电力电子技术杂志

电力电子中的数字控制技术专辑特邀主编评述

关键词: 数字控制技术  电力电子  计算机技术  主编  专辑  数字控制器  火电机组  核反应堆  

数字控制技术是伴随着计算机技术的不断发展而兴起的,20世纪50年代末期就出现了由晶体管计算机构成的数字控制器RW-300,用于核反应堆的监控和火电机组的控制。几乎同时,

Digital Control Technologies for DC/DC Switching Converters

关键词: 微处理器  ics  dpwm  

数位式功率因数修正控制技术之发展

关键词: 功率因数修正  控制技术  数位式  消费性电子  产品市场  电源ic  电源管理  环保节能  

1前言近年来随着可携式消费性电子产品市场的快速成长,电源管理晶片已成为电源IC领域发展最快的一个区块。随着环保节能观念的普及,

基于FPGA的混合信号控制结构的设计

关键词: 现场可编程门阵列  混合信号控制  功率集成  

提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的混合信号控制结构。该控制结构仅包含了一个FPGA控制器、一个DAC转换器以及一个比较器。这种混合信号的控制结构具有即时响应的优点,其动态特性非常接近模拟控制方案。更重要的是,在该控制结构中所用器件都适合功率集成。这种混合控制结构的优良性能为其在更多工业控制系统中的应用提供了可能。

CSNS/RCS磁铁电源样机控制策略的研究

关键词: 磁铁电源  快循环同步加速器  数字控制  控制器  

中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器（RCS）磁铁电源是跟踪精度要求较高的电流源,带LCL谐振型负载。在此针对该负载提出了三环全数字控制策略,PI电感电流环为内环,用于控制多模块均流;PI输出电压环为中环,用于改造控制对象;PR＋PI输出电流环为外环,最终达到了0.1%的跟踪精度。

PWM控制算法对大功率变换器损耗影响的研究

关键词: 大功率变换器  损耗  脉宽调制  

开关器件损耗是大功率变换器损耗的主要组成部分,控制算法会对器件损耗产生明显影响。首先分析了开关器件的损耗构成及其理论计算方法,然后以电压型功率变换器为例,通过对比双极性与单极性SPWM、两态与三态滞环电流、准优化与二相调制SVPWM三组不同的控制算法,找出了共同的通过改进PWM控制算法降低开关器件损耗的措施,即合理使用零电压矢量,并对...

一种用于数字电源的改进型延迟环ADC设计

关键词: 数字电源  模数转换器  延迟环  

针对用于数字控制DC/DC变换器中模数转换器（ADC）的特点,提出了一种改进型的延迟环ADC。该ADC工作在低电源电压下,输入电压范围为0.8～1.42 V,5位二进制编码输出高电位为1.2 V,电压转换精度为20 mV/LSB,采样频率最高可达50 MHz。电路工作有两种控制方式可选,一是外加频率为50 MHz的脉冲信号,一是外接1.2 V的电源电压进入自循环状态。最后,在SMI...

基于TMS320F28335的双向AC/DC变换器

关键词: 双向变换器  分布式直流供电系统  数字信号处理器  

研究了一种高功率因数双向AC/DC变换器,实现分布式直流供电系统与电网的连接。给出了变换器的控制策略,设计了以浮点型DSP TMS320F28335为数字控制核心的5 kW样机,并进行了实验研究。实验结果表明,所设计的双向AC/DC变换器能实现能量的双向流动和直流母线电压的稳定,以及网侧电流高正弦度及单位功率因数,可用于提高可再生能源发电系统的能源利用...

电流型高分辨率DPWM控制器的设计与实现

关键词: 控制器  数字脉宽调制  数字锁相环  

设计了基于时钟移相的电流型数字脉宽调制（DPWM）控制器,并将其成功应用于数字化逆变焊接电源。分析了单相逆变电源输出极限环产生的原因和抑制措施,提出了基于移相技术的电流型DPWM控制器的设计方案。结合数字化全桥逆变焊接电源,介绍了电流型DPWM控制器的设计过程,并进行了仿真。最后在逆变电源控制系统和全桥数字化逆变电源平台上验证了设计...

