采用电流开关的模拟-数字转换器

在转换速度为数十至数百仟赫的情况下,采用电流开关的逐次比较型模数转换器具有结构简单、易于制造的优点。文中给出的一种电流开关电路能充分发挥电流开关的优点,并避免了某些资料所指出的这种电路的缺点     

具有单步死区时间控制的3态降压-升压直流-直流转换器

为了提高能量转换效率,扩大输入输出电压范围,研究了在直流-直流转换器中功率传输门结构及死区时间对SMPS(switched-mode power supply)转换器效率与稳定性的影响.不适当的死区时间会产生直流通路导通(cross-conduction)及体2极管导通(body-diode conduction)现象影响转换效率,提出单步死区时间控制的方法使能量转换效率更高.根据3态非反向降压-升压转换器工作原理,分别分析了功率传输门可以扩大输入输出电压范围的工作原理,提出传输门结构可以用来替代输出级上管.基于降压-升压转换器及FPGA开发板,搭建了直流-直流降压-升压转换器测试系统.该转换器输入电压Vin范围为2.7~5.7 V,输出电压Vout为0.3~6.8 V,输出电流可以高达6 A,转换效率可提高4%.     

基于EKF的DC/DC转换器电感电流观测器

针对无电流传感器的DC/DC转换器,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的电感电流观测器.首先,对升压型DC/DC转换器进行了建模,得出了含非线性项的状态空间方程;然后,为了更精确地预测电感电流提出了一种更适合非线性系统的扩展卡尔曼滤波器算法,在减少由AD转换器引入的测量噪声的同时,利用扩展卡尔曼滤波器的状态方程对电感电流进行观测;最后,对提出的电流观测器进行了Simulink仿真验证.结果表明:对电路的输出电压采样后进行扩展卡尔曼滤波可以有效减小由AD转换器引入的噪声并完成对电感平均电流的观测.在硬件实现过程中无需电流传感器,可以有效降低系统成本.     

高效率、低功耗直流电压转换器芯片的设计与实现

提出了一种基于脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)模式的高效率、低功耗直流电压转换器的设计方法.电路在负载电流大于60 mA时采用开关频率1 MHz的PWM工作模式,在负载电流小于60 mA时采用开关频率降低的PFM工作模式,实现了在0~250 mA负载电流变化范围内的高转换效率.当输出电压达到预计输出电压的102%时,电路自动进入待机状态,使得静态工作电流降低.芯片采用CSMC公司的0.5μm CMOS混合信号模型设计和流片.测试结果表明:该电路可实现PWM和PFM模式供电以及两种模式之间的平稳过渡,具有较好的负载和线路电压调整,其输出电压的误差小于±2%,最大静态工作电流小于15μA,最大转换效率达92.6%.     

基于峰值电流控制的快速电池均衡电路

设计了一种基于反激式变压器作为DC/DC转换器的快速无损电池组均衡电路,从高电压电池抽取电流返还回整个电池栈,采用多环式分层结构与峰值电流控制策略显著提高均衡速度,缩短均衡时间。对比传统结构及控制策略的仿真验证了这一设计思想的正确性。     

基于DSP的无刷直流电机电流峰值控制

针对大功率无刷直流电机电流方波实现问题,提出一种在PWM_ON_PWM调制方式下的电流峰值控制策略,详细说明了该策略的控制原理,并给出了具体实施方案.该策略通过对非换相相电流的直接控制,提高了系统的反应速度,使得电机电流波形接近于理想方波,最终达到了减小电机转矩波动的目的.通过PLECS仿真工具,搭建无刷直流电机仿真模型,实现电流峰值控制方式的仿真.基于DSP控制芯片,搭建无刷直流电机电流峰值控制实验平台.仿真和实验结果显示,该控制策略不仅能实现方波控制,而且功率管开关频率可控.     

链式STATCOM直流电压预测与专家控制

从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersim仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.     

三电平变流器直流电压平衡控制方法

为研究三电平变流器直流电压平衡的问题 ,建立了三电平变流器的数学模型 ,详细分析了空间矢量脉宽调制(PWM)的特性和直流环电容电压平衡调节的基本原理 ,提出了一种新型的基于交流电流方向检测的直流电容电压平衡控制方法。该方法通过实时检测三相交流输出电流方向得到方向函数 ,利用该函数选择一个 PWM周期内不同电压矢量作用时间来控制中点电流的方向 ,实现电压平衡。该方法可以使得直流电容电压的平衡不受变流器功率因数过低和功率流向的影响。     

峰值电流控制Boost功率因数校正器中的斜坡补偿

简要分析了峰值电流控制的Boost功率因数校正器的工作原理,讨论了峰值电流控制模式中的斜坡补偿以及斜坡补偿对输入电流失真的影响。斜坡补偿必须要足够大,即使在工作点最坏的情况下也必须保证电流环稳定,但又不能太大,以免引起电流波形失真。     

基于峰值电流控制的Buck-Boost型LED驱动器设计

LED以其发光效率高和寿命长两大优势在现代照明领域中得到很快的发展,各种类型的驱动电路也应运而生,文章设计的LED驱动的主电路是Buck-Boost型的DC/DC变换电路,应用PID算法的峰值电流控制PWM电路进行了反馈控制.仿真结果表明,该型LED驱动器有较好的稳定性,对负载扰动和输入电压扰动的抑制能力较强.     

