定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器研究

针对宽输出电压应用中传统频率控制LLC谐振变换器工作频率范围宽且存在较大循环电流的问题,提出1种定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器。根据原边侧结构的不同,所提变换器有3种拓扑结构形式,分别为半桥-半桥双LLC谐振变换器、半桥-全桥双LLC谐振变换器、全桥-全桥双LLC谐振变换器。其中,原边侧结构并联输入,2个变压器二次侧串联输出。相较于传统频率控制LLC变换器,3种拓扑形态始终在谐振频率点工作,缩小了开关频率范围;在PWM控制策略下,可以分别实现2倍电压增益、3倍电压增益和4倍电压增益以适应宽电压场合;电路中循环电流损耗低,软开关性能良好。Simulink仿真和实验结果验证了所提方案的可行性。

Controlling the output power of soft switching arc welding inverter by two-stage continuous PWM method

The full bridge zero voltage zero current switching （ FB-ZVZCS ） , which could adjust the output power by keeping the duty ratio of lagging leg constant and changing the duty ratio of leading leg, was a common circuit of soft switching arc welding inverter power source. However, when the duty ratio of leading leg was reduced to zero, the output power stayed the constant value instead of becoming zero. The working status and waveforms of some major parameters were studied in this paper while the duty ratio of leading leg was zero. It was concluded that the minimum output power of soft switching inverter was related to the charging voltage of paraUel capacitors, and the output power also could be reduced by reducing the duty ratio of lagging leg. A novel two-stage continuous PWM control method that could switch working-mode between full bridge and half bridge was put forward in this paper. This kind of control method could further reduce the output power of soft switching inverter in order to meet the requirement of low heat input of sheet metal welding.

基于推挽拓扑的PWM-PD控制多路输出电路研究

概述现行多路输出电路的控制方法,提出一种基于推挽拓扑的脉冲宽度调制-脉冲延时(PWM-PD)控制的类似于单绕组多路输出的电路结构。相较于传统多路输出技术,可以减小变压器体积,节约开关器件及成本。通过Saber仿真验证其具有良好的动态相应和输出稳定性。

多电平PWM逆变电路谐波分析与输出滤波器设计

在中压大容量变频驱动装置中,为解决电力电子器件耐压问题,基于PWM控制的多电平逆变技术得到广泛应用。这种中压变频器输出电压为多电平PWM脉冲波形,目前对其谐波还没有完善的理论分析。为避免高次谐波对电机的影响,有些用户要求为变频器设置输出滤波器。由于中压变频器容量较大,为滤波器设计带来一些新的问题。该文在大量仿真数据的基础上,总结出多电平PWM波形的谐波特点,为滤波器设计提供了理论依据。以此为基础,综合考虑基波压降、有功损耗、电流谐波和谐振等问题,推导出适合于中压大功率变频器输出滤波器参数选取的简化公式,并通过实验予以验证。

一种新颖的用于消除PWM逆变器输出共模电压的有源滤波器

pWM逆变器在应用中会产生共模电压, 共模电压在IGBT的高速开关期间产生充放电电流。此电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰,还会使电机轴承过早毁坏,从而影响系统运行的可靠性。文中提出了一种新颖的可以有效消除脉冲宽度调制(PWM)逆变器产生的共模电压的有源滤波器。这个有源滤波器由一个单相逆变器和一个五绕组共模变压器组成,可以产生与PWM逆变器输出的电压幅值相等,相位相反的共模电压,通过五绕组共模变压器叠加到逆变器输出中,从而有效消除感应电机端的共模电压。这种有源滤波器结构简单,控制容易。文中通过理论分析,仿真和实验结果证明了这种结构的有效性。

基于STM32的PWM输出实验设计

为了提高学生对STM32系列处理器知识的理解和应用能力,设计了PWM输出的可调照明实验。硬件系统的设计采用STM32F103VC的ARM芯片,软件设计采用keil MDK 4.53,结合STM32标准库V3.5编写程序。通过程序调试、运行,给出了实验仿真结果。通过实验操作,学生不仅掌握了PWM的原理及综合应用,也进一步提高了对嵌入式系统课程知识的学习兴趣,得到了良好的教学效果。

