基于副边无源箝位的FBZVZCS变换器的设计与仿真

一种副边带改进的能量恢复缓冲电路的无源箝位ZVZCS全桥变换器,可以有效实现超前臂开关管的ZVS和滞后臂开关的ZCS,同时可以大大降低整流二极管的电压应力,实现副边整流二极管和续流二极管的零电压开关,减小二极管的反向恢复损耗和寄生振荡。对该种变换器各个阶段模态的工作原理和实现软开关的条件进行了分析,对主要参数进行了设计,利用仿真软件Matlab中的Simulink模块对主电路进行了仿真,验证了设计的正确性。     

直流开关电弧消除的方法

利用瞬态电阻分析了直流开关电弧产生的原因,提出利用具有恒压特性的无源器件消弧的方法,用晶闸管构成的模拟试验电路证实了消弧方法的可行性.     

分断电弧燃弧时间研究

电弧是造成高、低压开关电器触头故障的主要因素,本文主要从电弧的产生过程和产生原因出发,分析总结了热效应、电流、电压、分断速度等因素对金属相电弧和气相电弧燃弧时间的影响规律。     

高频脉冲TIG焊的电弧控制及高频效应

本文通过研究脉冲焊电弧的电流、电压波形,发现电弧功率随频率增加而提高。由此提出自由电弧在脉冲电流作用下,其形态的动态过程属惯性系统的假设,并用20000幅/S的高速摄影进行了验证。通过对惯性系统电孤的可控性分析,发现自由电孤可由高频脉冲电流控制在非稳定状态上,此时电弧脉冲电压明显提高,这就是电弧的高频效应。本文还研究了影响高频效应的几个主要因素,着重分析了维弧电流的作用,提出高频时由于电弧的惯性,瞬间电流停止并不会导致电弧熄灭,因此得出高频焊不需要维弧电流的结论。     

新颖的有限双极性控制ZVZCS PWM全桥变换器

讨论了一种新颖的有限双极性控制ZVZCS PWM DC／DC全桥变换器,通过在次级增加一个小电容和两个小二极管组成的简单辅助电路,为主开关提供实现ZVZCS开关条件,也为副边整流提供箝位电压．与以往的移相ZVS PWM全桥变换器相比,文中所提出的变换器具有辅助电路简单,负载范围宽、环流自适应调整等优点．详细分析了该变换器的工作原理及参数设计,通过一台2．5kW、100kHz模型的仿真实验,验证了变换器工作原理的正确性．     

快速接地开关熄灭潜供电弧的研究

对快速接地开关（ＨＳＧＳ）熄灭潜供电弧的机理进行了分析。采用ＨＳＧＳ后,弧道中的潜供电流和灭弧后的恢复电压,都有不同程度的降低,缩短了潜供电弧的燃烧时间,进而确保单相自动重合闸的成功。暂态网络分析仪（ＴＮＡ）实验和利用电磁暂态程序ＥＭＴＰ进行的仿真计算证明了上述论点。     

基于点绘制技术的低压电器开关电弧仿真

利用点绘制方法采用不规则分布的点云来表征物体表面的特点,提出一种基于点绘制技术和非均匀有理B样条曲面拟合技术的低压电器开关电弧动态几何模型仿真方法,讨论了低压电器分断过程的仿真方法,电弧在灭弧室中的运动被清晰地从多个角度进行观察。动态电弧模型有利于分析电弧的燃弧过程,改进低压电器产品的性能。     

利用开断模型分析引弧板对低压断路器电弧运动的影响

为了描述电弧在跑弧道上运动的动态过程,得出引弧板对低压断路器灭弧性能的影响规律,提出了一种基于开断模型的描述电弧在跑弧道(含引弧板)上运动全过程的分析方法。首先建立了一种基于多场耦合的对低压断路器开断过程进行仿真的方法,该方法通过对多体动力学仿真软件ADAMS进行二次开发,实现了开断过程中电路、电弧、气吹、电动斥力、复杂机械运动等多场域的相互耦合;然后以某带引弧板的低压断路器为分析对象,利用所提出的仿真方法,对电弧从起燃、运动、转移到熄灭的全过程进行了计算仿真,分析了不同引弧板形状对低压断路器开断性能的影响,并通过实验验证。计算与实验结果表明,钩状引弧板的弧形轮廓在迎着电弧运动方向上具有更大的接触面积,且弧角朝栅片方向弯曲符合电弧的整体运动趋势,有利于电弧在弧根转移后进一步进入灭弧栅片,从而减少触头的烧蚀和提升电弧进入栅片的效果。     

数字化配电网弧光接地故障的判断

针对弧光接地过电压对数字化配电网中的设备尤其是智能设备危害甚大,而现有的消弧补偿装置在设备和运行理论还有诸多不足的问题,以35 kV电网为例,提出临界零序电压的概念,并利用其可区分间歇性电弧和自熄性电弧接地故障的能力,结合故障电流的动态特征提出配网中间歇性电弧接地故障的判据.研究结果表明:该判据是预防数字化配网弧光接地过电压产生的重要基础;该预防判据准确可靠,低阻和高阻接地情况都适用.     

