摘要：提出一种新颖的单级式推挽高频链逆变器拓扑,变压器初级侧采用电源端串接一个开关管的三管推挽结构,次级侧采用双绕组全波式周波变换器结构。该类逆变器具有拓扑简洁、初次级开关管均可在宽输出电流区间范围内实现零电压开通、变换效率高等优点。电路采用正弦脉宽脉位调制策略,变压器初级侧辅助开关管的工作频率是另外2个开关管的2倍,除去死区时间,辅管的驱动信号逻辑上是另外2个开关管驱动信号的与非关系。详细分析了各工作模态,讨论了次级占空比丢失、软开关实现条件及特殊变压器设计的关键电路参数设计准则等。最后,制作了一台输入40~60 V DC、输出110V AC、额定功率660 W的原理样机,实验波形及较高的变换效率验证了所提拓扑的正确性。

摘要：分析了模块化多电平电力电子变压器(MMC-PET)在配电网电压跌落故障下的几种工作模式,指出了可以利用中压母线电容和低压母线电容的储能来维持逆变输出电压稳定。为了延长维持时间,提出了变模块化多电平换流器(MMC)子模块结构的故障工作模式,使得MMC子模块电容也可用于拓展维持时间。阐述了各母线电容和子模块电容的设计方法,以及它们与维持时间的关系。针对变MMC子模块结构在故障运行过程中出现的输入侧低频电流振荡现象,提出了在配电网侧加入对地电阻和电感的策略,并推导了设计方法。对一个10 kV输入/380 V输出的配电网MMC-PET进行仿真测试,采用了所提的控制模式后,逆变输出电压在电网电压跌落后能够维持0.7 s,并且不产生输入侧低频振荡现象,证明了所提方法的有效性。

摘要：提出一种多模式的电流馈LCL谐振变换器。该变换器仅需要在传统全桥式电流馈变换器的主变压器原边增加一个并联谐振电容Cr。利用反激变压器的原边电感L_r和主变压器的漏感Lk,与Cr构成LCL谐振腔。电感Lr在Boost,LCL和Flyback这3种电路模态中被复用,由3种模态又构成了高、中、低3种电压增益模式。变换器采用定频脉宽调制(pulse width modulation,PWM),同时保留了软开关的优点,适用于宽输出电压范围的场合。文中首先介绍变换器的拓扑结构,详细分析变换器工作过程。其次采用时域分析法推导出电压增益公式,分析电压增益特性。描述3种电压增益的设计方法,给出在控制器中的切换和设计原则。最后搭建一台55~120V输出,额定输出电压100V,额定功率300W的实验样机,实验结果验证了所提变换器的可行性及理论分析的正确性。

摘要：该文提出一种适用于宽范围输出的复合谐振型全桥变换器。该变换器在传统全桥电流馈变换器基础上,增加输入电感的副边绕组构成Flyback模态,在主变压器侧串联电容构成LC谐振模态,通过对输入电感和开关管复用,实现Boost储能、LC谐振、Flyback模态3个模态。各个模态的组合可实现高、中、低3种电压增益,由此可拓宽电压增益范围和提高功率密度。与传统LLC变换器相比,该变换器采用PWM控制,励磁电感对电压增益无影响,且开关管均可在全负载范围和全输出电压内实现软开关状态,同时Flyback模态的引入降低了低增益、低功率工况下损耗。文中首先利用时域详细分析分析变换器各个电压增益模式的工作过程和电压增益。其次以100V输入和50~150V输出的实验样机为例,给出变换器设计和控制方法。实验结果验证了该变换器分析的有效性。

摘要：通过建立单相PWM整流器的数学模型,分析了电压外环采用PI控制器、电流内环采用比例谐振控制器的双环控制策略,并给出了电压外环PI控制器的设计公式。指出了比例谐振控制器因带宽小会导致系统稳定性降低,采用准比例谐振控制器则不仅可以增加带宽,还可以减小系统对电路参数及电网频率波动的敏感性。针对输出直流电压中二次纹波电压限制了电压外环带宽的问题,对比分析了3种在电压环控制器中抑制纹波电压的方法,提出了一种在比例积分滤波控制器上并联二阶陷波器的改进电压外环控制器。最后,仿真和实验验证了所提出方法的有效性和正确性。

