一种实现瞬时均流的UPS冗余并联新方法

为提高不间断电源(UPS,uninterruptiblepowersupply)冗余并联运行系统的可靠性和工程可实现性,提出了一种实现瞬时值均流的分布式控制新方法。基于平均电流法原理,通过连接各并联UPS模块的仅3条低频信号总线(而无需专门的控制模块)实现均流。通过均流回路与基准同步回路的解耦控制,使系统惯性大大降低。只用一个调节器,既调节输出电压、同时又实现环流抑制。并联系统在线性或非线性负载条件下都具有很好的动态响应性能和均流效果。文中分析了系统结构和工作原理,并给出了仿真和实验结果。     

一种自均流多模组大功率电源并联技术

针对大功率直流电源模块并联运行时的均流问题,阐述了一种应用于大功率直流电源模块并联系统的数字化控制均流技术,给出了并联系统的结构.通过分析并联系统的环流、功率调节特性等,提出了一种每一个子模块都独立采用双闭环反馈控制的技术.通过仿真与实验,该自均流并联系统可构成恒压电源及恒流电源,输出电压、电流误差分别小于0.83%和0.53%,模块之间电流不均衡度小于3.78%,稳定性好、瞬态响应快.     

矿用移动式逆变电源的仿真研究与分析

通过分析井下电机车照明装置的工作要求和实际使用条件,提出了一种新型移动式逆变电源装置, 对逆变电源的主电路工作原理进行了分析。为了缩短对大功率电子装置的研制周期和减少研制费用,利用MATLAB中的Simulink建立了以IGBT 为开关器件的三相逆变电源仿真模型,并对采用PWM脉宽调制技术的逆变系统进行仿真。根据对输出电压仿真波形的比较和分析,对电路中各元件参数进行选取,仿真模型分别考虑了主电路和控制器模型,较为精确地反映了实际情况,为工程设计提供参考,解决传统工作中地面供电对有用信号干扰大、井下电源不稳定、电流不恒定等问题。     

一种电流型并联谐振DBD臭氧电源

研究一种新型电流馈电式并联电感补偿负载谐振DBD臭氧发生器供电电源。该电源功率级由BUCK斩波电路和单相桥式逆变器组成。斩波器工作于固定频率PWM方式,采用输出电流闭环控制实现放电功率的调节,逆变器控制采用数字频率锁相跟踪技术使电源工作在小容性准谐振状态。对该电源的工作原理进行分析,给出斩波电路电流负反馈PI调节器、逆变器数字频率锁相跟踪算法的原理和实现方法、关键控制电路和IGBT驱动电路的详细设计。实验结果表明:调节电源直流电流能有效地调节发生器放电功率,电源输出功率因数高于0.98,系统稳定可靠。     

基于增量式PID的开关电源并联均流系统设计

由于开关电源模块的输出阻抗不一致,导致开关电源模块在并联工作时各模块的输出电流差异较大。为解决这一问题,提出了一种基于增量式PID算法的开关电源并联均流方案。介绍了增量式PID算法的实现方式,以及结合CAN总线通信系统时算法的工作流程。经实际验证表明该设计具有均流精度高、稳定性好等特点。解决了开关电源在并联工作时电流不均衡的问题,提高了开关电源并联系统的整体可靠性。     

半主动式结构的蓄电池-超级电容器复合电源

为减弱脉动负载对蓄电池循环寿命的影响,设计了一种应用于脉动负载的半主动式蓄电池-超级电容器复合电源.将蓄电池组经过一个双向DC-DC功率变换器与超级电容器组并联,从而向脉动负载供电.复合电源系统的控制目标是:在负载脉动的情况下,使得蓄电池的输出电流几乎恒定,其幅值等于负载的平均电流,而超级电容器主要承担负载电流中的动态分量,从而延长蓄电池循环寿命.分别对半主动式和被动式蓄电池-超级容器复合电源在MATLAB 7环境下进行建模和仿真.仿真结果表明,采用半主动式结构的复合电源相比于被动式结构,其蓄电池组的放电电流更平滑、放电过程得到了优化.     

10kW三相光伏并网逆变器主电路参数设计

以10kW三相光伏并网逆变器为研究对象,阐述了并网逆变器的系统结构和工作原理,并根据其输入输出特性对逆变器主电路参数进行设计.最后,在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统的建模与仿真,通过FFT分析了逆变器输出电流和并网电流,仿真和实验验证了主电路参数设计的正确性.     