不同PWM模式下交流电机单电阻三相电流采样的研究

为解决交流电机相电流采样的问题,将母线单电阻采样三相电流重构技术应用到交流电机系统中。对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行了研究,定义了由低压调制区与扇区过渡区构成的非观测区的概念。开展了对母线单电阻采样三相电流重构技术在SVPWM与BCPWM两种PWM调制方式下非观测区问题的分析,建立了PWM移相时间与最小采样时间的关系,提出了使用PWM非对称输出方式解决母线单电阻采样三相电流重构技术非观测区问题的方法。在BCPWM与SVPWM两种调制模式下,对PWM移相输出的各种状态波形进行了分析,最后,进行了永磁同步电机全区域母线采样三相电流重构试验。研究结果表明:该母线采样三相电流重构技术在两种PWM调制方式下都具备可行性和使用价值。

三相Boost型PWM整流器输出误差无源性控制

提出将无源性控制与频域理论相结合来控制三相Boost型PWM整流器,得到无源性电流控制器、输出误差补偿控制器和闭环系统的频域模型。仿真结果表明,在电路参数变化和负载扰动时,无源性电流控制器和输出误差补偿控制器可以实现输入单位功率因数和输出直流电压恒定,采用频域方法设计参数的输出误差补偿控制器提高了系统的动态性能。

电流型PWM整流器的非线性控制

电流型PWM整流器在同步坐标系下的数学模型呈现非线性、强耦合的特性,使其控制器的设计较为困难。该文首先基于非线性微分几何理论,分析了三相电流型PWM整流器实现输入/输出精确线性化的条件,指出线性化后的系统存在一阶零动态,然后提出了三相电流型PWM整流器的非线性控制策略,实现了交流电流d轴分量和q轴分量的解耦控制。最后该文分析了非线性系统一阶零动态的稳定性,并设计了状态反馈控制器以改善其动态响应特性。仿真和试验结果验证了所提出方法的有效性。

一种基于PWM技术的数控高压源设计

介绍了一种基于PWM技术的数控高压源.该电源由单片机控制,由PWM调制器来调节,并采用了电视机的一体化行输出变压器作为升压变压器.性能测试中,可输出0～3900V的可调直流电压.它对电流变技术走向实用化具有重要意义.

基于多滑模变结构控制的三相PWM整流器非线性控制

针对三相PWM整流器的非线性特点,并进一步改善系统的起动响应、稳态特性及动态特性,提出一种输入、输出反馈线性化控制与滑模变结构控制相结合的多滑模变结构控制策略。电压外环采用基于指数趋近律的滑模变结构控制策略,确保输出电压稳定并给电流内环提供参考指令电流。在建立三相PWM整流器两输入、两输出仿射非线性模型的基础上,对电流内环进行线性化处理,并利用滑模变结构控制理论设计了电流内环控制器。为了验证系统的可行性,在Matlab/Simulink环境中建立仿真模型,并搭建了15k W的实验样机。仿真与实验结果验证了控制方案的正确性,利用所提控制方案设计的整流器具有系统动态特性好、鲁棒性强和抗干扰能力强等优点,同时也克服了输入、输出反馈线性化需要精确数学模型的缺点。

PWM逆变器输出有源滤波技术及其发展

由三相PWM逆变器产生的共模和差模电压可以在电机驱动中产生足够大的共模和差模电流。文章首先指出系统在高频工作时逆变器输出的电压中的共模和差模谐波成分对电机产生的危害。然后分析了PWM逆变器输出有源滤波器原理;对减小或消除这些危害所采取的不同方案进行了评价,从而得出减小或消除这些危害的最佳方案。

基于全响应功率补偿的电压型PWM整流器直接功率控制

为提高直流环节的动态响应,抑制功率突变时的母线电压波动,本文在建立双PWM变频调速系统能量平衡数学模型的基础上,将无功电流引入功率调节环,采用输出功率直接反馈,首次提出动态和稳态分步补偿的全响应直接功率控制策略,即以功率为控制量,对稳态所需能量进行实时性补偿,对动态所需能量以n个期望控制周期为单位进行阶段性补偿。实验结果表明,改进后的电压型PWM整流器控制策略显著提高了直流环节的动态响应,且有效抑制直流母线电压波动,实现了对双PWM变频系统能量流动的精确控制和协调性能的提升。