摘要：针对级联H桥整流器输出电压平衡问题,采用比例脉冲补偿法进行了建模和分析,分析了负载电流扰动对平衡环节的影响,给出了扰动下系统跌落值和调整时间与系统动态指标之间的关系曲线。针对比例脉冲补偿法在负载大范围切换时动态特性差的问题,通过将负载电流引入平衡控制环路,提出了一种基于比例脉冲补偿法的负载电流前馈电压平衡控制策略,其可以在不影响原闭环系统稳定性的基础上,大幅提高平衡控制器的动态特性,并给出了电压平衡比例-积分(PI)控制器参数的设计公式。最后,基于级联H桥整流器的仿真模型和实验样机进行了比较测试,结果显示所提方法在切载情况下各单元之间的最大电压差降低了23 V,调整时间减小了75%。

摘要：为了准确分析电力电子变压器在大信号扰动下的动态特性,给出一种基于功率平衡的回转器建模方法。利用该方法对额定容量为3 MW的电力电子变压器进行了建模,并与传统的开关模型进行了比较分析。仿真结果表明,基于功率平衡的回转器建模方法具有实用性和有效性。该模型不仅可以精确反映系统在大信号扰动下的行为特性,而且可以减低仿真时间。为了实现前后级直流母线电压的解耦控制,提出了电压前馈补偿策略。在此基础上,建立了母线电压的统一时域解析方程,定量分析了在大信号扰动下系统参数对各直流母线电压的影响,给出了关系曲线,为各模块控制器的设计提供了准则。

摘要：提出一种副边侧LLC谐振的直流变换器拓扑。原边4个开关管采用一种桥型结构,并利用增加的一个储能电容Cc实现原边同时具有两个电流回路,达到两个变压器原边绕组并联工作而高频谐振电流均流的目的。副边采用倍压结构,利用变压器漏感、励磁电感和倍压电容构成LLC谐振来传递能量。原边开关管能实现零电压开通,且关断时的励磁电流小。副边两个二极管零电流关断,且额定电压为输出电压。分析电路各阶段的工作原理,详细推导电路与传统LLC谐振电路不一样的增益特性。设计一款40～56 V输入/360 V输出/额定负载300 W的样机,在不同输入下电路最高效率都大于95.5%。实验测试波形验证了电路的正确性及可行性。

摘要：提出一种零电压开通(ZVS)的直流-直流变换器。在一种桥式开关管结构的基础上,通过在串接的两个变压器一次绕组两端并联一个耦合电容Cb,为电路的正常工作构造两个一次绕组共同导通的条件,使得两个绕组能够实现均流。变流器采用移相控制技术,不含输出侧滤波电感,而是利用变压器漏感传递能量,使得四个开关管都能获得宽负载范围的ZVS。二次侧采用开关电容倍压技术,提高了输出电压增益。详细分析了变换器各阶段工作原理、电压增益特性、ZVS实现条件以及Cb的设计。制作了一台开关频率50k Hz、负载600W、42V输入/250V输出的实验样机,该样机在轻载下就能达到92%以上的效率,实验波形验证了理论分析的正确性。

摘要：提出一种多模式复合调制的线性-谐振(L-R)型LCC谐振变换器。该变换器根据Boost调制的思路,结合传统LCC谐振变换器,实现了电感电流线性-谐振型变化的转换,具有全负载范围的软开关特性。在复合调制方式下,变换器能实现3种工作模式的互相转换以适应宽输出电压和负载变化范围的应用场合,解决了传统LCC谐振变换器在轻载条件下难以实现软开关的问题。与已有的Boost调制型谐振变换器相比,所提变换器通过后置并联谐振电容,在构成LCC谐振腔的同时,配合后级LC滤波结构,解决了Boost调制模式下谐振电流断续导致输出纹波大的问题。详细描述了各模式工作原理,推导了各变量的时域表达式,得到了比较精确的电压增益关系式。最后基于恒流-恒压充电模式设计了一台输入电压为110 V、输出电压为80~150 V、输出电流为0~3.33 A、最大输出功率为500 W的实验样机,给出了各参数以及模式转换的设计方法,实验结果证明了理论分析的正确性。