电流谐振型变流器峰值电流的抑制

以简化的单相等效电路说明了电流谐振型变流器的工作原理,分析了不规则电流脉冲产生的原因及影响,在此基础上提出了一种电路拓扑结构以抑制电流脉冲的峰值,并进行了仿真研究．     

直流转换器的计算机模拟

文章基于现代网络理论,提出了直流转换器电路的准确分析和设计的计算机模拟方法,讨论了电路方程的建立、性能分析、灵敏度计算和参数的优化设计;针对电路拓扑结构随电子开关周期性动作的特点,采用双图法在复频域中建立电路方程,使电路方程系数矩阵的形式不变;给出了输出对参数灵敏度的计算以及优化设计的方法,并以典型的直流转换器电路为例进行了实际分析和设计。     

一种集成电流-频率转换器电路的研究

论述了一种集成射极耦合电流控制振荡器的原理,以此为基础设计出一种集成电流－频率转换器电路．模拟研究表明：这种转换器线性度好,频率范围宽,具有较广泛的使用价值     

基于卡尔曼滤波的电力电子变压器直流电压平衡控制

针对级联型电力电子变压器整流级交流电/直流电(alternating current/direct current,AC/DC)变换直流侧电容电压不平衡问题,以单相级联H桥整流器为研究对象,提出一种基于卡尔曼滤波(KF)的直流侧电容电压平衡控制策略。该控制策略结合了DQ(direct-quadrature)电流解耦控制和比例式脉冲补偿控制,利用卡尔曼滤波的滤波和预估特性实现了电容电压平衡、降低了系统的总谐波失真(THD)和增强了系统的鲁棒性。首先推导证明了系统的稳定性,然后对负载不均衡和负载突变两种的情况进行仿真,从而验证了该控制系统鲁棒性强、动态性能优异、具有良好谐波特性和稳态性能的特点。     

改进的多端柔性直流系统多点直流电压无差协调控制策略

针对换流站采用传统下垂控制消纳不平衡功率时引起的直流电压偏差问题,提出一种改进的多点直流电压优化协调控制策略。将不平衡功率作为前馈补偿量注入传统下垂控制中,通过平移下垂曲线来实现直流电压的准无差调节;根据换流站功率裕度,来合理设定各换流站的前馈补偿量;为避免不平衡功率过大而导致下垂控制换流站满载运行,将偏差控制引入定有功功率换流站,协同下垂控制换流站消纳余下的不平衡功率。最后,基于PSCAD/EMTDC建立五端基于电压源换流器的多端柔性直流输电系统(voltage source converter based multi-terminal high voltage direct current, VSC-MTDC)系统模型进行仿真,仿真结果表明,所提控制策略可以实现直流电压的准无差调节,优化了系统的潮流分布,提升了系统的运行稳定性。     

基于峰值电流控制的反激式LED电源设计

针对高性能LED驱动成本偏高的问题,基于原边反馈与峰值电流控制方案,设计了一种经济型反激式电源拓扑,采用恒流驱动芯片BP9021A实现了其硬件电路,性能测试表明,该设计具有恒流特性好、性能稳定、结构简洁和成本低廉等优点.     

可控硅直流调速系统的电流断续模型及电流自适应控制

本文以三相全控桥可控硅直流调速系统为对象,提出了一种在电流连续和断续情况下都适合的平均值近似模型,为电流断续自适应控制提供了新的途径。作为模型应用例子,给出了双闭环系统的断续自适应仿真结果。     

峰值电流控制模式BOOST DC-DC变换器的斜坡发生器的设计

该文简要分析了峰值电流控制模式中斜坡补偿的基本原理和设计问题，对基本的充放电振荡器电路进行了改进和优化设计，设计了适用于恒频峰值电流模式BOOST DC-DC变换器斜坡补偿电路中的CMOS定时斜升波发生器电路．     

三相混合整流器直流电压控制与能效优化策略

三相混合整流器电压控制方法通常采用传统PI控制,其控制参数依赖精确的数学模型,自适应能力差,鲁棒性低,影响整流器稳态与动态性能,对此,提出一种改进的基于二次型性能指标单神经元自适应PID算法,并结合负载电流前馈控制的混合整流器电压控制策略。该电压控制策略在带载启动、突加或突减阻感性负载,系统稳态精度和抗干扰能力优于传统PI控制策略。为提高混合整流器电能变换效率,提出了调控整流器输入电流波形,改变功率配比,达到系统损耗最小的方法实现整流器运行能效最佳。计算机仿真结果表明,所提出的电压控制策略有效,能效优化方法可行。     

调宽逆变器稳态电流波形和峰值电流的近似计算

控制异步机的调宽逆变器的输出电流波形,包含多次曲折变化,形状极不规则。准确计算这类波形可采用[2]给出的方法,但该法较复杂费时。本文依据[1]的双分量法给出了适用于计算12段调宽逆变器稳态输出电流波形的工程近似计算方法,和不必计算波形而直接计算波形峰值的方法,给出了相应的计算曲线。峰值电流可用于确定逆变器在稳态时所需的换流能力。为说明其近似程度,通过典型实例把本文的近似方法和准确方法进行了对比。同时也指出了双分量法在使用上的局限性。