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基于FGMOS的电压求和电流传送器及其应用设计会员

期刊论文

作者：贺素霞 , 乐丽琴 , 周湘贞

页码： 205 - 216

摘要

2022/01/01

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提出了一种基于FGMOS晶体管的电压求和电流传送器的设计。通过对FGMOS晶体管的等效电路分析，得到其框图和等效电路，并设计了其电路结构。为了表明所提电压求和电流传送器的实用性，将提出的电压求和电流传送器用于实现受控振荡器和电压求和放大器；通过SPICE仿真结果表明，基于FGMOS的电压求和电流传送器不仅具有较高的线性特性，而且其电压传递增益和电流传递增益分别可达0.99和0.98，此外还有着很好的频率响应性能、依0.5 V的低电源电压、79.8μW的低功耗和14 kΩ~2.1 MΩ的线性电子可调谐电阻。基于电压求和电流传送器设计的受控振荡器具有稳定的正弦输出，而且振荡频率可以通过偏置电流来控制，设计的电压求和放大器具有高输入电阻和可控的增益。
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无刷级联双馈感应发电机稳压控制策略会员

期刊论文

作者：陈杰 , 陈昊 , 贲能军

页码： 196 - 204

摘要

2022/01/01

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级联双馈感应电机作为无刷变速恒频发电机带负载独立运行时，由于负载和转速变化，存在脱网下维持恒频恒压输出的控制问题，故设计了一种新型稳压控制策略。基于级联双馈感应电机作为无刷变速恒频发电机运行的数学模型，设计了一种易于实施的间接磁场定向矢量控制，可在转速和负载单独变化或一起变化时，稳定发电机的输出电压幅值和频率。同时，电压控制器的设计避免了前馈补偿及其所需额外电流传感器的应用，即通过合理设计抑制了耦合效应带来的扰动。利用所搭建的级联双馈感应电机测试平台开展了实验研究，测试结果验证了电压控制器的稳压性能。
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基于动态电压修正的IPMSM动态过调制策略研究会员

期刊论文

作者：李银露 , 舒志兵

页码： 187 - 195

摘要

2022/01/01

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过调制区域的有效利用对于永磁同步电机在高速运行状态下的母线电压利用率以及转矩输出能力提升具有重要意义。传统的过调制策略更多强调对于直流母线电压利用率的提升，忽略了高速状态下、动态过程中电机控制系统的动态性能。为此，提出了一种基于动态电压修正的动态过调制策略，在提升直流母线电压利用率的基础上，有效改善了高速状态下、工况突变过程中控制系统的动态性能。仿真与实验结果表明了所提算法的可行性与优越性。
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Boost型无频闪谐振降压式LED驱动电源分析与设计会员

期刊论文

作者：刘文菡 , 刘雪山 , 贺明智 , 周群 , 孙曼

页码： 177 - 186

摘要

2022/01/01

10

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传统的二次型Boost功率因数校正变换器只能实现升压输出，一定程度上限制了其在LED驱动电源中的应用。基于二次型Boost变换器提出了一种Boost型无频闪谐振降压式LED驱动电源，并分析了其工作原理及特性。该LED驱动电源利用一个有源开关管将二次型Boost变换器与一个谐振网络进行整合，可实现低电流纹波和降压变换输出。最后，搭建了一台84 W的实验样机，最高效率达到92.88%，验证了所提方法的正确性及可行性。
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高功率因数谐振式无桥型LED驱动电源会员

期刊论文

作者：黄聪 , 曹克煜 , 刘雪山 , 周群 , 贺明智

页码： 169 - 176

摘要

2022/01/01

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针对传统LED驱动电源交流输入侧整流二极管导通损耗大的问题，提出了一种高功率因数谐振式无桥型LED驱动电源。该驱动电源利用谐振网络实现了正负极性增益，即无论是正电压输入还是负电压输入，负载端均可以实现正电压输出，进而实现了无桥输入。同时，利用谐振电容电荷平衡实现了各输出支路均流，解决了并联LED串的均流驱动问题。该驱动电源中的双向有源开关仅采用一个控制信号，简化了控制电路。对该LED驱动电源的工作模态及工作特性进行了理论分析。该驱动电源具有结构简单、输出升降压、电气隔离等优点。最后，搭建了一台98 W的实验样机，验证了理论分析的正确性及可行性。
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基于虚拟阻抗的低压微网多逆变器环流抑制研究会员

