2005年, 第3卷, 第4期　刊出日期：2005-07-30

  

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  集成电源是电源技术发展的必由之路

  王兆安,陈桥梁

  电源学报. 2005, 3(4): 231-236. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.231

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  本文指出了集成电源是电源技术发展的必然方向，目前混合封装技术是集成电源模块的主流方式，阐述了混合封装技术的若干关键技术问题和发展方向，最后介绍了若干基于混合封装技术的集成电源模块。
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  DC-DC Boost变换器混沌运行仿真及实验研究

  李虹,张波,李忠

  电源学报. 2005, 3(4): 237-243. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.237

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  DC-DC boost变换器是开关变换器中最常用、最基本的电路，其丰富的非线性行为为研究混沌现象提供了便利。该文以Boost变换器为研究对象，分别就参数控制和外加混沌信号控制两种行为进行仿真和实验研究。参数控制演示了Boost变换器由单周期通向混沌运行的演化过程；外加混沌信号控制时，为了得到较好的输出特性，该文加入了电流负反馈，实验基于DSP数字控制，分别研究了变频混沌控制与变幅混沌控制两种情况。以上实验结果都证明了混沌控制对于降低DC-DC开关变换器EMI十分有效。
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  DC-DC变换器混沌PWM原理及频谱特性分析

  李虹,张波,李忠,陆益民

  电源学报. 2005, 3(4): 244-247.

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  常规脉宽调制(PWM)的输出波形在载波频率及倍频周围含有较高谐波成分，本文基于混沌理论提出了一种新型PWM原理——混沌PWM(CPWM— Chaos-based PWM)，其三角载波信号的频率按Logistic映射函数规律变化，从而改变其谐波的频谱分布，使谐波连续均匀分布在较宽的频带范围内，抑制了由谐波引起的电磁噪声。将CPWM应用于DC-DC变换器，结果表明其电流、电压谐波幅值大大减少。
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  抖频——有效降低开关电源EMI噪声容限的技术

  李建婷,熊蕊

  电源学报. 2005, 3(4): 248-250. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.248

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  本文从傅氏级数及空间交变电磁场的角度对采用抖频技术如何来减小EMI进行了分析。并在一款60W 采用集成有抖频功能的TOP249的开关电源，进行了整机EMI测试，并与未采用抖频而其它条件一样的电源的EMI测试结果进行了比较。分析和实验测试结果证明了该技术在降低开关电源EMI噪声容限方面的有效性。
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  并网独立双模式控制高性能逆变器设计与实现

  王赞,肖岚,姚志垒,严仰光

  电源学报. 2005, 3(4): 251-256. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.251

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  本文设计并实现了一种小型的用于分布式发电系统的功率调节系统。高性能，高可靠性，高功率密度是功率变换装置的基本要求。传统的并网逆变器输出采用工频变压器，体积重量大，成本高。本文采用高频隔离的逆变器，消除了输出端的工频变压器。传统的桥式逆变电路存在桥臂直通问题，本文将双降压式逆变器用于并网发电场合，提高了可靠性，提高了效率。半周期调制方式的采用减小了器件的开关损耗，以及功率场效应管的导通损耗。以往的文献对并网逆变器的分析侧重于单独工作模式或者并网模式，较少涉及到独立工作和并网工作切换过程的分析。本文分析了双模式运行的逆变器的切换过程。采用TMS320F240DSP芯片实现数字锁相同步，实现并网和独立控制的逻辑和基准切换。在此基础上实现了一个500VA的实验样机证明了方案的可行性。
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  逆变器并联系统中谐波环流的抑制

  张宇,康勇

  电源学报. 2005, 3(4): 257-260. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.257

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  逆变器中，死区等因素可造成输出电压波形的畸变，而瞬时值反馈调节对这种畸变有很好的校正作用。但在实验中发现，对于大功率逆变器，由于其滤波电感及并机电抗都很小，使得死区等因素可引起很大的谐波环流。瞬时值反馈控制虽然可获得良好的输出波形，但对于这种谐波环流的抑制能力却是非常有限的。本文为研究谐波环流的产生机理及瞬时值反馈控制对谐波环流的抑制作用，建立了基于谐波扰动的逆变器模型。研究表明，波形控制效果较好的瞬时值反馈控制技术，对谐波环流也有较好的抑制作用，而并机电抗将大大影响瞬时值反馈的谐波环流抑制能力。仿真与实验验证了上述结论。
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  多电平直流变换器建模与闭环设计

  冯颖盈,阮新波

  电源学报. 2005, 3(4): 261-267. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.261

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  多电平直流变换器利用飞跨电容使得输入电压在串连的各开关管之间均分，以降低开关管的电压应力。但该变换器是一个多输入多输出，强耦合的非线性系统。本文建立了多电平直流变换器的小信号模型，并利用文献[7]提出的控制方法将该变换器解耦成多个单输入单输出系统，然后进行控制闭环的设计。论文采用三电平直流变换器进行了实验验证。实验结果表明，本文所建立的小信号模型是正确的，基于该模型设计的补偿网络可以使变换器具有较快的动态响应。实验结果也表明输出电压闭环和飞跨电容电压闭环是相互解耦的。
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  双频Buck变换器参数对系统性能的影响

  杜雄,周雒维,王娟

  电源学报. 2005, 3(4): 268-274. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.268

