摘要：为实现三相直流侧有源电力滤波器的数字控制,提出将平均电流控制应用于三相直流侧并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)的控制。为设计电流补偿器,提出定量分析电流环带宽和交流侧输入电流补偿性能关系的方法。该方法分析结果表明在输入频率为50Hz的情况下,且三相直流侧APF的电流环带宽超过1kHz时,可在输入端实现较好的谐波电流补偿性能。通过利用建立的电压环和电流环数学模型,设计完成的实验样机测试结果表明,在电流环带宽为1和2kHz下的补偿效果相当,证明了平均电流控制在三相直流侧APF中应用的有效性,同时也证明了定量分析电流环带宽和补偿性能关系方法的正确性。

摘要：搭建了基于数字控制的负载点(point of load,POL)变换器的硬件平台,分别用数字式再设计法和直接数字设计法,对数字控制器进行了分析和设计。根据系统的闭环模型图,利用伯德图分析法、离散频率响应法和根轨迹法,设计出数字控制器的各项参数,并对系统的剪切频率和相位裕度进行了比较。在实验平台上对这两种设计方法进行了验证,并对输出电压的稳态特性和动态响应做了比较分析。理论分析和实验结果表明,采用直接数字设计法可减小输出电压的动态调整率,改善系统的动态响应性能,更适合用于数字控制POL变换器的设计。

摘要：单级高频AC/AC变换器将工频交流输入电压变换为高频(一般大于100 k Hz)交流输出电压,主要由功率因数校正、高频谐振逆变两个功能单元构成。结合单级高频AC/AC变换器的性能分析结果,提出一种参数定量设计方法。首先分析设计的已知参数,再根据单级高频AC/AC变换器的性能要求,确定相关预设参数。然后根据上述已知及预设参数,对功率因数校正单元和高频谐振逆变单元进行详细的参数设计,还根据储能电容电压纹波大小的要求,确定储能电容的大小。最后给出具体设计实例,并进行实验验证,实验结果验证了该设计方法的正确性。由于单级高频AC/AC变换器的拓扑推导思路来源于单级功率因数校正器,该设计方法对单级功率因数校正器的设计具有借鉴意义。

摘要：三相不可控整流桥装置产生的电流谐波具有谐波含量大,谐波频谱分布宽的特点。直流侧有源电力滤波器是针对不可控整流桥装置提出的谐波治理方案。从频域角度分析直流侧有源电力滤波器电流环带宽与谐波补偿性能的关系,得到不同带宽所对应的补偿后电流THD理论数据,从而对三相直流侧有源电力滤波器的补偿性能进行定量的研究。通过该频域分析方法,将三相直流侧有源电力滤波器与传统交流侧有源电力滤波器进行对比分析。分析表明,在三相不可控整流桥带大电感负载情况下,当电流环带宽取1 kHz时,直流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为0.41%,交流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为9.63%。采用平均电流控制策略,完成三相直流侧有源电力滤波器的设计。实验测试结果验证当电流环带宽取1 kHz时,三相直流侧有源电力滤波器实现整流桥负载谐波电流的有效补偿。

摘要：单相功率变换器由于交流侧与直流侧瞬时功率不平衡,其内部直流母线电容通常采用容值大的电解电容。而电解电容存在使用寿命短、热稳定性差等固有缺陷,影响变换器的使用寿命及可靠性。为此,该文设计一种有源电容变换器,通过控制其端口电压、电流满足电容元件的电压、电流微分关系,从而实现容值确定的有源电容来替代原来的电解电容,进而克服电解电容使用寿命短、热稳定性差的缺陷,延长单相功率变换器的使用寿命并提高了其热稳定性。本文首先介绍直流母线电容大小的计算方法,然后阐述有源电容变换器的工作原理及其参数定量设计的方法,最后利用仿真软件和样机进行相关仿真及实验验证,结果验证了理论分析和参数设计的正确性。

摘要：在街道路灯照明、隧道照明、景观照明等大功率发光二极管(light emitting diode,LED)照明应用场合,为获得足够的亮度以及高可靠性,需要采用多个LED串来实现,且要求各LED串的驱动电流相等。为此,文中提出一种直流电流母线型多路恒流输出LED驱动电源,包括一个源变换器及多个负载变换器,其中负载变换器的数量与LED串的数量相等。由于所有开关的驱动信号频率和占空比相等,因此只需采用一个电流控制器就实现了多路恒流输出。首先根据两种基本电流源型变换器推演出驱动电源主电路拓扑结构,然后推导其交流小信号模型并采用III型补偿网络进行电流控制器设计,最后搭建一台输出功率为90W的三路输出实验样机并进行相关实验验证,实验结果验证了理论分析的正确性。

摘要：介绍了高亮度LED几个重要的电气特性及其对驱动器设计的要求。总结了LED在几个主要领域的应用中,驱动器设计的主要性能指标,归纳了LED驱动器设计需要注意的几个主要问题,对当前常用驱动器电路的性能及其使用范围进行了分析和归纳。

摘要：双频Buck变换器中存在两组不同开关频率的功率器件,其中一组工作在高频,用于提高动态响应速度和稳态精度;另一个组工作在低频,对高频Buck单元中的电流分流,承担输出功率的任务,同时可以降低损耗。双频Buck变换器可以在提高系统性能的同时提高系统效率,适合于大功率场合的应用,其高低频率及参数对系统性能有重要影响。文中对双频Buck变换器中的高低频率、电路参数对系统性能的影响进行了理论分析,确定了参数设计原则。结果表明,双频Buck变换器的稳态和动态性能与单个高频Buck变换器相同。大量的仿真结果和实验证明了理论分析的正确性。

摘要：针对直流系统中复杂的级差配合问题,对直流系统保护电器的模型与级差配合算法进行了研究,设计了直流系统保护电器状态检测与维护决策系统。根据保护电器的安秒特性,在已有模型的基础上进行了简化与改进。根据某220kV变电站直流系统的接线方式、实测负荷电流情况、馈线的参数与保护电器的安秒特性,模拟了各种短路故障时的级差配合状况,找出了可能引起越级现象的原因,分析了保护电器选型的合理性。应用直流系统保护电器状态检测与维护决策系统对保护电器提出了合理的维护决策。提出的级差配合分析方法具通用性与良好的可操作性,对直流系统的设计与技改有指导意义。

摘要：单级高频AC-AC变换器将工频电网电压转换为高频(一般大于100k Hz)正弦交流电压,并实现功率因数校正的功能。由于其功率因数校正单元工作于电流断续模式(DCM),使得输入电流含有大量高次谐波,需采用低通输入滤波器予以滤除。上述低通输入滤波器的滤波参数不仅影响其滤波性能,还会影响到输入功率因数等诸多方面,因此滤波参数的确定十分重要。首先,根据叠加定理分别建立变换器交流侧等效电路模型,即工频分量和开关频率分量单独作用下的等效电路;进而,根据滤波器输入、输出要求合理设置相关预设参数,使加入滤波器后电网输入侧满足能量之星关于功率因数的要求。在此基础上以LC低通输入滤波器为例,对输入滤波器参数的定量设计过程进行详细阐述,并归纳出一种程序化的设计方法;最后,进行仿真及实验验证设计方法的正确性,该方法也可用于单级有源功率校正器的输入滤波器设计,而且对设计其他类型的低通输入滤波器有借鉴价值。