750kV超高压输电线路潜供电流研究

本文建立750kV双端电源供电超高压输电线路模型,分析安装快速接地开关和并联电抗器后熄灭潜供电流的效果,得出并联电抗器中性点接小电抗的方法对降低潜供电流和恢复电压的效果更好。本文重点研究模型中加入串补模块,验证旁路断路器及时合闸有利于潜供电流的熄灭。     

基于并联均流技术的直流变换器

随着装备信息化的发展,各种仪器设备对电源容量的要求越来越高,而多模块并联是增加直流电源容量的主要途径之一。针对并联系统中由于单体特性不同造成的负载电流不平衡问题,分析了几种常用均流方法的优缺点,并采用最大电流均流法设计了均流控制策略,在电压电流双闭环控制基础上增加了一个均流环,形成一个三环控制系统。利用Matlab搭建了2个电源模块并联仿真模型,分别进行了有均流环和无均流环2种情况下的仿真,并进行了实验验证。实验结果表明该均流控制策略具有较好的均流效果。     

风力发电系统中直流辅助电源的设计与仿真

为了满足风力发电系统中各监测单元模块对供电系统的需求,设计了一款多输出直流(direct current, DC)辅助开关电源。根据辅助电源参数的具体要求,理论分析并设计了DC-DC高频反激变压器;选用稳压管TL431、光电耦合器PC817以及UC2842控制芯片,实现对输出电压的采集、输入电流的采样以及功率MOS(metal, oxide, semiconductor)管的驱动;搭建了一款输出电压为5、15、24 V的多输出双闭环控制的反激开关电源电路,并利用Saber软件对设计的直流辅助开关电源电路进行了仿真。仿真结果表明:设计的多输出直流辅助开关电源的输出电压、占空比以及开关频率符合设计要求,其值均在设计要求精度的10%以内。可见设计辅助电源电路中所采用的方法简单有效,且电路各元器件参数值的选取合理,其方法和结果可在后续直流辅助电源系统电路的硬件开发中为各元器件参数的优化提供参考依据。     

开关电源并联网络化供电系统及其优化控制

针对智能微电网供电稳定性差的问题,设计了一种基于MSP430和TPS5430的开关电源网络化供电系统。硬件设计部分,以单片机MSP430芯片构成主控最小系统,用BUCK型芯片TPS5430选择主从均流法实现系统电流均流,实现了DC-DC高效变换。软件设计部分,构建了一套嵌入脉冲控制思想的实时检测算法,优化处理因系统噪声和外界干扰而引起的系统不稳定。MATLAB仿真测试结果表明,本系统抗干扰强,输出稳定。     

弧焊逆变电源变结构控制规律的仿真研究

建立了CO2电弧焊的仿真模型，利用MATLAB软件对控制系统的动态过程进行了仿真试验。分析了输出回路中不同的直流电感（线性直流电感、可饱和电感、可变电感）对电源输出电流波形的影响，并获取得CO2短路过渡焊最佳的电流波形。仿真试验表明，只有采用可饱和电感和可变电感才能满足短路过渡过程中各阶段动态性能的要求，以达到减少飞溅的目的。     

大功率白光LED高效均流并联供电系统

为解决可见光通信系统中的白光LED(Light Emitting Devices)光源高效稳定的直流偏置电源问题, 设计并研制了一种Buck型双DC/DC(Direst Cunent)并联供电系统。该系统采用ARM7(LPC2148)作为主控制器, 利用电压反馈调整两个DC/DC 模块的PWM(Pulse Width Modulation)驱动信号的占空比实现稳压, 利用两个PMOS (P-channel Metal-Oxide-Semiconductor)电子开关分别控制两个DC/DC支路实现均流。实验结果表明, 电源实际输出电压与设定值的误差小于2%, 两个支路电流的偏差小于1%, 电源供电效率可达75%~80%。在电源开启和关断瞬间的瞬时测试结果显示, 驱动电压无尖峰现象, 电压从0上升至1.6 V的时间约为20 s, 关电降至0 的时间约为65 s。两个DC/DC模块交替工作, 延长了供电系统的使用寿命。该供电系统在LED照明和可见光通信设备中具有良好的应用前景, 为设计多DC/DC模块的高效均流并联供电系统提供了解决方案。     

LED闪光灯电源的研究与设计

本设计以STC12LE5201AD单片机作为闪光灯电源的控制核心.采用电流斩波电路将3 V输入电压升高给控制器供电.通过电阻反馈电流、单片机输出PWM、场效应管开关控制电路、电流恒流源控制等方式有效的恒定输出电流.实验表明,该变换器能将电池电能转化为恒流输出、同时实现连续和脉冲两种输出模式、电流档位的选择、输出电压限压保护和过载报警功能.系统输出相对误差小于2%,效率达到91.8%,能够满足恒流稳压电源的要求.     

