功率变换器

摘要： 可变电感的电感值变化特性使其具有柔性的滤波和谐振作用,为功率变换器的柔性调控提供了新思路。针对变换器不同运行工况,结合电感调节方法可以实现运行工况的优化,有利于电路性能提升。当前,国内外对可变电感的研究可见于谐振变换器、全桥变换器、PFC变换器、Buck变换器等,在各自应用领域带来明显效能提升,具有良好的应用价值。论文首先分析了可变电感的工作原理,根据电感值变化原理将其进行分类并根据各自的优缺点总结了其适用范围,然后依据其不同应用场合,分类梳理了可变电感在变换器中的应用和变换器对可变电感的性能要求,最后对可变电感未来的发展趋势及研究重点进行了展望。

摘要： 针对电感并联充电、串联放电的升压原理,提出一种开关电感级联型高倍升压AC-DC功率变换器。通过该变换器工作原理理论分析、IR1155S芯片单周期控制理论参数计算和仿真与实验验证的方法,对该AC-DC功率变换器的功率因数校正性能、高倍升压能力进行理论分析与实验验证。研究结果表明:所研究的开关电感级联型高倍升压AC-DC功率变换器具有良好的功率因数校正性能、高倍升压能力与运行安全稳定性,为高倍升压DC-DC变换器和AC-DC变换器提供了一种解决方案。

摘要： 电动汽车用开关磁阻电机控制系统包含电机驱动和电池充电电路,降低了系统集成度和功率密度。以开关磁阻电机不对称半桥式功率变换器为基础,设计了一种用于电动汽车的集成功率变换器,增加了前端电路,通过控制前端电路可以实现电机驱动和电池充电两种工作模式。在电机驱动模式下利用电容器的充放电功能提高了系统的能量比,给出了电容器的容量估算方法,对比了不同容量对系统性能的影响。在电池充电模式下利用电机绕组作为充电电感,对原有功率器件复用,实现了具有功率因数校正(PFC)的功能充电方式,有效地改善了交流信号,分析了电机绕组作为充电电感的限定条件,实现了恒流充电和恒压充电过程,最后通过Matlab/Simulink仿真验证了方案的有效性。

摘要： 开关磁阻电动机(SRM)具有可靠性高、制造成本低、响应速度快和结构简单等优点,但过热、潮湿和过电压等复杂外部环境,以及运行过程中频繁起停、频繁加减速、负载变化等多重复杂工况,容易导致SRM、功率变换器或各类传感器出现故障,加剧过电流、转矩脉动和噪声等问题,影响电机调速系统正常工作,因此非常有必要开展开关磁阻电机调速系统(SRD)可靠性研究。该文结合国内外SRD可靠性研究的文献,从功率变换器、电机本体和检测器三个方面分别进行分析,全面探究目前有关开关磁阻电机调速系统故障诊断和容错控制方法的原理、适用范围以及优缺点。最后对SRD故障诊断和容错控制方案的发展趋势进行预测。

摘要： 对综合模块化航电电源转换模块的核心部件进行故障诊断的过程中,选择合适的特征能够有效提高模型的效率和分类准确率,极大地降低学习算法的计算复杂度。设计了典型的Sepic结构DC-DC变换器模型,对DC-DC变换器的典型故障类型进行故障模拟;通过仿真获取相应的原始数据,采用数据进行预处理、特征提取与多特征选择融合;利用BP神经网络方法对DC-DC变换器进行故障诊断分析,仿真验证了该方法的有效性。

摘要： 针对开关磁阻电机双凸极结构及控制复杂等特点,提出了一种bang-bang调节下的直接转矩控制方法。通过不对称半桥式功率变换器得到定子绕组三电平电压,组成直接转矩控制所需的电压空间矢量。以TMS320F2812型DSP为主控制器,搭建了控制系统的硬件结构,给出了直接转矩控制算法的软件设计。对系统进行了仿真和试验,结果表明,系统输出信号正常可靠,符合开关磁阻电机直接转矩控制要求。方法能有效减小转矩脉动,控制简单,易于实现。

摘要： 针对六相开关磁阻电机驱动电路复杂、转矩脉动大的问题,采用三相不对称桥作为主电路,使功率变换器中的开关管和二极管数量减半,并验证了该驱动电路的有效性;在此基础上提出了六相开关磁阻电机的直接转矩控制,给出了电压空间矢量的选择方法,通过合理地选择电压空间矢量来控制定子磁链的大小和旋转方向,进而抑制转矩脉动。在Matlab/Simulink平台上,比较了电流斩波控制和直接转矩控制下的转矩脉动大小。研究结果表明:在三相不对称桥功率变换器下,六相开关磁阻电机的直接转矩控制策略有良好的适用性,并且具有较好的转矩脉动抑制效果。

