半/全桥混合型DC Chopper拓扑及其控制策略

DC Chopper能在海上风电柔性直流输电系统主网侧发生短路故障时耗散系统的盈余功率,并实现故障穿越。针对全桥型集中式模块化DC Chopper使用IGBT和二极管数目多的问题,提出了一种半桥/全桥混合型集中式模块化DC Chopper拓扑。该拓扑采用半桥子模块替换桥臂中一部分仅起到电压支撑作用的全桥子模块,并根据桥臂电流单向性的特点,省略掉子模块中部分IGBT,仅保留其反并联二极管,大幅降低了设备的成本。在此基础上,针对现有的集中式模块化拓扑控制策略精确度低的问题,进而提出了一种利用方波正半波幅值调节耗散功率、利用占空比平衡桥臂能量的控制策略,实现了对耗散功率和桥臂能量的精确控制。在Matlab/Simulink中开展了海上风电柔性直流输电系统故障穿越的仿真研究,验证了所提出的DC Chopper拓扑及控制方案具有良好的故障穿越效果。

基于半桥子模块的混合式直流耗能装置正弦调制补偿策略

混合式直流耗能装置是用于远海风电经柔性直流送出系统的关键故障穿越设备。为了解决系统盈余功率较大时耗能阀正弦调制电压出现负值,进而导致半桥子模块不再适用的问题,提出了一种耗能阀正弦调制电压的交直流分量补偿策略,在保证调制电压非负性的前提下,通过增大耗能支路电流反向时的子模块电容对外放电功率来弥补子模块电容电压反向放电过程的缺失,通过延长单位周期内耗能电阻消耗最大功率时长来保证其峰值功率受限时平均功率仍能与系统盈余功率相当。分别基于盈余功率模拟系统和海上风电经柔性直流送出系统开展了仿真验证,结果表明正弦调制电压的交直流分量补偿策略可有效限制混合式直流耗能装置的功率器件数量,使基于半桥子模块的混合式直流耗能装置实现全系列盈余功率工况下的功率平衡控制,保证柔性直流系统在受端交流故障下的平稳穿越。

H桥直流斩波变换器边界碰撞分岔和混沌研究

H桥变换器是一类被广泛应用于电力电子领域的重要拓扑,存在复杂的非线性现象,探索其非线性行为的产生机理具有重要的理论和实际意义。研究电流峰值控制型H桥直流斩波器的分岔和混沌现象,建立电流峰值控制H桥直流斩波器的离散映射模型,分析平衡点的稳定性,给出了系统稳定运行参数域。分析边界碰撞分岔和混沌演化过程及其产生机理,推导出碰撞边界线的解析表达式,指出发生边界碰撞的根本原因在于开关变换器占空比的有界性。数值仿真和实验验证了理论分析的正确性。

纯电动汽车半桥斩波式能量回馈控制

针对纯电动汽车回馈制动时能量不能有效回收的问题,采用模糊控制策略调节PWM占空比的方式,对半桥斩波式无刷直流电机的回馈制动进行控制,以提高回馈的电流值。以玛西尔牌纯电动汽车技术参数为依据进行了仿真验证,结果表明,运用模糊控制后的半桥斩波式回馈制动,在一次制动条件下电流回馈效果显著,电池SOC值回升0.03%,为制动能量回收领域的研究提供了理论依据。

一种全桥逆变式电子束焊机高压电源

介绍了一种全桥逆变式电子束焊机高压电源的工作原理和控制电路。采用了直流斩波和全桥逆变技术,以IGBT为直流斩波元件、IPM模块为全桥逆变元件实现了高压电源的高效小型化。控制系统采用了AVR单片机、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、A/D模块等芯片组成的电路实现了电源的自动调节、断电保护及软启动功能。电源的各项性能指标都达到了预期的设计目标,技术性能满足焊接工艺的需要。

全桥DC/DC(H桥)变换电路的设计与实现

在对桥式可逆斩波电路作出理论分析的基础上,建立基于MATLAB/Simulink/Power System工具箱的桥式可逆斩波电路的仿真模型,给出了电阻电感性负载及电动机负载时的仿真结果,并对其进行分析,同时也验证了本文所建模型的正确性.

基于电力电子技术的DSP磁悬浮系统设计

本文主要讨论由DSP为核心构建的磁悬浮系统,并详细分析控制系统的两个关键要素:主控器和悬浮驱动器。在设计中,这两部分我们分别采用数字处理芯片TMS320LV5402和两象限桥式悬浮斩波器。最后分析了具体数字实现中应注意的问题。

桥式直接交交斩波变换器及换流策略研究

为解决交流斩波功率变换器中双向全控电力电子开关结构复杂、换流过程繁琐的问题,研究了一种新颖的桥式直接交交斩波变换器,并提出了与之相适应的非互补控制换流策略。首先通过改进变换器结构和功率流向,取代了单管组合式双向全控开关的设计方案,简化了多路驱动电路间的隔离设计,使线路分布参数的影响较小,开关器件与驱动电路的一致性好,成本降低。换流策略设计了有源、续流和死区3种工作模式以及多种性质负载条件下的换流路径,消除了输出电压失控区间,且不使用电流极性检测环节。最后设计了功能样机,在多种负载条件下进行了性能测试。实验结果验证了方案的有效性。

全桥DC/DC(H桥)变换电路的设计与实现

在对桥式可逆斩波电路作出理论分析的基础上,建立基于MATLAB/Simulink/Power System工具箱的桥式可逆斩波电路的仿真模型,给出了电阻电感性负载及电动机负载时的仿真结果,并对其进行分析,同时也验证了所建模型的正确性。