基于FPGA的全数字化PWM系统的研制

关键词: 开关电源  脉宽调制  频相可调  

鉴于数字化时代电力电子技术采用数字控制表现出更多优势,研制了基于FPGA的全数字化PWM系统。通过FPGA设计实现的数字PWM系统适用于开关电源的半桥,全桥及推挽等电路,同时在同一块FPGA上还设计了SPWM电路,用于开关电源的逆变驱动,数字PWM系统可在不改变硬件的条件下很容易的实现频率等参数的修改。最后通过单相全桥逆变电路和Buck电路进行了系统...

数字电流滞环控制的Buck-BoostDC/DC变换器

关键词: 变换器  数字控制  电流滞环  

基于Buck-Boost DC/DC变换器,提出了一种数字电流滞环控制方法,根据输入输出电压、输出电流的采样信息及输出电压偏差反馈增益,计算出所需平均电感电流,并将电流控制在该平均电感电流的一个滞环宽度内。详细分析了负载突变和启动过程中输出电压的动态响应,给出了参数选择及设计过程,经实验验证了输入电压及负载对输出电压的影响,结果证明了该控...

基于Matlab/Simulink的DSP控制代码开发技术

关键词: 永磁同步电机  数字控制  数字信号处理器  

在电力电子数字控制系统中,DSP的使用非常广泛,但DSP的编程比较繁琐,寄存器配置复杂,其程序修改、调试都很不方便,从而影响了电力电子数字控制系统的开发速度。Matlab/Simulink能对电力电子数字控制系统进行很好的设计及仿真。为使数字控制系统的仿真及编写代码更加无缝的衔接,推出了一款基于Simlilnk的图形化编程的模块。介绍了在Simlink环境下...

基于移相全桥的电子束焊机高压电源的研制

关键词: 电源  全桥移相  电子束焊机  高频高压  

传统电子束焊机高压电源采用400 Hz中频发电机组,其噪声大、纹波大、效率低,不能满足现代工业实际需要。为解决上述问题,研制了一台60 kV/6 kW的基于移相全桥的全数字电子束焊机高频高压电源样机。该电源由DSP,CPLD,IPM等组成,实现了高压电源的自动调节、过压过流保护及高压自放电快速恢复功能。实验表明,该电源的各项性能指标都达到了设计目标,...

15kV高压直流电源的研制

关键词: 直流电源  逆变器  电压反馈  双环控制器  

传统高压直流电源主要采用工频调压器手动机械式调压方法来进行调压,具有误差大,效率低,实现不方便等缺点,为此研制了一台以DSP为控制核心的数字化高压直流电源装置。以直流输出电压和逆变交流电压作为电压反馈量,设计了直流电压外环和交流电压内环的双闭环控制器,以实现对直流输出电压的实时跟踪控制。实验结果表明,该装置可准确、方便快捷地在...

NBI高压电源数字控制PWM-PSM模块的研究

关键词: 高压电源  数字控制  数字信号处理器  脉宽调制  

在不降低系统动态性能的情况下,为提高托卡马克装置中性束注入（NBI）加速极高压电源的输出精度,介绍了一种基于数字控制PWM-PSM模块。在分析电源模块的运行条件后,重点讨论了变换器拓扑结构、电路参数及数字控制策略。随后对电源系统进行了仿真分析,同时在EAST装置中进行了验证。运行结果表明,该电源模块能够很好地解决NBI高压电源系统动、稳态...

三电平逆变器电容电压柔性平衡控制策略

关键词: 三电平逆变器  脉冲宽度调制  电容电压  柔性平衡控制  

针对二极管箝位型三电平逆变器的电容电压平衡问题,分析了PWM载波通式中的若干自由度,提出了基于改变载波零偏的三电平逆变器电容电压控制策略,从矢量作用时间方面研究了该控制策略在典型区间内的作用原理,并将结论推广到全部区间。进一步从直流侧电容电压的波动特性和输出性能方面考虑,提出了改进的三电平柔性平衡控制策略,通过在电容电压反馈...