含电压提升单元的非隔离升压变换器

提出一种新型的非隔离型高升压变换器拓扑,该变换器由一个基本Boost单元和耦合电感、电容、二极管组成的电压提升单元(coupled inductor capacitor diode cell)构成。该变换器增益比传统Boost变换器高N倍电压增益,可有效避免高升压应用场合极大占空比的出现。由于CICD单元中储能电容存在,开关管电压应力降低,因此可以选择低电压应力器件来提升效率;储能电容同样降低了输出二极管的电压应力,缓解了反向恢复问题,进一步提高了效率;CICD升压单元中二极管实现了零电流关断,解决了二极管的反向恢复问题。首先对拓扑的推演进行了阐述,然后详细分析了变换器工作原理及性能特点,最后通过saber仿真验证了理论分析的正确性。     

SF_6旋弧式断路器似稳吹弧磁场的数值分析

SF_6旋弧式断路器依靠相位上滞后的吹弧磁场对电流产生的电动力,使电弧在SF_6气体中快速旋转而熄灭。这种断路器的灭弧机理与磁场形态有密切关系,吹弧磁场是由通过吹弧线圈的电弧电流与铜套中的涡流共同产生的。本文用数值方法研究这种吹弧装置的似稳态磁场,计算结果与实验数据十分吻合,说明所采用的方法具有满意的精度。通过在不同条件下对吹弧磁场的数值分析,找到了吹弧装置的结构参数和材料性能与磁场的关系,并且还提出了在电弧电流零区获得最大磁场的途径。     

水蒸气保护下电弧堆焊工艺特点

通过分析不同焊接规范下的焊接电压和电流的波形 .研究了水蒸气保护下电弧及熔滴过渡的特点 ,发现其电弧过程行为有“燃弧—熄弧—短路”和“燃弧—短路”两种形式 .在焊丝直径和送丝速度一定的情况下 ,通过调节焊接回路中的电感量和电源电压 ,可以改变电弧的过程行为形式 .若电弧过程呈“燃弧—熄弧—短路”交替进行 ,并且熄弧时间最短时 ,短路过渡频率最高 ,在这种情况下 ,飞溅小 ,焊道成型好 ,焊接过程稳定 .     

开关磁阻电动机及功率变换器的研究

本文叙述了开关磁阻电动机各类功率变换器电路的优缺点，提出了克服各类功率变换器缺点的方法，介绍了我们试制的磁阻电机和新功率变换器的设计思想和工作原理。新的功率变换器电路保持了不对称半桥电路的优点，允许开关电压的妆近电动机额定电压，但每相绕组只用一个开关，每个形状与电机的两相绕组连接，也介绍了用磁阻电动机定、转子极数和极弧系数决定的电感重迭系数确定磁阻电动机是否适用于新功率变换器的准则；给出了新的功率     

一种新型高增益升压变换电路

为了将低压直流电源转换为所需的高压电源,提出了一种带耦合电感的新型高增益升压变换电路。将传统电感替换为耦合电感,且在开关管两边并联了由二极管和电容组成的升压模块,减小了开关管的电压应力和电流应力,提高了电压增益。在MATLAB中搭建了该新型升压变换电路的仿真模型。仿真结果表明:该新型升压变换电路具有更高的电压增益,且开关管的电压电流应力较小。     

Sepic变换器的开关管故障诊断

针对Sepic变换器故障状态的特点,首先分析负载电压和开关管电流在不同工作状态下所表现的特征,然后构造一种基于开关管电流和负载电压之间逻辑关系的开关管故障诊断方法,最后进行了开关管短路和开路以及续流二极管开路和短路的仿真实验。仿真结果表明,该故障诊断方法可行,并具有较高诊断准确率。     

一种新型单级隔离式全桥软开关boost变换器

提出了一种新型隔离式软开关全桥boost变换器,软开关电路能有效地对桥臂上的电压尖峰进行箝位,并将漏感能量传递到负载端,可以实现所有开关管的零电压关断以及辅助开关管的零电流开通,提高了效率,最后给出了仿真结果.     

雪崩光电二极管反向偏压电路设计及仿真

为解决雪崩光电二极管正常工作时需要的直流反向偏压问题, 提出了利用电感式升压电路的设计方法。该方法利用开关管、 单电感、 电容、 电阻对5 V直流电进行升压, 结合555芯片组成的压控振荡器产生频率信号, 控制开关管的导通与关断, 并利用反馈电路控制压控振荡器的频率, 同时采用Multisim9进行仿真。仿真结果表明, 当输入电压为5V时, 输出电压为160.096 V且保持稳定不变, 解决了雪崩光电二极管在正常工作时需要在阴极加上很高直流反向偏压的问题。     

线路分闸时的电弧现象分析

从开关电器电弧产生的一般机理、物理过程，电弧熄灭的随机性等方面进行了分析，就电气操作过程中带电作业时发生的拉弧现象进行了探讨，针对线路分闸时出现电弧现象的原因提出了有效的防制措施。     

雪崩光电二极管反向偏压电路设计及仿真

为解决雪崩光电二极管正常工作时需要的直流反向偏压问题,提出了利用电感式升压电路的设计方法.该方法利用开关管、单电感、电容、电阻对5V直流电进行升压,结合555芯片组成的压控振荡器产生频率信号,控制开关管的导通与关断,并利用反馈电路控制压控振荡器的频率,同时采用Multisim9进行仿真.仿真结果表明,当输入电压为5V时,输出电压为160.096 V且保持稳定不变,解决了雪崩光电二极管在正常工作时需要在阴极加上很高直流反向偏压的问题.     

采用移相控制的具有软开关能力的交错图腾杆无桥Boost PFC变换器

该文提出了一种具有软开关能力的图腾杆式无桥交错Boost功率因数校正器(power factor correction, PFC).与传统的交错图腾杆无桥升压PFC变换器相比,在2个PFC变换器单元之间增加了一个电感,利用增加电感的能量,使所有开关实现零电压开关.此外,通过在2个PFC变换器单元之间应用移相控制,使得变换器可以将所加电感上的电流大小控制为一个最优值.因此,该变换器可以实现零电压工作,同时最大限度地降低附加电感的导通损耗和铁心损耗.通过Matlab Simulink仿真的结果表明：该变换器可以达到较高的效率,验证了该变换器的可行性.