摘要：随着储能技术的日新月异,作为储能系统与新能源系统的连接桥梁,双向DC-DC变换器近年来成为新能源技术的重点研究对象。针对双有源桥双向DC-DC变换器在实际应用中存在的软开关问题,对双有源桥双向DC-DC变换器实际模型进行分析,提出一种移相变频控制控制策略,该策略以开关频率为切入点,分析了开关频率对变换器软开关特性的影响,通过对开关频率的调节满足了变换器的软开关条件。最后设计一台输入280V,输出100V的1kW实验样机验证所提策略的正确性。

摘要：文中提出一种新型的变压器共模(common mode,CM)噪声抑制技术,通过在绕线式变压器中外加一层屏蔽–对消绕组,不仅能够屏蔽一侧的CM噪声,同时能够与另一侧的CM噪声实现对消,抑制流经变压器通路的总CM噪声。文中结合LLC变换器CM噪声的特点给出屏蔽–对消绕组设计原理及计算过程,测试并对比无屏蔽层、采用全屏蔽铜箔及加入屏蔽–对消绕组3种变压器结构下的CM噪声。实验结果表明,屏蔽–对消绕组的CM噪声抑制效果在三者中最优,验证了屏蔽–对消绕组抑制CM噪声的有效性。

摘要：针对传统EMI滤波器设计方法存在单次设计不准确、多次设计调试周期长的问题,提出一种基于噪声源阻抗提取的EMI滤波器高效设计新方法。首先通过插入无源二端口网络准确、迅速地获得噪声源阻抗幅值和相位;其次依据阻抗失配原则进行EMI滤波器拓扑选择;然后综合考虑噪声源阻抗、LISN端等效负载阻抗以及EMI滤波器高频分布参数对滤波器插入损耗的影响,令滤波器的理论插入损耗等于传导EMI测试频段范围内所需的插入损耗,得到滤波器各元件准确参数,实现了EMI滤波器精确设计。最后,通过一台LED驱动电源进行实验,结果表明一次设计即可满足预期效果,验证了所提方法的准确性和高效性。

摘要：工作在数十兆赫兹的功率变换器采用谐振型拓扑作为整流环节,传统的参数扫描法耗时且极度依赖初值的选取。本文提出一种电压型Class-E整流环节的参数理论设计方法,所提方法以整流环节的工作模态为基础,利用傅里叶分解与基波分析法建立谐振参数与输出参数的数值关系。通过推导功率因数的约束方程,实现了整流环节的单位功率因数。根据所提的整流环节参数设计方法,搭建了一台20 MHz、输入18 V、输出10 V/10 W的样机,实验结果表明样机性能良好,满载效率为81.4%,验证了所提理论设计方案的有效性。

摘要：为了使电磁干扰(EMI)滤波器设计达到预期的插入损耗(IL),实现良好噪声抑制效果,需要考虑噪声源阻抗的影响。电压插入损耗法仅能获得噪声源阻抗幅值的范围,且无法求解相位。针对上述问题,在不增加实验设备的前提下,提出基于插入无源二端口网络的噪声源阻抗提取方法。该方法通过在被测设备(EUT)与线性阻抗稳定网络(LISN)之间插入3个不同的无源二端口网络,建立关于噪声源阻抗实部和虚部的二元二次方程组,再结合EMI测试频段范围内实验测量的有效频点噪声电流,以实现噪声源阻抗幅值和相位的精确计算。以一台工业照明LED驱动电源为测试对象,对该方法的有效性和适用性进行了验证。实验结果表明,相较于电压插入损耗法,所提方法能够准确地提取全频段(9kHz~30MHz)噪声源阻抗幅值的精确值,并且能够得到噪声源阻抗相位,从而可以预测EMI噪声电流,为设计性能优良的EMI滤波器提供精确理论基础。

摘要：随着分布式新能源渗透率的不断提高,传统同步发电机比例不断下降,导致电网系统总的等效惯性和阻尼降低,稳定性下降。虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)通过模拟同步发电机的运行特性,使传统并网逆变器具有一定的惯性和阻尼特性,有效缓解电网系统面临的稳定性下降的问题。本文将工频小信号模型法和二阶系统最优阻尼法相结合,提出一种VSG的改进设计方法,设计了控制参数及软、硬件电路并搭建了一台额定功率为6kW的VSG样机验证了设计方法的有效性。

摘要：随着储能技术的不断发展,实现储能系统与直流电网能量交互的宽电压增益双向DC/DC变换器得到广泛研究。针对带辅助电感的双向全桥LLC变换器,文章提出一种新的混合控制策略,该策略以谐振频率为切换点,在电压增益大于1时采用变频控制,在电压增益小于1时采用变频+移相控制。混合控制下的变换器电压增益宽,频率变化范围小,在工作过程均实现零电压开通,具有较高的工作效率。最后文章通过设计一台输入75V~130V,输出400V的1kW实验样机验证理论的正确性。

摘要：EMI滤波器是开关电源满足电磁兼容标准的关键手段。本文基于噪声源阻抗提取对EMI滤波器进行设计。首先推导了滤波器插入损耗与噪声源阻抗的数学关系式,并给出滤波器结构的选取准则;然后基于插入损耗法提取了噪声源阻抗的最大值与最小值,并根据提取的噪声源阻抗的幅值范围分别设计了CL型共模滤波器和π型差模滤波器;最后将CL型共模滤波器与常用的LC型共模滤波器的滤波效果进行对比,验证了基于噪声源阻抗设计滤波器的必要性,并将依据噪声源阻抗设计的共模和差模滤波器加入实验样机中进行测试。实验结果表明,基于噪声源阻抗设计的EMI滤波器针对性强,同时能够大幅减少EMI滤波器设计过程的时间成本。

摘要：工作于电压调节模块中的耦合薄膜微电感,耦合绕组的电流之间存有相位差,电流相位差使电感内的磁场分布发生改变,引起绕组损耗的显著变化。准确预测不同相位差与频率下的绕组损耗对于耦合薄膜微电感的设计及优化至关重要。该文在此背景下分析了跑道型耦合薄膜微电感在不同电流相位差下的磁场分布情况,通过准确提取相应频率下的电阻矩阵,建立不同电流相位差下的绕组损耗解析算法。最后运用有限元仿真软件验证文中耦合薄膜微电感绕组损耗解析算法的准确性和实用性。

摘要：对于磁耦合谐振式无线电能传输(magnetically coupled resonant wireless power transfer,MCR-WPT)系统,其谐振补偿网络是系统的重要组成部分。该文提出并设计了一种用于恒压输入、恒流输出磁耦合系统的新型补偿网络,该补偿网络不仅可实现电流增益的负载无关性,还具有单位功率因数输入的特性。理论推导出系统传输效率及输出功率的数学模型,并分析其与耦合系数、工作频率、负载电阻之间的相应特性曲线。数值仿真和实验结果表明,新型补偿网络应用于MCR-WPT系统时,可实现系统电流增益的负载无关性,并获得较高整机效率。