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  双频Buck变换器中存在两组不同开关频率的功率器件，其中一组工作在高频，用于提高动态响应速度和稳态精度；另一个组工作在低频，对高频Buck单元中的电流分流，承担输出功率的任务，同时可以降低损耗。双频Buck变换器可以在提高系统性能的同时提高系统效率，适合于大功率场合的应用，其高低频率及参数对系统性能有重要影响。文中对双频Buck变换器中的高低频率、电路参数对系统性能的影响进行了理论分析，确定了参数设计原则。结果表明，双频Buck变换器的稳态和动态性能与单个高频Buck变换器相同。大量的仿真结果和实验证明了理论分析的正确性。
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  倍流整流ZVS PWM复合式全桥三电平变换器

  陈武,阮新波

  电源学报. 2005, 3(4): 275-280. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.275

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  本文提出一种倍流整流方式ZVS PWM复合式全桥三电平变换器，它可以在很宽负载范围内实现所有开关管的ZVS和输出整流管的自然换流，从而有效地消除输出整流管上的电压尖峰和振荡。该变换器还有利于减小输出滤波电感纹波电流和输出纹波电流，适用于宽输入电压范围场合。本文阐述该变换器的工作原理，并通过一台540W的原理样机验证该变换器的工作原理，最后给出实验结果。
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  UPFC控制策略的研究与性能分析

  刘黎明,康勇,陈坚,朱鹏程

  电源学报. 2005, 3(4): 281-285.

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  本文重点讨论了UPFC控制线路潮流的效果，提出了交叉解耦控制和交叉耦合控制。分析可知，在系统所有参数已知的条件下，采用交叉解耦控制的UPFC有最快的响应速度。而在传输线路参数不确定的情况下，采用交叉耦合控制的UPFC有最好的动态性能。最后实验结果表明两种方式控制的UPFC均有较好的潮流调节能力。
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  基于Matlab单周控制APF的建模与仿真

  余凤兵,梁冠安,钟龙翔

  电源学报. 2005, 3(4): 286-289. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.286

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  单周控制有源电力滤波器具有检测量少、控制器结构简单以及鲁棒性强等优点。在分析单周控制三相四线制有源电力滤波器工作原理的基础上，利用Matlab6.5提供的电力系统工具箱对其进行建模和仿真。仿真结果表明，单周控制三相四线制有源电力滤波器在有效补偿非线性负载导致的谐波和无功电流的同时还能抑制三相负载的不平衡。单周控制有源电力滤波器以峰值电流检测的控制方式和纹波电流的存在导致补偿后的电源电流中含有直流分量。
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  基于叠加原理大功率可编程谐波电压源的研制

  占奇志,卓放,董文娟,吴隆辉,王兆安,白小青,许强,王启华

  电源学报. 2005, 3(4): 290-294.

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  针对大容量电力电子装置对测试电压谐波源的要求，本文对大功率可编程电压谐波电压源的拓扑结构和控制方法进行了研究，提出一种采用谐波与基波分离控制的实现方法，给出了系统的拓扑结构，分析了系统的控制原理。仿真和实验结果证明，该方法能有效提高系统容量，实现用小的开关器件得到大功率的电压谐波源输出的设想。该电压谐波源可以模拟各种电压质量问题，以该拓扑结构搭建的实验平台能满足大功率的电力设备对测试用电压谐波源的要求。
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  集肤和邻近效应对平面磁元件绕组影响的分析

  旷建军,阮新波,任小永,郗焕

  电源学报. 2005, 3(4): 295-300. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.295

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  提高磁性元件的工作频率，可以减少磁性元件的体积。但是随着工作频率的提高，集肤和邻近效应使绕组的损耗增加。本文基于磁性元件绕组的一维模型，对平面磁性元件绕组中的涡流效应进行了分析。利用一维条件下，集肤和邻近效应的正交性，得出了集肤和邻近效应各自产生的损耗随绕组厚度和频率的变化趋势。指出简单地把厚绕组分割为薄绕组的并联不能减少绕组的损耗。并分析了利用原副边绕组交叉换位技术减少变压器绕组损耗的原理。通过有限元分析软件和实验证实了分析结果的正确性和有效性。
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  一种简单实现全负载范围精确直流均流的电路

  周建平

  电源学报. 2005, 3(4): 301-304. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.301

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  本文提出了一种新颖的基于电流平均值的均流电路，采用简单的线性比例放大器作为均流控制器，并推导出比例放大器的参数设置条件。实验结果验证了分析的正确性。
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  各种降低待机损耗方法的分析和比较

  黎剑源,丘东元,张波

  电源学报. 2005, 3(4): 305-308. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.305

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  本文首先介绍了国内外电器的待机功率损耗的概况及其标准限制。接着概括了影响待机损耗的主要因素，并分析比较了现有各种降低待机损耗的技术和措施。最后，以使用ST公司生产的控制芯片L6562组成的电路拓扑为例，说明了降低待机损耗方法的有效性。
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  高压直流电源与谐振倍压变换器

  李现兵,师宇杰,袁臣虎,王广州,黄娟

  电源学报. 2005, 3(4): 309-314. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2005.4.309

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  本文详细介绍了实现高压直流电源的三种方案——串联谐振倍压变换器(SRDVCs)、并联谐振倍压变换器(PRDVCs)和串并联谐振倍压变换器(SPRDVCs)，分析了三者的工作特性，并利用MATALB给出了仿真图形。最后，利用并联谐振倍压变换器实现了一个5000V/50mA的高压直流电源，并给出了实际电路实验波形。