摘要： 针对“电力电子与电力传动”和“控制系统综合设计”实践课程教学中存在的系统开发周期长、成本高和学生自主性差等问题,为发挥学生在实验中的主体作用,开展了一种基于SP1000控制器的功率变换器电压调节实验系统的研究,成功解决了上述问题。学生可搭建功率变换器电路,借助控制理论知识,研究、验证先进控制方案,培养解决复杂工程问题的能力。以采用此系统的实践课程为例,课程目标达成度明显提升。

摘要： 以四相8/6结构的开关磁阻电机功率变换器为研究对象,研究不对称半桥(AHB)式功率变换器的故障问题。分析功率变换器不同开关状态的工作模态,计算单开关管开路和短路故障时的相电流和平均转矩,并对比故障特征;通过改变功率变换器电流传感器的安装位置,提出一种仅需检测单相励磁区间内励磁和续流总线电流的故障诊断策略。该策略可以诊断出功率变换器单相开关管的短路和开路故障,并且能够定位出桥臂上短路和开路故障器件的位置。该方法仅需利用一相桥臂的励磁区间就可以实现故障诊断和故障定位,易于实现,且具有诊断逻辑简单、运算量小、快速性好、准确度较高的优点。仿真和实验结果验证了本文提出的故障诊断方法的有效性。

摘要： 开关磁阻发电机结构简单、容错性强、控制方式灵活,在风力发电、汽车发电等领域具有较好的应用前景,是新型电机控制的一项教学内容。为了提升系统发电性能与发电可靠性,提出一种具有容错性能的新型功率变换器,并通过Simulink仿真和实验平台验证了针对该容错变换器提出的故障诊断与容错方法的有效性。该实验教学可加深学生对新型电机控制、电力电子技术、DSP控制等相关知识的理解,开拓思维和认知,提高创新能力和理论联系实际能力。

摘要： 本文首先介绍了风电用发电机的应用概况，其次分析了开关磁阻发电机用于风电领域的优势，接下来介绍了开关磁阻发电机新型功率变换器结构，最后对开关磁阻发电机功率控制进行了探讨。

摘要： 开关磁阻电机结构坚固,性能优异,可靠性高,常用于机械生产、航空航天与电动车等领域.功率变换器作为开关磁阻电机的驱动控制部件,不仅影响电机的控制方式,还影响着电机驱动系统的可靠性.目前开关磁阻电机大多采用不对称半桥式功率变换器,公共开关式功率变换器由不对称半桥式结构改良而来,使用功率器件较不对称半桥式结构少,降低了损耗与成本;但失去了不对称半桥式结构的各相独立控制能力.针对这两种功率变换器进行可靠性分析与建模可以直观了解二者的可靠性高低.首先进行故障分析,在故障分析过程中总结出两种功率变换器的所有故障模式,在此基础上采用Markov模型对两种功率变换器进行可靠性定性与定量分析,得到二者的状态转换图与各类可靠性数据,由此比较二者的可靠性.结果表明,对于一个给定的开关磁阻电机,公共开关式功率变换器可靠性更高.最后对整个研究过程进行了总结.

摘要： 绿色节能是开关电源、功率变换器的一大发展趋势,如何设计出高效的电源系统,也是电源设计关注重点之一.本文尝试以3相UPS系统为例,从系统角度阐述功率变换器高效系统设计以及系统损耗模型的建立,最后以实际UPS效率测试数据来验证损耗模型的准确性.

摘要： 重要度是可靠性评估的关键参数,由于功率变换器拓扑具有特殊性,现有重要度评估方法难以直接应用.本文从复杂网络的视角出发,将功率变换器的实际拓扑抽象为复杂网络,综合考虑功率变换器的失效数据和复杂网络模型,并将二者有效的结合在一起,提出了一种利用重要度评价矩阵来确定元件重要度的方法,并采用移相全桥变换器进行验证分析,结果表明该方法有效可行,评估结果与实际相符.

摘要： 磁元件在各种功率变换器中一直有着不可替代的作用,比如电感在电路中起到储能、滤波等作用,并且其体积占据的比重也较大,因此磁元件的优化设计一直都备受关注,永磁体偏磁技术的出现为其开辟了一条新的途径,永磁体偏磁技术不仅可以提高磁元件的抗饱和能力,也有助于减小磁元件的体积,本文主要针对现有偏磁方案的不足,以boost电感为例,提出新型的偏磁方案模型,采用钕铁硼作为永磁体材料,用高饱和磁密的磁芯材料把永磁体和电感磁芯隔离开,避免局部饱和.同时本文还对引入短路环进行损耗分析.

