基于RT-LAB的PET中间级直流变换器半实物仿真平台设计

隔离型双向DC/DC变换器是电力电子变压器(PET)的重要组成部分,其性能好坏将显著影响整个PET的功能.大功率隔离型双向DC/DC变换器多采用模块化串并联的方式实现.设计过程中存在控制复杂、研发周期长、测试困难等问题.本文基于RT-LAB搭建了包含模块化隔离型双向DC/DC变换器实际物理装置的半实物仿真平台,利用RT-LAB的控制功能及在线参数调试等特点对系统进行优化设计.实现了输入串联输出并联型DC/DC变换器均压均流控制策略.结果表明:该半实物仿真平台是研究模块化DC/DC变换器系统的有效方法.     

一种单端反激式功率叠加DC/DC变换器的设计

针对外置式大功率AC/DC电源的待机功耗较大的问题,提出一种全新的单端反激式功率叠加DC/DC变换器的设计方案。详细介绍了单端反激式功率叠加DC/DC变换器的工作原理。对其主要的器件进行设计和参数的计算,并给出了电路和相关波形。应用结果表明,该变换器可用于大功率场所,功率密度高、稳定性好、变换效率高,维护方便。     

一种隔离式DC／DC变换器的研究

针对桥式电路和推挽式电路中存在的占空比丢失和变换器偏磁等问题,设计了一种新型DC／DC电路的拓扑结构,并对该电路的工作原理作了详细分析,最后得出了该电路的仿真和实验结果。     

基于BPNN-PID算法的改进型DC/DC变换器控制系统研究

为提高DC/DC变换器信号处理速度与控制精度,对隔离型H桥DC/DC变换器的主电路进行了改进,在其超前臂加箝位二极管,滞后臂加辅助网络,使变换器获得了良好的零电压开关效果;提出了基于BPNN-PID混合算法的隔离型H桥ZVS DC/DC变换器系统控制策略,对主电路与控制系统参数进行了设计,并对控制系统进行了建模与仿真,得到了稳态时的工作波形和负载突变时的动态响应波形。利用DSP TMS320LF2407快速数据处理平台对该控制系统进行了Matlab仿真和实验分析。结果表明该控制系统响应时间短、超调量小、控制性能优良,系统的稳定性得到了提高。     

一种带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器

传统的燃料电池发电系统用DC/DC变换器拓扑主要是隔离型Boost变换器,其效率、增益和输入电流纹波都有一定瓶颈.为此,提出了一种新颖的带输出谐振倍压的双电感隔离型Boost变换器,变换器的输入侧采用双电感结构,输出侧采用谐振倍压结构实现了整流二极管的零电流关断.相比于传统的隔离型Boost变换器,所提出的拓扑的具有更小的输入电流纹波,同时变换器增益提高了1倍.给出了变换器的工作原理波形并进行了详细的模态分析,在此基础上完成了变换器的增益特性和输入电流纹波分析并给出了一种可行的变换器设计方法.最后研制了1台500 W的样机,满载效率为96.5%,样机实验结果验证了所提出拓扑的可行性和高效率功率变换的优点.     

混联式PHEV中DC/DC变换器CM-EMI研究与抑制

直流/直流(DC/DC)变换器为混联式插电式混合动力汽车(PHEV)重要组成器件,同时也是混联式插电式混合动力汽车系统中最主要的电磁干扰(EMI)源之一。文中首先对混联式PHEV中所用的降压型DC/DC全桥变换器的工作原理和变换器中主要电磁干扰源进行了分析,其次分析建立了EMI预测模型并对共模电磁干扰(CM-EMI)作了理论推导,然后在Matlab软件上对产生的共模干扰进行仿真分析,研究了抑制CM-EMI的方法,最后从干扰源和耦合通道考虑,设计一种带有源钳位的移相控制ZVS-DC/DC全桥变换器和变压器外加补偿电容的方法对变换器中的CM-EMI进行抑制,搭建了采取抑制措施的变换器电路,并通过仿真与实验对该方法进行验证。结果表明,文中提出的抑制方法能有效减小DC/DC变换器中的共模传导电磁干扰,从而验证了该方法的正确性,而且变换器系统更具有电磁兼容性。     