PWM型DC/DC开关变换器非线性闭环控制策略的研究

融合了开关变换器脉动和非线性的特点 ,提出了积分函数控制新策略 ,实现了输出电压平均值的即时动态控制 ,即在电源电压与负载电流瞬态或持续扰动下 ,开关变换器直流输出电压的动态或稳态输出误差为零。以降压型开关变换器为例 ,计算机仿真和实验验证了新策略的优良特性。

一种基于PWM的新型误差放大器的设计

设计了一款高增益、宽带宽、输出摆幅可控制的新型误差放大器。通过新增A2、A3两个比较器器模块,误差放大器的输出摆幅可以随着控制端输入电压Vr的不同进行调整,增加了电路应用的灵活性。经过CHMC SB45工艺验证,所设计的误差放大器输出低电平为Vr,高电平为Vr+2v,开环增益为80dB,单位增益带宽为11.9MHz。该误差放大器已经应用到了PWM芯片中,使得PWM最大、最小占空比可调,大幅提升了芯片系统的整体性能。

一种PWM控制宽输出LLC变换器

针对传统LLC谐振变换器应用于车载充电等宽输出电压场合,其谐振参数设计困难且输出电压增益受负载影响较大的问题,提出一种基于脉冲宽度调制的宽输出LLC谐振变换器。该变换器原边为全桥结构,副边含有一个辅助MOSFET,通过控制该辅助MOSFET的占空比实现对输出电压的调节。在输出电压变化时,所有的器件均工作于谐振频率,MOSFET均实现了ZVS开通,二极管均实现了ZCS关断。与传统LLC谐振变换器相比,其具有较宽的输出电压增益范围且该增益范围与负载和谐振元件参数无关。最后,设计了一台420 W的实验样机来验证该变换器的可行性。变换器输入为130 V,输出为70~140 V,开关频率为100 kHz,峰值效率达到了96.17%。实验结果表明,PWM-LLC变换器在较宽的输出电压范围内,具有良好的性能。

大功率鱼雷直流无刷电动机调速系统用三相逆变器PWM控制的谐波分析

针对直流无刷电动机 1 2 0°通电方式 ,根据直流PWM基本原理与傅氏级数理论 ,建立了计算三相逆变器开关角与定子相电流谐波的数学模型 ;通过仿真分析得出了输出谐波分布规律 ,并结合鱼雷运动过程进行了探讨 .

PWM型倍压电路压降的计算

在现有资料中得到的倍压电路压降计算公式都是针对连续正弦波或连续矩形波推导出来的,尚未发现PWM矩形波工作脉冲下的压降计算公式。采用PWM矩形波作为输入脉冲,对倍压电路进行实验研究。根据实验结果对已有公式进行修正,找到占空比对已有公式的影响,得出含占空比参数的新的压降经验公式,对其适用性加以验证。

电压型PWM整流器直接功率控制技术

本文介绍了目前三相电压型PWM整流器电压定向功率直接控制(VO DPC)系统及基于输出调节子空间的功率直接控制(ORS DPC)系统的原理,分析了直接功率控制系统的性能;并进行了仿真研究。研究和分析表明,三相电压型PWM整流器直接功率控制系统具有结构和算法简单、无PWM调制模块、高功率因数、低谐波、动态性能良好等优点;值得进一步研究。

一种分段输出PWM Buck DC-DC转换器设计

为了解决PWM DC-DC在轻负载时转换效率骤降的问题,设计了一种分段输出级PWM DC-DC电路结构,用以优化轻负载时的转换效率。该设计引入了负载电流检测电路,对输出电流进行采样并检测。在重载情况下,所有功率MOSFET同时输出。当负载电流减小,逐级关闭各段功率MOSFET,直至在最轻载情况下用最小尺寸的功率MOSFET进行输出。实验结果表明,在1~200 mA负载范围内,电路的转换效率变化较为平缓;在负载为1 mA时,电路的转换效率为81%。