优化

针对一种软开关高功率因数ＡＣ／ＤＣ变流器的总体结构，给出了软开关和二极管关断的模型，基于对硬开关电路和软开关辅助换流电路的损耗分析，给出了电路中主要参数的优化设计方法，仿真结果验证了本文方法的有效性。

轨道交通直流牵引供电系统中AC/DC变流器的技术性能评估

传统轨道交通直流牵引供电系统采用多脉波二极管整流器作为主变流器,其性能指标主要依据国标GB10411-2005进行评价。但随着PWM整流技术的发展,该标准对整流器的性能指标评估已显不足。文章从变流器与电力系统、变流器与牵引负载以及整流器自身3个方面对整流器的性能指标进行了分析与评估,并用一个仿真算例验证了这些评估标准的有效性,为推动PWM整流技术在轨道交通牵引供电系统中的应用提供一定的理论依据。

大功率电流源型PWM AC-DC变流器建模与解耦控制

在建立电流源型 PWM变流器稳态数学模型的基础上 ,分析了系统的耦合关系 ,提出了一种基于小偏量线性化的前馈解耦控制方案。依据该方案设计前馈解耦控制器 ,削弱系统耦合关系 ,将电流源型 PWM变流器这一两输入两输出的耦合系统改造成两个近似独立的单输入单输出系统 ,实现了在工作点附近分别控制系统直流电流 Id 和系统功率因数角 这一控制思想 ,尽量避免或减少不同工作点之间相互过渡过程中的振荡。仿真试验证实了这种前馈解耦控制方案的正确性以及在改善系统速度、稳定等方面的优越性。

大功率AC/DC变流器传导电磁干扰分析与抑制(英文)

本文研究了AC/DC变流器中传导电磁干扰(EMI)的抑制问题。在系统干扰测量和干扰源及干扰传播通道分析的基础上,提出了传导EMI的抑制方法,如采用混合式EMI无源滤波器、加装吸收电路等。混合式EMI滤波器对系统传导EMI抑制起着主导作用,能有效的滤除传导电磁干扰的低频成分和部分高频成分。简要介绍了所采用的理论计算和实际微调相结合的EMI滤波器的设计方法,该方法的特点是易于实施,只要求测量噪声幅度和噪声接受体的阻抗即可开始设计。实验结果表明,所采用的方法使变流器的电磁干扰得到了有效的抑制,并使系统满足了EMC标准要求。