基于串级结构控制的新型双向DC/DC变换器

针对双向直流变换器电压开关损耗较大,变比范围较小,传输功率密度较低等问题,提出一种新型的双向DC/DC变换器,该变换器是由Back/Boost变换器与双半桥隔离变换器组合而成的一种新型拓扑结构.建立该电路的数学模型,设计串级控制器,通过MATLAB仿真验证可行性.结果表明,这种新型变换器有较好的鲁棒性和动态响应能力,可以实现高增益、大变比、高功率密度传输.     

基于Flyboost功率因数校正单元的单级AC/DC变换器

基于Flyboost PFC单元提出的单级功率因数校正AC/DC变换器电路具备传统的Boost电路和反激式电路的特点;这种变化器电路使用一个开关器件和一个简单的控制芯片,同时实现3个功率转换环节:boost、反激式和带隔离的串并联正激式DC/DC功率转换;试验证明该电路可以获得很高的功率因数和紧凑的调制输出,并且从本质说明Flyboost PFC能有效地提高转换的效率。     

一种隔离型双向软开关DC/DC变换器

针对双向DC/DC变换器存在的开关损耗高等问题,提出了一种新型的隔离型双向软开关DC/DC变换器。该变换器由对称的拓扑结构组成。在电感和变压器漏感的作用下,变换器中的开关元件能够在较大的负载范围内实现零电压开关,同时在脉宽调制的控制下,二极管实现了零电流关断。这些措施减小了开关损耗、电压电流应力以及电磁干扰。分析了工作原理和开关过程,研制了一台500 W的试验样机并进行了试验。试验结果证明:在轻载和重载的条件下,所有的开关管都能够零电压导通,同时二极管能够在电流为零(ZCS)的情况下自然关断。     

DC／DC隔离变换器噪声的测量和抑制

本文主要阐述了DC／DC隔离变换器噪声产生的原理、两种传导噪声测量的方法以及降低传导噪声常用的和方法和典型应用电路，并给出了某型号产品所采用的DC／DC滤波电路。     

适用于PWM DC/DC变换器的无源无损缓冲电路

文章研究了适用于PWM DC/DC变换器的无源无损缓冲电路单元,仅通过在变换器中附加一些无源元件实现了开关管的零电流导通和零电压关断,并将缓冲元件的能量回馈给变换器的输入输出端,达到了无损的效果。该缓冲电路单元结构简单,控制方便,并能在软开关的情况下保持开关管的最小电压应力。     

降低有源功率因数校正变流器电压应力的方法

单级功率因数校正变流器的研究已经得到比较广泛的展开 ,但其在大功率变流器中的实际应用却受到较高开关电压应力因素的限制 ,为此分析了单级功率因数变流器产生高电压开关应力的内在原因。提出了降低过高电压应力的几种方案 ,并进行了电路分析和仿真实验。根据实验及电路分析结果 ,串联电容充电、并联电容放电方案以及变压器绕组电压负反馈方案在降低开关管电压应力方面是二种优化的解决方案。     

单级功率因数校正AC／DC变流器除低开关是压应力方法

单级功率因数校正变流器的研究已经得到了比较广泛的开展，但其在大功率变流器中的实际应用却受到较高开关电压应力因素的限制，为此分析了单极功率因数变流器产生高电压开关应力的内在原因，提出了降低过高电压应力的几种方案，并进行了电路分析和仿真实验。根据实验及电路分析结果，串联电容充电、并联电容放电方案以及变压器绕组电压负反馈方案，在降低开关管电压应力方面是2种优化的解决方案。     