摘要： 平面化是功率变换器中磁元件的发展趋势.本文利用电磁场有限元仿真软件对平面电感的绕组损耗进行理论分析和优化设计,采用绕组避让、分布气隙、外侧壁三种方法优化绕组损耗,取得良好优化成效.

摘要： 在直流微网的分层控制中,下垂控制作为一次控制用来实现各微源之间的功率分配.由于微网各微源、储能单元和负荷通常具有较强的分散性,这导致各分布微源与直流母线连接之间线路阻抗存在差异,进而使各微源并联运行时功率分配不均衡.传统下垂控制是以牺牲母线电压调整率来提高系统的均流性能,且系统在不同的带载情况下对均流性能及母线电压调整率的要求不同,因此传统下垂控制策略在直流微网负荷分配中无法同时满足均流性能和母线电压调整率的要求.文中提出了一种基于负荷分区配置的直流微网多斜率下垂控制策略,根据不同的负荷区间灵活设计功率变换器的输出特性曲线,既保证重载时系统均流误差小于5％,同时满足母线电压偏差小于5％.最后搭建了系统的仿真模型,仿真结果验证了该控制策略的可行性.

摘要： 文章介绍了磁元件与电磁干扰，阐述了磁元件对差模噪声和共模噪声的影响机理，进行了电感器差模噪声抑制特性的测量，变压器共模噪声特性的测量评估，磁元件近磁场泄露与耦合效应磁元件耦合的测量。

摘要： 随着科学技术和国民经济的快速发展.电能需求量极速增长的同时,对于电能质量要求越来越高.概述了电能质量的基本问题.包括电能质量的内涵、等级划分以及相关评价指标.阐述了电能质量的分类及其重要影响.介绍了电能质量的相关分析方法及其使用条件和利弊,并给出电能质量的调节措施和改善方法.利用不同的控制方法对PWM功率变换器进行控制，可以用来补偿电能质量问题。采用有源电力滤波器、静止无功发生器、动态电压恢复器、静态同步补偿器、晶闸管的静止无功补偿装置、同步并联补偿器等电能质量补偿控制设备，可以快速、动态地补偿配电网中各种电能质量问题，对电力系统运行的影响极小。因此，协调配置补偿控制设备，可将配电系统改造成无电压波动、无不对称以及无谐波的柔性化网络，满足电力负荷对电能质量日益提高的需求。

摘要： 介绍了高增益拓扑研究方法及研究现状，阐述了一种交错并联高增益BOOST变换器，包括拓扑结构及工作原理分析、新拓扑外特性分析、变换器电流纹波和动态响应分析和耦合电感器设计。

摘要： 本发明涉及采用LLC变换器的功率变换器的优化。功率变换器包括连接成接收输入信号和提供中间DC电压的输入级，和具有连接成接收中间DC电压和提供DC输出电压的LLC变换器的输出级。另外，功率变换器包括连接到输入级和输出级，以根据对中间DC电压的控制，调整DC输出电压和设定LLC变换器的目标工作参数的控制单元。还提供操作功率变换器的方法。

摘要： 本发明公开了功率变换器、功率变换器输出电流的控制器及控制方法，该方法包括：在升状态期间，将高侧开关导通；在升状态期间，将连接至高侧开关的传导通道截止；在降状态期间，将高侧开关截止；在降状态期间，将所述传导通道导通；在跨状态期间，将高侧开关和传导通道截止；根据电流参量来控制所述升状态的时间长度和所述跨状态的时间长度；根据所述升状态的时间长度和所述跨状态的时间长度来产生第一控制信号，以控制高侧开关和传导通道；以及根据第一控制信号将所述输出电流调节至所述电流参量。采用本发明的功率变换器、功率变换器输出电流的控制器以及输出电流控制方法可以相对比较准确地将该功率变换器的输出电流调节至相对比较低的值。

摘要： 本发明公开了一种用于功率变换器中一个或多个功率堆的控制系统，每个功率堆包括多个电子开关，所述控制系统包括一个或多个控制器，其中，使用来自实时通信系统的分布式时钟信号被用作功率堆中的开关的同步手段。控制一个或多个功率堆中开关的切换时间的一个或多个控制器，可以与实时通信系统的一个或多个实时通信总线直接连接，当使用该一个或多个功率堆用于所需交流输出电压的脉宽调制时，使用分布式时钟信号同步脉冲。此外，本发明还公开了一种包括这种控制系统的功率变换器和一种包括这种功率变换器的风力涡轮机。