期刊论文

作者：许立 , 董成哲

页码： 161 - 168

摘要

2022/01/01

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低压微网内逆变器等效输出阻抗导致多逆变器间环流上升，低压微网整体运行出现异常，稳定性下降，严重时会造成器件损毁。为解决上述问题，提出基于虚拟阻抗的低压微网多逆变器环流抑制策略，在低压微网结构中，分析等效输出阻抗对输出功率特性的影响，提出多环控制策略，在下垂控制方法基础上引入虚拟阻抗，将全部逆变器的等效输出阻抗由感性转变为阻性，均分低压微网负荷功率，提升低压微网稳定性。在Matlab/Simulink仿真平台内构建低压微网仿真模型，仿真结果显示，引入虚拟阻抗后可将低压微网多逆变器间的环流最大值降至2 A以下，保障了低压微网系统稳定运行，仿真结果证明了所提方法及控制器的可行性与有效性。
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基于虚拟阻抗的MMC降损策略研究会员

期刊论文

作者：李清 , 徐彦 , 彭光强 , 荣飞

页码： 152 - 160

摘要

2022/01/01

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模块化多电平变流器MMC（modular multilevel converter）具有易扩展、模块化和谐波含量低等优点，在大容量高压柔性直流输电场合中得到广泛应用。以MMC为研究对象，对其降损策略进行了研究，从抑制MMC二倍频环流角度考虑，分析了MMC换流阀的结构以及工作原理，推导了MMC二倍频环流的具体数学解析式，提出了虚拟阻抗和无差拍控制相结合的环流抑制控制策略。最后，利用Matlab/Simulink平台搭建了31电平的混合型MMC仿真模型。仿真结果表明，所提策略能有效抑制二倍频环流，从而达到降损目的，并对输出电能质量无影响。
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基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法会员

期刊论文

作者：陈彦州 , 王奇 , 张晗 , 吴黎黎 , 廖志伟

页码： 142 - 151

摘要

2022/01/01

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能源互联网通过固态变压器整合分布式可再生能源，但是容易出现不同H桥模块间电压失衡、直流变换效率低以及能耗高的问题，因此，研究基于模式切换的固态变压器多直流电压平衡控制方法。依据直流变换器运行原理，分析移相控制模式和梯形电流控制模式，进行模式切换；分析固态变压器中负责能量传递的双移相桥隔离型双向直流变换器损耗分布情况，为直流变换器效率优化提供分析依据；通过移相控制模式和梯形电流控制模式间的合理切换控制，提高直流变换器效率，实现固态变压器中双向直流变换器全功率范围内的损耗最佳控制；在此基础上，通过空间矢量脉宽调制SVPWM（space vector pulse width modulation）算法，解决变压器的模块级联H桥型固态变压器出现不同H桥模块间的均压问题，实现变压器多直流电压的平衡控制。结果表明，该方法对固态变压器多直流电压平衡后，固态变压器AC/DC的3H桥电容电压达到了平衡状态，直流母线端口电压以及低压直流端口电压稳定，达到平衡状态。
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一种模块化多电平换流器交流侧预充电可控充电策略会员

期刊论文

作者：王立权 , 宋吉江 , 鲁尧 , 王雪姣

页码： 135 - 141

摘要

2022/01/01

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为解决模块化多电平换流器在充电阶段过渡时易出现的电流过冲问题，以及因不当投切引起的模块过充问题，深入分析了换流器内子模块电容的预充电过程，并根据子模块电容的充电特点提出了一种适用于可控充电阶段的有源交流侧均衡控制充电策略。通过母线电压定斜率控制固定上、下桥臂的子模块投切数目，避免数目突变。同时，在充电过程中为使各臂子模块电容电压可准确跟踪其参考值，考虑了环流压降对桥臂子模块充电的影响，引入环流稳压控制环节对臂间子模块投切比例进行动态微调，从而保证子模块充电效果，提高相间充电一致性。最后，在PSCAD/EMTDC中搭建了双端有源换流器预充电仿真模型，验证了上述充电策略的有效性，该策略控制下电容电压及直流母线电压平稳抬升，系统实现由不可控充电阶段到可控充电阶段的安全过渡。
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三端口双向直流变换器断路故障综合诊断方法会员

期刊论文

作者：陈周牛 , 谷伟平

页码： 125 - 134

摘要

2022/01/01

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三端口双向直流变换器是现代微电子技术中的新型核心装置，其故障的快速综合诊断可促进电子技术的发展。通过建立SHEV电气系统的三端口双向直流变换器的仿真拓扑模型，考虑功率器件的位置条件，以直流侧母线输出电流作为特征量，细致划分每种故障类别，并分析不同故障下输出电流的特性，通过快速傅里叶变换FFT（fast Fourier transform）分解信号获取各个频率段，以20 kHz频率段直流侧电流信号能量作为故障诊断的特点量，结合遗传算法BP神经网络，综合实现故障类别的区分与诊断。实验结果表明，此方法在诊断与区分交直流变换器的断路故障时，诊断最小误差仅为0.033，诊断结果精确；且可在一个开关周期内实现开关管断路故障诊断，具有较高准确率及效率。
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2022年第5期