基于DSP的H桥级联多电平逆变器的研究

关键词: h桥级联逆变器  快控电源  载波移相  

超导托卡马克核聚变实验装置（Experimental Advanced Superconducting Tokamak,简称EAST）快控电源是一种大容量单相逆变电源。现有的快控电源已难以满足EAST的发展要求,新型快控电源的研制难点主要集中在高压和大电流。为满足快控电源系统高压和快速响应的要求,提出了采用IGBT作为功率器件的H桥级联逆变器方案。系统采用基于DSP的载波移相技术...

正弦波驱动无刷直流电机转矩脉动的研究

关键词: 无刷直流电机  正弦波脉宽调制  转矩脉动  

针对无刷直流电机（BLDCM）使用方波驱动所产生的转矩脉动问题,提出利用正弦波驱动的控制策略减小转矩脉动,降低损耗,提高运行效率。通过对方波和正弦波两种方式驱动的理论分析,得知利用正弦波驱动的控制策略可较好地抑制转矩脉动。同时,所设计的驱动电路具有结构简单、成本低、可靠性高等特点。对实验结果进行分析,得出该控制策略的合理性、正...

双模式三相逆变电源控制器设计与实现

关键词: 三相逆变器  双模式  控制器  解耦  

大功率分布式发电系统通常采用三相逆变器并网,由于三相逆变器系统参数耦合,传统方法设计的控制器算法复杂。在d,q坐标系下为双模式三相并网逆变器的独立和并网模式建立了数学模型,采用新的解耦方法,依据独立和并网模式控制系统超调量越小,模式切换过程中被控量的波动越小,切换过程就越平滑的原则,完成了两种模式的控制器设计,即分别应用积分环...

基于IGBT有源逆变的串调系统的控制策略研究

关键词: 空间矢量脉宽调制  有源逆变器  斩波串级调速  

为解决原有串调系统晶闸管逆变存在逆变颠覆的问题,用可控器件IGBT构成的逆变结构取代原有串调系统晶闸管逆变部分,并提出了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制策略。首先利用Simulink动态仿真工具实现了SVPWM控制算法应用于有源逆变的动态仿真,通过仿真实验证明了将SVPWM技术应用到内馈串级调速系统中的可行性。然后进行基于FPGA和单片机的系统...

2011年第12期“电动汽车中的电力电子技术”专辑征文启事

关键词: 电动汽车  专辑  征文  研究机构  产品研发  汽车电子  专家学者  

本刊拟将《电力电子技术》杂志2011年第12期辟为“电动汽车中的电力电子技术”专辑，欢迎从事汽车电子产品研发的研究机构、大专院校和生产企业的专家学者踊跃投稿。

级联型DSTATCOM固定开关频率PWM电流控制

关键词: 配电网静止同步补偿器  电流解耦控制  固定开关频率  三相不平衡  

基于三角载波固定开关频率PWM电流控制方法及单极性载波移相SPWM（CPS-SPWM）开关调制策略,通过在电流控制通道上引入电网电压前馈,提出一种应用在级联H桥型配电网静止同步补偿器（DSTATCOM）中的固定开关频率PWM电流解耦控制策略,并建立了该电流控制策略下级联H桥型DSTATCOM的数学模型。理论分析和实验表明,当电网电压三相不平衡时,采用该电流...

三相电压型PWM逆变器研究

关键词: 逆变器  正弦波脉宽调制  

为研究发电设备并网中的逆变器特性及控制方法,以三相电压型PWM逆变器为例,采用正弦波PWM法,建立其小信号模型并采用PSIM软件进行仿真。提出采用超前-滞后补偿对系统进行校正。实验结果验证了数学模型和控制策略的合理性,解决了此类非线性系统的线性控制问题,提高了逆变器的抗干扰能力。

一种基于60°坐标系的多电平逆变器控制策略

关键词: 逆变器  多电平  空间矢量脉宽调制  

多电平变换器在高压大容量工业场合得到了广泛的应用,采用合适的PWM控制策略是多电平变换器应用的关键。详细介绍了基于60°坐标系的空间矢量PWM算法,首先判断参考矢量位于哪个小三角形,其次计算合成基本矢量的作用时间,最后根据控制策略对冗余矢量选择合适的开关状态。所述SVPWM算法能够简化合成矢量作用时间的计算并可避免复杂的三角运算。通过...