摘要： 本发明涉及谐振型功率变换器电路(400)、特别是用于供应用于在诸如具有扇形或者锥形射束类型的X射线照相成像系统、3D旋转血管造影设备或者X射线计算机断层摄影设备的高电压发生器电路系统中使用的输出功率的DC/DC变换器的DC/AC功率逆变器控制单元。更具体地说，本发明涉及谐振型功率变换器电路，其包括在给多初级绕组高电压变压器(404)供电的两个DC/AC功率逆变级(402a+b)的输出处串联连接到至少一个串联谐振储能电路(403a和403a’或者403b和403b’)的相间变压器(406)，其中，所述相间变压器(406)用作消除DC/AC功率逆变级(402a+b)的谐振输出电流(I1和I2)的差异(DI)。此外，本发明致力于保证相间变压器(406)不饱和的控制方法。该控制方法确保零电流操作，并且可以带来输入功率损耗的最小化。

摘要： 本发明公开了功率变换器、功率变换器输出电流的控制器及控制方法，该方法包括：在升状态期间，将高侧开关导通；在升状态期间，将连接至高侧开关的传导通道截止；在降状态期间，将高侧开关截止；在降状态期间，将所述传导通道导通；在跨状态期间，将高侧开关和传导通道截止；根据电流参量来控制所述升状态的时间长度和所述跨状态的时间长度；根据所述升状态的时间长度和所述跨状态的时间长度来产生第一控制信号，以控制高侧开关和传导通道；以及根据第一控制信号将所述输出电流调节至所述电流参量。采用本发明的功率变换器、功率变换器输出电流的控制器以及输出电流控制方法可以相对比较准确地将该功率变换器的输出电流调节至相对比较低的值。

摘要： 用于控制驱动负载(10)的功率变换器的瞬态响应的方法，所述功率变换器包括耦合在该功率变换器的输入和输出之间的电源开关(T1)、同步整流器(T2)以及电容器(30，C1，C2…CN)，所述方法包括以下步骤：响应于表示所述负载的变化的信号而禁用所述同步整流器，所述信号基于代表所述负载变化的电流。

摘要： 本申请公开了一种功率变换器的模拟芯片及功率变换器，模拟芯片包括：采样电路用于采集功率变换器的电气参数，功率变换器的输入端用于连接光伏组件；最大功率跟踪电路根据电气参数获得功率变换器的输入功率和/或输出功率，根据输入功率或输出功率进行最大功率跟踪，获得调节信号给多路选择器；快速关断电路收到模拟芯片外部发送的快速关断指令时，产生快速关断信号给多路选择器；保护电路在功率变换器的电气参数超过第一预设阈值时，产生保护信号给多路选择器；多路选择器从快速关断信号、保护信号或调节信号中选择一个作为控制信号，以控制功率变换器中的功率器件。模拟芯片能控制功率变换器的工作，比数字芯片可以较大降低光伏发电系统成本。

摘要： 本发明公开了一种便携式功率变换器的协调控制方法和便携式功率变换器，该方法包括：获取母线电压和母线电流，得到母线功率；获取电池电压和电池电流，得到电池功率；根据母线功率和电池功率，得到第一参考值；根据第一参考值和发电机升压电压给定值，得到第一调整值；第一BOOST模块根据第一调整值调整第一输入端输入至直流母线的电压和电流；根据电池功率，得到第二参考值；根据第二参考值和蓄电池升压电压给定值，得到第二调整值；第二BOOST模块根据第二调整值调整第三输入端输入至直流母线的电压和电流。由此，本发明的方法能够智能管理便携式功率变换器在不同的状态下的电能流向、合理分配电能的流量，使运行更加的协调与稳定，提高了经济效益。

摘要： 本实用新型公开了一种功率变换器的散热器、功率变换器及充电桩，其中功率变换器的散热器包括散热基板及安装在散热基板上的散热翅片，散热基板上设有用于安装磁性器件的第一器件安装位及用于安装功率管的第二器件安装位。在需要组装功率变换器时，将磁性器件安装在第一器件安装位，将功率管安装在第二器件安装位，然后将散热器安装在箱体预设开口位置。在本申请提供的功率变换器的散热器中，通过将用于安装磁性器件的第一器件安装位及用于安装功率管的第二器件安装位集成在一个散热器上，即安装一个散热器即可实现功率管和磁性器件的安装，进而便于工作人员安装散热器。

摘要： 一种绝缘开关功率变换器包括具有至少一个初级线圈、至少一个次级线圈和多个侧部的功率绝缘变压器，机械地联接于变压器的第一侧部的第一配电板，以及机械地联接于变压器的第二侧部的第二配电板。第一配电板包括电联接于至少一个初级线圈的初级侧部电路，并且第二配电板包括电联接于至少一个次级线圈的次级侧部电路。