一种交流转直流电源系统的设计

主要设计了一种交流转直流的电源系统。该电源系统由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路构成,可将220V交流电压转换成为3-12V连续可调的直流电压。在完成各硬件模块设计的同时,使用Proteus软件对电源系统的变压模块、整流模块、滤波模块、稳压模块进行软件仿真,从而实现该系统交直流转换的功能。通过仿真测试,实现了电源系统将220V交流电转换成为3~12V连续可调,最大输出电流为1.2A的直流电,并具有不超过5m V的电压纹波。     

基于平均电流控制的升压式PFC研究

Boost功率因数校正(Power Factor Conection,PFC)变换器广泛存在于各种开关电源当中以提高对电能的利用率,为进一步优化BoostPFC变换器的性能,在平均电流控制方式的基础上加入了占空比前馈控制环节;首先介绍了Boost PFC变换器的工作原理以及平均电流控制方式的控制原理,然后对电感与输出电容的计算作出分析,再在MATLAB/SIMULINK中搭建加入占空比前馈控制后的电路模型并进行仿真实验,最后对仿真结果进行分析;结果表明:加入占空比前馈控制后系统的功率因数有所提高,在一定程度上降低了输入电流的总谐波畸变率,且增加了系统的稳定性。     

一种高气压金属卤化物气体放电灯用新型电源的原理研究

提出一种用于高气压金属卤化物气体放电灯供电电源的新型主电路拓扑,不需设置专门提供起燃脉冲的高压脉冲发生器,只须改变电路工作频率,即能满足这类灯在起燃、负阻运行、稳态运行各阶段对电源不同输出特性的要求,电路结构简单,装置体积小,在负载稳定运动后,电源输出特性近似电流源,开头器件电流幅值较低,并可实现零电流换相,讨论了这种电源的工作原理和系统结构,并给出了模拟负载的PSPICE仿真和实验室试验结果,表明其完全符合电路的工作原理和设计思想。     

转台双闭环调速系统的仿真设计

本文运用MATLAB的仿真功能对古典法的双轴精密伺服转台的速度控制进行了研究,古典法是目前在伺服系统的工程实践中应用最广泛、最成功的方法.然而传统的设计方法工作量大,系统调试困难.文中利用MATLAB中的SIMUL IN K模块对系统进行模拟仿真辅助对调速系统的设计.为了提高调速系统的控制精度,在控制方法上选用电流内环和转速外环的双闭环调速系统.考虑到在对转速环进行仿真时要将电流环作为其中的一个部分,因而在建立电流环时利用MATLAB的子系统模块将电流环封装成一个子系统.利用MATLAB对系统仿真在很大程度上地减少了系统设计和调试的强度,并且仿真的结果也证明了采用该方法对转台调速系统设计是可行的.     

多种能源组合供电控制器的开发研究

根据现阶段能源趋势设计了一种供电装置,控制以太阳能发电为主要能源,辅以蓄电池和市电的供电平台正常工作。该装置具有电源切换功能以实现对负载的不间断供电,能够输出稳定的直流电;并能向蓄电池进行三段充电。经过Pspice软件仿真表明蓄电池充电模块及恒压输出模块能够达到设计要求输出的电压电流值。控制电路通过Proteus软件仿真能够实现电源的切换及蓄电池充电模块的选择功能。该供电装置具有较高的可靠性;并能够满足多种场合的应用要求。     

基于占空比分配的交错并联Boost PFC仿真研究

传统交错并联Boost PFC电路的平均电流控制法基于均流控制,但实际应用中无法确保元器件的参数一致,无法实现均流控制;针对上述问题,提出了占空比分配法实现交错并联Boost PFC的均流,该方法将总电感电流平均值的1/2与各相电感电流平均值进行比较,根据比较后的结果确定各相的占空比;通过对电路各元件参数的计算,实现了400 V/200 W交错并联PFC电源的设计;最后,利用MATLAB进行仿真验证,仿真结果表明,所提出的占空比分配法能够实现输入功率因数高和两路电感均流。