隔离型DC/DC变换器的嵌入式滤波设计

传统的隔离型DC/DC变换器输入端电流断续,会对电源或负载产生严重的电磁干扰,利用嵌入式滤波(Built-in Input Filter,BIF)的方法可以实现输入电流的连续。以嵌入式滤波全桥为例对嵌入式滤波的原理进行了分析,提出了隔离型DC/DC变换器嵌入式滤波拓扑、变压器以及交叉耦合电容参数的设计方法,并用该方法推导和设计了带有嵌入式滤波功能的半桥拓扑,利用PSIM软件进行了仿真分析。搭建了新型半桥拓扑的试验样机,验证了设计方法的有效性。     

用于混合动力汽车的双向DC/DC变换器控制设计

根据混合动力汽车对变换器的要求,设计了一种两相交错并联双向DC/DC变换器,减小了重量与体积,提高了系统的工作效率。分析了该变换器的工作原理,提出一种模糊控制与PID控制相结合的复合控制策略,并将其应用于两相交错并联双向DC/DC变换器的控制系统中。采用模糊控制可以很好地消除系统内部参数变化及外部干扰对控制效果的影响,增强系统的稳定性和鲁棒性,PID控制使得其控制器的调整更加灵活。最后,仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

一种适用于波浪能发电系统的三端口DC/DC变换器

针对波浪能发电特点,提出了一种新型三端口DC/DC变换器。该变换器是在两端口全桥变换器的基础上,增加了1个变压器副边绕组和2个前级变换器,具有输入电压变化范围宽、输入输出电压变比大、安全性能高等优点。3个端口互相隔离,通过占空比控制,能够使各工作状态下输出电压保持稳定。分析了该变换器的工作原理和开关模态,给出了元件参数选择依据,并通过Saber仿真验证了理论分析的正确性。     

基于ATmega8的程控电流驱动器设计

以ATmega8单片机为程控接口的核心控制电流驱动器,实现了程控电流驱动器的设计方案。电流驱动器采用Buck变换器进行输入/输出功率变换,通过电压、电流双反馈调节的反馈环路控制PWM驱动电路使Buck变换器实现输出电压可调,程控接口根据设定值大小以高频PWM输出方式控制电流驱动器输出相应的电流。进行了性能测试实验,结果表明：程控电流驱动器输出可靠性高,响应时间快,满足设计要求。     

基于单片机的DC—DC升压电路设计与仿真

介绍了Boost电路升压原理,给出了Boost电路完整的设计方案,重点讨论了硬件电路的设计,对软件所要实现的功能进行了设定,并设计了软件的流程图。最后用Matlab／Simulink软件,对电路进行了仿真实验,实验结果证明,该电路简洁有效,设计结果达到了预定的要求。     

交流侧接CRM LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法

为解决临界导通模式(CRM)LCL谐振结构后接整流桥引入的等效电感计算较为困难的问题,提出了一种交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器的整流电路功率因数计算方法。首先,在分析CRM LCL谐振变换器下整流桥的工作状态的基础上,采用微分方程建立了LCL谐振变换器的输入电压、电流的数学模型,并利用LCL谐振变换器并联谐振电容的基波电压值对其实际电压值进行了近似处理;然后,对所提出的方法进行了实验验证。实验结果表明:所提方法可以较为准确地计算交流侧接临界导通模式LCL谐振变换器时整流电路的功率因数。     

矩阵变换器输入滤波器设计与研究

针对当前输入滤波器设计方法存在通用性低的缺点,通过对影响输入电流和输入电压谐波的因素及其谐波特性的分析,提出了一种以满足滤波性能和成本及体积最小为目标的设计方法,并针对特定工况下的滤波器参数进行了设计,以此给出了滤波器的设计步骤。仿真与试验结果表明:采用所提滤波器设计方法的矩阵变换器,其网侧电流和电容电压均能满足国家电网电能质量的要求,证明了所提方法的可行性。     

ZCS半桥式DC/DC变流器状态空间法建模及Matlab仿真分析

分析了一种ZCS半桥式DC DC变流器时域工作特性.通过研究其工作各阶段的特性建立了其状态空间模型,采用Matlab语言进行编程仿真,得到其输出电压时域仿真波,与实测吻合,证明了所建状态空间模型的正确性,得到变流器工作的一些有用结论,有助于指导下一步变流器的传导干扰分析和抑制.     

单相电压型PWM整流器控制系统设计与仿真

针对传统的不控整流和相控整流中存在的谐波污染问题,采用直接电流控制中的滞环电流控制策略,设计了单相全桥电压型PWM整流器的控制系统,建立了系统的SIMULINK模型并进行了仿真.仿真结果表明该控制系统结构设计合理,参数选取适当,能实现有效控制.     

基于Saber的弹载二次电源系统建模与仿真

为快速有效地发现导引头二次电源系统设计中存在的问题,在Saber仿真软件平台下对其进行仿真分析。提出了参量化建模与Mast语言相结合的方法,建立了功能齐全、特征参数符合规范的DC/DC变换器模型;运用宏建模的方法,根据元器件的功能要求、原理图,分别建立了霍尔电流传感器、电源滤波器模型,并对上述的元器件模型及构建的整个二次电源系统进行了仿真实验。仿真结果证明了所建模型均满足系统的功能要求且具有较高的精度,同时由于在DC/DC变换器建模中考虑到了纹波特性,使其可以作为传导电磁干扰模型,用以对导引头电源线传导发射CE102项目进行仿真,为系统的效能评估、电磁干扰抑制提供有益的参考。     