基于神经网络的三电平逆变器SVPWM算法研究

关键词: 三电平逆变器  电压矢量脉宽调制  人工神经网络  

三电平逆变器普遍采用电压矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM）的控制策略。这里提出了一种基于复合人工神经网络的SVPWM算法,充分利用人工神经网络的快速并行处理能力和学习能力,缩短了计算时间,降低了由控制延时引起的谐波成分。在Matlab/Simulink环境下,结合ANN工具箱建立了仿真模型,最后以TMS320LF2407 DSP为数...

2011年第8期“风力发电中的电力电子与系统技术”专辑征文

关键词: 电力电子  风力发电  技术  系统  专辑  征文  国内外  

为了更好地推进风力发电中“电力电子与系统”相关技术的研究与应用，本刊拟将2011年第8期辟为“风力发电中的电力电子与系统技术”专辑，以集中反映这一领域国内外近期的研究情况、关键技术的发展和创新。

直流电压不等逆变器的矢量调制研究

关键词: 多电平逆变器  一维矢量调制  等功率输出  

H桥级联型（CHB）多电平逆变器由于具有良好的输出波形而得到广泛运用。研究了H桥直流电压不等的情况，提出了适合直流电压不等的一维矢量调制技术和实现H桥等功率输出的一维矢量调制。所提一维矢量调制方式中，如果考虑开关矢量对H桥瞬时直流电压和输出功率的影响，通过选择开关矢量并控制其作用时间，则可平衡各H桥等功率输出。最后在两单元级...

基于波形发生器两相对称调制的PWM控制方法

关键词: 波形发生器  脉宽调制  变换器  

通过分析研究87C196MC单片机波形发生器（Waveform Generator,简称WFG）产生PWM脉冲的工作原理,提出了一种基于WFG两相占空比对称调制生成半桥DC/DC变换器PWM控制脉冲的新方法,给出其编程设计思路。该控制方法充分利用WFG的控制功能,具有输出稳定,占空比调整范围宽,分辨率高,程序设计简便,节省运行时间等特点。最后通过脉冲电源样机实验证明了该...

单相逆变器波形控制技术

关键词: 逆变器  波形控制  动态响应  

线路电感随着逆变器功率等级的增大而增大,导致负载突变时系统的动态性能将变差。为提高动态响应速度,这里采用一种基于电压前馈补偿的动态补偿方法。该方法将突变前后输出电压和直流电压的波动影响体现在二次调制系数中,并结合初始调制系数得到最终的调制系数。为得到高精度的稳态输出波形,采用PID加重复控制的复合控制策略。运用极点配置对PID...

基于双DSP的三相四桥臂APF的研究

关键词: 有源电力滤波器  三相四桥臂  零线电流  三相不平衡  

针对配电网三相四线制系统的谐波、零线抑制以及有源电力滤波器（APF）补偿的实时性问题,提出了双DSP控制的三相四桥臂APF方案。主电路采用三相四桥臂结构的逆变器,由其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等,方向相反,因此经该滤波器补偿后,电源电流的谐波和零线电流可得到很好的抑制。数字控制主要由两片TMS320F2812 DSP芯片完成,分别负...

一种带PWM电流源的12脉波整流器研究

关键词: 12脉波整流器  电流注入  谐波抑制  

12脉波整流电路的输入电流含有大量谐波,在大功率场合会产生严重的危害。为此研究了一种带有源PWM电流源的12脉波整流器,通过增加一个小功率的半桥逆变电源,将其产生的特定三角波电流注入到整流器直流侧,即可有效抑制电网三相电流的谐波,使电网输入电流接近正弦波。分析了该整流器的谐波抑制原理,给出了有源PWM电流源的硬件实现方案。实验结果表...