无机电致发光器件——冷光片测试电源的研制

无机电致发光是一项新兴的显示技术,由它所代表的冷光技术具有发光面积大,发光柔和均匀、重量轻、耗电量少、厚度薄且具有弯曲弹性等优点,因此应用非常广泛,但无机电致发光的微观世界难以直接观测。在此设计一款测试电源,通过测试冷光片的驱动电压、电流等参数指标,为分析发光机理提供一定的依据。方法是利用单片机控制和功率变换技术,设计出电压、频率、占空比均可调的测试电源。通过测量两种型号的发光片,证实该电源工作稳定,性能可靠,能够应用于无机电致发光材料的研究性测试和应用型测量。

PWM 控制直线伺服系统的研究

本文研究用于全自动摩擦焊接装置中的一种脉宽调制（ＰＷＭ）控制直线伺服系统，涉及永磁直线推动器（Ａｃｔｕａｔｏｒ）的电磁结构及其驱动电源的不同ＰＷＭ斩波控制方式讨论．通过伺服系统样机的试验证实了本文比较研究结论的正确性．

全桥DC/DC(H桥)变换电路的设计与实现

在桥式可逆斩波电路理论的基础上,建立基于MATLAB/Simulink/Power System工具箱的桥式可逆斩波电路的仿真模型,给出了电阻电感性负载即电动机负载时的仿真结果,并对其进行分析,同时也验证了所建模型的正确性。

全桥DC/DC（H桥）变换电路的设计与实现

在对桥式可逆斩波电路作出理论分析的基础上,建立基于MATLAB/Simulink/Power System工具箱的桥式可逆斩波电路的仿真模型,给出了电阻电感性负载及电动机负载时的仿真结果,并对其进行分析,同时也验证了本文所建模型的正确性。

全桥变换电路的Matlab仿真及实验装置开发

在对桥式可逆斩波电路作出理论分析的基础上,建立基于Matlab/Simulink/Powersystem工具箱的桥式可逆斩波电路的仿真模型,给出了电阻电感性负载及电动机负载时的仿真结果,结合仿真模型设计开发了电路实物,该实验装置自投入使用以来进行状态良好,同时也验证了所建模型的正确性。

基于Matlab的交流斩波型PFC电路仿真研究

为改善传统功率因数校正电路的不足,提出一种新型交流斩波型单相功率因数校正电路的拓扑结构,使开关管处于整流桥的交流侧。该方案有助于提升电路的谐波抑制和功率因数校正能力,可实现单位功率因数,增强电路的电磁兼容性,降低电路的传导损失。仿真结果表明,功率因数可达0.997,仿真结果验证了方案的可行性和理论分析的正确性。

带软开关和能量释放功能的脉冲电解电源的研制

针对现有电解电源稳定性不足及对工具、工件保护不够及时的问题,提出一种带特殊保护功能的脉冲电解电源的实现方法。为改善输出电流波形,提高加工质量,电源采用全桥逆变加斩波的拓扑结构。在传统的过压、过流保护的基础上,增加能量快速释放功能模块,实现快速短路保护,及时为残留在电感电容中的电能提供泄放通道,防止电源系统损坏和工具、工件损伤。在常规斩波方式的基础上,提出基于FPGA的斩波软开关功能,在一定程度上降低斩波IGBT的开关损耗,减小了温升,提高了稳定性。

三相DC/DC非接触供电电路设计

用于电动汽车的非接触充电桩,其传输功率峰值高,如何提高充电效率和优化电路的结构是研究热点。此处提出非接触供电系统,采用三相六桥臂全桥斩波电路将直流电转换成三相高频交流电,其传输功率的能力强,且输出电流脉动比单相四桥臂斩波电路小,可有效减小滤波电容的体积。该电路的三相斩波占空比可在38%~50%之间调节。在不改变拓扑结构的前提下,该电路可以切换为单相四桥臂斩波电路传输功率。实验结果验证了电路的可行性,当输出功率为1.08kW时效率达到94.6%。

附加Buck斩波控制的半桥型MMC融冰系统协同控制策略

将半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)应用于直流融冰系统,具有谐波含量低、体积小、经济性高、可提供无功功率支撑等优势。为了满足不同长度、电阻率的线路融冰需求,提出了一种附加Buck斩波单元的半桥型MMC融冰系统及其协同控制策略,实现直流电压的宽范围连续可调。针对直流侧不同融冰电流需求,提出了MMC桥臂电压主动控制方法,实现其直流出口电压的自适应调整,并综合考虑交流出口电压要求及最大调制比约束,设计了其与直流侧附加Buck斩波电路的协同配合方案,通过控制Buck斩波电路的占空比实现融冰线路电压的宽范围调节,在满足不同线路融冰需求的同时保证交流侧的电能质量。最后在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型验证了所提协同控制策略的正确性和有效性。

航空发动机交流电机功率分出试验连续精确调节技术

本文提出了一种将三相交流电经不控全桥整流转换为直流电,并利用输入电流闭环控制IGBT降压斩波的技术,进行发电机三相负荷电流精确连续调节的方案。将交流电转换为直流后,斩波调功在直流下工作,消除了负载的感抗影响,从而可获得较高的功率因数。最终研制设备的实验结果表明,该设备可以方便满足不同型号的加载要求,并且具有很高的调节精度。

基于电力电子技术的DSP磁悬浮系统

主要讨论由DSP为核心构建的磁悬浮系统,并详细分析控制系统的两个关键要素:主控器和悬浮驱动器。在设计中,这两部分采用数字处理芯片TMS320VC5402和H型两象限桥式悬浮斩波器。并分析了具体数字实现中应注意的问题。