一种新的双输入多通道直流变换器

在传统的含储能单元分布式供电系统中,一般都需要多个单向直流变换器和双向直流变换器才能实现其功能。提出一种新的双输入多通道直流变换器,它的功能等效于一个单向直流变换器和一个双向直流变换器。分析了双输入多通道直流变换器的工作原理,给出了变换器的稳态关系式以及能量管理方法,并运用Saber软件进行仿真,验证了理论分析的正确性。该直流变换器除具有双输入Buck直流变换器的优点外,还能实现可再生能源向储电输入源充电。     

大功率直流发电机高精度恒流调节系统研究

对某消磁船大功率直流发电机恒流调节系统进行了设计 ,考虑磁滞等因素的影响 ,建立了发电机及控制系统数学模型 ,利用Matlab/Simulink软件进行了仿真设计 ,并将SIMOREG 6RA70装置成功应用于该系统中 ,取得了很好的效果     

伺服系统直流调速系统的改进型内模PD-I控制方法

为提高直流调速系统的控制性能,提出了一种改进型内模PD-I控制器的设计方法。根据直流电机的运行原理,建立了电机输出转速与输入电压变化率之间的数学模型,基于内模控制(Internal Model Control,IMC)原理和Taylor级数展开,设计了一种内模PD控制器,且可通过选择系统的截止频率实现控制器参数的整定。为了获得系统调节所需的控制作用,可将内模PD控制器与积分环节相串联构成改进型内模PD-I控制器,仿真和实验结果表明本方法可使系统获得更好的控制性能。     

直流位置伺服系统改进型IMC-PI控制方法

针对直流位置伺服系统,提出了一种改进型IMC-PI控制方法。引入作用函数,并将其与IMC-PI控制器串联,构成改进型PI控制器,其中IMC-PI控制器根据内模控制原理进行设计,作用函数为系统偏差的微分表达式,其阶次的选择应保证系统开环传递函数为严格正则。改进IMC-PI控制可使系统的调节过程分为作用函数趋近零和保持为零的两个阶段,从而保证系统偏差按照作用函数等于零确定的轨迹趋近于零。仿真结果表明所提方法可使系统具有良好的动态响应性能和鲁棒性。另外,利用Qstudio RP实验平台跟随跟随1+sin(10t)rad正弦信号时,IAE为0.14 rad·s,实验结果表明该方法可有效改善伺服系统的性能。     

一种新型直流电网短路限流装置的设计与分析

针对直流电网短路故障时迅速产生的短路电流,利用IGBT器件为核心,设计出一种新型的直流短路电网限流装置并阐述了其工作原理.在分析了该装置的各种工作状态后,给出了对应的数学解析模型,为直流电网短路限流装置各参数的设计提供了理论依据.研制出小功率实验样机,并经过实验验证了解析模型的正确性和所设计的限流装置工作的快速有效性.     

直流磁控溅射法制备c-BN膜

本研究用一种新的方法—直流磁控溅射法制备了立方氮化硼膜(c-BN)。因为它的沉积速率较高,未来工业化的潜力较大,这一技术对工业界具有很大意义。c-BN膜的沉积过程由过去的射频系统改造而来。直流溅射的靶材选用了碳化硼,靶及试样台均接负极。我们将试样台放在一圆形电磁线圈的中央,即采用非平衡磁控模式。试验证明,试样台上的离子流密度及高子与中性粒子的比例是重要的试验参数。通过试验,在单晶硅片及钢衬底上沉积了几近单相的c-BN膜,并用电子探针(EPMA)、X射线光电子谱(XPS)和红外谱(IR)对膜的成分和结构进行了分析。膜的硬度和摩擦系数测量表明,所制备的c-BN膜具有出色的机械和摩擦学性能。     

永磁无刷直流电机调速系统的改进型IMC-PI控制

针对永磁无刷直流电机调速系统提出了一种改进的内模PI(Internal model control PI,IMC-PI)控制方法。根据内模控制原理设计出PI控制器,引入一种作用函数,将其与PI控制器串联构成改进的IMC-PI控制器。作用函数为偏差的微分表达式,其阶次的选择应保证系统开环传递函数严格真实。改进IMC-PI控制可使系统的调节过程分为作用函数趋近零和保持为零的两个阶段,从而保证系统偏差按照作用函数等于零确定的轨迹趋近于零。仿真和实验结果表明方法可有效提高控制系统的性能。     

埋地输油管道直流排流保护技术应用

随着电气化铁路建设的飞速发展,干扰电流对埋地输油管道的干扰腐蚀越来越普遍。干扰电流包括直流干扰电流、交流干扰电流和地电流等3类,其中直流干扰电流对输油管道的干扰腐蚀最为严重。分析了直接排流、极性排流、强制排流和接地排流等4种直流排流技术的工作原理、特点及适用范围,结合输油管道的设计背景及电位测定,在不影响电气化铁路正常运行的情况下,选择接地排流保护措施。计算确定了输油管道的排流保护参数,并在输油管道平行电气化铁路区间设置6组直流干扰电流排流点和9组牺牲阳极。埋地输油管道经开挖检测,管道绝缘防腐层完好,未发现明显的直流干扰腐蚀现象,取得了较好的直流排流效果。     

基于线性频率调制与解调的片上直流电压信号放大器

片内直流电压信号摆幅较小,且受到CMOS工艺中被动器件一致性较差、易被高频交流信号干扰等因素的影响,采用典型的比例放大电路难以放大这类信号.为此提出了一种基于“载频”的“电压→频率→电压”放大方法,使用载波信号作为片上长距离传输的信号,将易受到干扰的直流信号局部化,利用前馈补偿技术构建了具有高度线性转换关系的“电压→频率”调制电路,采用具有较高线性度的频率解调电路实现后级电压信号的解调,有效地放大片内直流电压信号.电路仿真结果表明,所提出的放大器电路能有效地放大片上电压信号,直流电压增益为2.4.