基于载波移相SPWM和级联逆变器的谐波电源

关键词: 谐波电源  正弦脉宽调制  级联逆变器  实时谐波  

目前,电力无功补偿装置的实际测试通常需要投入现场运行才能验证其效果,不便于开发和改进。为此,设计一种在基波上可叠加任意次谐波的大功率谐波电源来模拟实际中受污染的电网显得十分必要。通过设计DSP＋CPLD硬件平台实现基于载波技术的SPWM驱动方式,来控制七电平级联IGBT逆变实现各种实时谐波的大功率谐波电源,为无功补偿装置的实验室测试提供...

三相PWM整流器最小滞环宽度研究

关键词: 整流器  滞环宽度  谐波电流  

在实际三相整流器实验中,一般用采样频率来限制开关频率,设定滞环来减少谐波含量。滞环宽度过小不但会增大开关频率,而且会因谐波的不平衡性使网侧功率因数减小。分析了滞环宽度影响网侧谐波的原因,并在综合考虑三相电流的情况下,提出采样频率固定时计算最小滞环宽度的方法。最终通过仿真和实验验证了该方法的正确性,可以在最小滞环宽度下提高谐...

有源电力滤波器锁相倍频电路的参数优化

关键词: 有源电力滤波器  锁相倍频  同步采样  

通过对锁相倍频电路的研究,针对锁相环电路参数不易确定的特点,运用自动控制原理相关理论,分析了锁相倍频电路的原理及稳定性、环路滤波器的衰减特性,并建立了环路数学模型。提出一种锁相环电路参数的优化方法,实验结果表明,运用该方法设计的锁相倍频电路能够准确稳定地倍频出所需要的触发信号,较好地实现了同步采样、等间隔采样,以及整周期电压...

载波移相技术在链式STATCOM中的应用

关键词: 多电平变流器  无功补偿  静态同步补偿器  

目前已投产的大容量静态同步补偿器（STATCOM）多采用多电平链式结构。在大功率变流器场合中,期望大功率、耐高压的电力电子装置能够在尽可能高的开头频率下工作,以提高输出波形质量。但大功率开关器件所允许的开关频率较低,很难将传统PWM技术运用于这些大容量变流器。CPS-SPWM技术是一种适用于大功率电力开关变流器的优秀调制策略,能够在较低的...

基于DSP和FPGA的电能质量控制系统的设计

关键词: 电能质量  控制系统  数字信号处理器  

针对电能质量治理设备对数字控制系统性能和通用性要求的提高,设计了以TMS320F2812型DSP和Cyclone II EP2C20型FPGA为核心的通用电能质量控制系统。阐述了控制系统的硬件结构和工作过程,介绍了主控板和继电保护板的模块组成、主要功能及信号流程,描述了控制系统的软件工作过程及子程序流程图。该通用电能质量控制系统已被应用于有源电力滤波器和...

LED驱动用ZCS-PWMPFC预调节器研究

关键词: 预调节器  功率因数校正  驱动  零电流开关  

提出了一种LED驱动用ZCS-PWM PFC预调节器。该预调节器采用新颖的ZCS-PWM开关单元,在整个工频周期和全负载范围内实现了所有开关管的零电流开关,并通过箝位二极管彻底消除了由升压开关管的反向恢复所引起的电压尖峰和反向恢复损耗。简要分析了该PFC预调节器的工作原理,给出了主电路设计方法和单周期控制电路,并通过一台600 W,30 kHz的原理样机验...

单相光伏并网逆变器控制系统的研究

关键词: 逆变器  谐波  反孤岛  

基于TMS320F2812型DSP芯片设计了一套10 kW单相光伏并网逆变器。阐述了单相光伏并网逆变器的主回路组成以及控制系统的设计。采用了适当的算法确保逆变器输出的功率因数接近于1,谐波含量低。该系统具有最大功率跟踪和反孤岛效应等功能,现场运行结果表明了所提出的控制方案具有良好的性能。

《电力电子技术》投稿须知

关键词: 投稿  学术水平  逻辑关系  证明过程  简化推导  公式  整性  

◆稿件内容应有较高学术水平,有创新点,要求语言流畅,逻辑关系明确。在不影响基本思想表述完整性的前提下,请尽量精炼语句、精简图、表和公式、简化推导和证明过程。◆全文字数应控制在8000字以内,包括图、表、公式中出现的字符。应尽量简练文字,只给出主要公式、图、表,