Buck变换器输入/输出滤波相关问题研究

论述了中大功率Buck变换中,输入电容滤波的电流纹波计算问题和输出的LC滤波器存在的谐振电压问题。在输入电容方面,通过仿真、计算推导了纹波电流的较为确切的公式,指出其最大纹波电流发生之处;通过结合Buck实验电路的LC滤波器的各项参数,如电感的等效电阻,以及电容的等效串联电阻等,对实验出现的谐振电压问题的进行理论分析,同时进行Matlab仿真,观察其输出响应,并通过加入阻尼的方法进行消除震荡,此法简单效果明显,通过软件仿真和实验进行了验证。

直流微电网储能系统有源阻尼控制策略

为解决直流微电网储能系统中LC输入滤波器与恒功率负载级联所带来的系统谐振问题,提出了一种有源阻尼控制策略。建立了电流控制模式下Buck变换器的小信号模型,并根据Middlebrook阻抗比判据对系统稳定性进行分析,阐明其谐振产生机理。将传统的低通滤波器进行改进,设计了一种谐振滤波器,并在电流环上引入由谐振滤波器和比例控制器组成的电压前馈环节,通过对恒功率负载的负阻抗特性进行补偿,使得级联系统的阻抗比满足Middlebrook阻抗比判据。通过奈奎斯特图对补偿后的系统稳定性进行论证,并通过仿真实验验证了该策略的有效性。

级联系统变换器阻抗分析与稳定性改善方法研究

在级联系统稳定性判据基础上,分析级联系统前后级模块的阻抗比关系,讨论了LC滤波电路对后级负载输入阻抗的影响及其对级联系统稳定性的改善作用,介绍了电流源扰动注入法测试级联系统稳定性的方法,通过实验验证LC滤波电路对级联稳定性的改善作用。

交流斩波型无功补偿器的输入滤波器设计

为了使交流斩波型无功补偿器输出正弦的无功补偿电流,针对交流斩波器谐波次数较高的特点,采用二阶LC滤波器达到滤除高次谐波的目的。提出1种交流斩波电路输入滤波器的改进设计方法,根据系统的无功功率补偿等级,确定电容器参数,从无功补偿能力和补偿电流THD 2个角度,设计电感参数,与通过LC滤波器截止频率确定的补偿范围取交集限定LC参数,使滤波器兼顾无功补偿和滤除高频谐波的能力。仿真和实验结果验证了该优化方法的可行性和有效性。

基于阻抗匹配的辅助逆变器稳定性分析与设计

针对电力机车上辅助逆变器运行时输入阻抗与直流侧LC滤波器输出阻抗不匹配导致直流侧振荡的问题进行分析。介绍了一种辅助逆变器结构及控制策略,基于阻抗不匹配导致的直流侧不稳定机理,提出了电压瞬时值控制下逆变器的输入阻抗建模方法,并依照阻抗匹配理论设计了逆变器的部分主要参数。通过MATLAB/Simulink仿真与实物验证了辅助逆变器设计方法与稳定性分析的正确性与有效性。