一族开关电容DC-DC变换器及其控制方法

提出一种不使用任何感性元件、仅由开关和电容组成的新型ＤＣ－ＤＣ变换器。该变换器采用适当的多级高阶串并电容组合结构取代传统的单级单电容,因而使各种电压变换比的ＤＣ－ＤＣ变换器都能获得较高效率,并可使升压变换与反极性变换同降压变换一样能方便实现。针对该变换器的控制问题,除ＰＷＭ调节外,还就逐压反馈控制（ＶＴＣ）、频率调节（ＦＭ）、以及针对数字系统的固定频率开环控制和级联低压差线性稳压器的方法等展开讨论;并就理论分析提出了一种比传统的状态变量平均法及其他方法更加简单的等效电量关系法。     

柔性互联直流微网群一致性协调控制

通过隔离双向直流-直流(direct current-direct current, DC-DC)换流器互联多直流微电网,不仅能实现子微网间有效电气隔离及故障隔离,还可灵活控制互联功率。为提升基于隔离双向DC-DC换流器互联直流微电网集群系统稳定性和可靠性,提出一种一致性协调式控制策略,使得整个集群形成一有机整体。无论哪一直流微电网发生功率扰动,均可实现系统内所有平衡单元联动,为受扰微电网提供紧急功率支撑,改善受扰微网直流电压动态特性,减小受扰电网直流电压稳态偏差,且扰动功率由全系统平衡单元依据其等效功率分配系数比合理承担。此外,所提控制策略仅仅利用就地测量信息,无需子系统间相互通信,可靠性高。最后通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提控制策略的有效性。     

大功率直流/直流变换器的电磁兼容试验方案

电动汽车所用的大功率直流/直流（DC/DC）变换器的电磁兼容性（EMC）测试尚无统一标准可依.在参考和分析汽车零部件和功率变换器产品相关标准的基础上,对大功率DC/DC变换器进行了EMC试验的研究,提出了配套的测试方案.该测试方案基于传统汽车零部件标准,针对其中的测试布置进行了改进,改进的关键点在于保证辅助测试设备不引入过量的干扰.考虑到整车的EMC性能由整车和零部件两方协同决定,最后建议整车厂和零部件供应商协商采纳合理的限值等级.     

双向AC/DC变换器的坐标变换控制

通过坐标变换理论分析，阐述了双向ＡＣ／ＤＣ变换器的坐标变换控制问题，导出了有关的控制方程。该控制方程不仅融合了电流反馈，而且避免了导数运算，使系统在线控制简单易行。在此基础上，提出了双向ＡＣ／ＤＣ功率变换器的一种双闭环系统控制结构，并从物理概念出发讨论了系统的工作原理。     

直流微电网DC-DC变换器关键技术的研究综述

直流微电网是未来智能配用电系统的重要组成部分,对推进节能减排和实现能源可持续发展具有重要意义.其中DC-DC变换器是解决直流微网、分布式电源、储能装置等接入主电网的重要技术基础.分析了储能型非隔离双向DC-DC变换器的拓扑结构和数学模型,总结了5种DC-DC变换器的技术特点以及在直流微网中的应用,最后对直流微网的发展趋势和技术难题进行了讨论.     

直流变换器的区域极点配置鲁棒PID控制算法

为提高直流变换器对干扰及不确定因素的鲁棒性,提出了一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒PID控制器算法.PID控制器的参数应用区域极点配置(RPA)的方法来整定.考虑受控系统需对干扰具有鲁棒性,将PID控制和H_∞控制相结合,以LMI形式给出H_∞PID控制器的可解性条件.设计的控制器使得闭环系统满足闭环极点分布在指定区域内以获得期望的动态特性,以及对外部噪声的抑制具有最大H_∞鲁棒性能界.此外,该控制器设计方法也可应用于参数不确定的多胞型直流变换器系统.Buck变换器的确定和不确定系统的仿真实验验证了该控制算法的正确性和有效性.     

降低开关电源电磁干扰水平的研究

以一个能产生混沌、亚超混沌与超混沌信号的电路为信号源,以Boost型DC/DC变换器为对象,研究混沌的性质(混沌、亚超混沌以及超混沌)对降低开关电源电磁干扰水平效果的影响。仿真结果表明:不同性质的混沌序列,有不同的降低Boost型变换器的电磁干扰水平的效果。