2006年, 第4卷, 第4期　刊出日期：2006-07-30

  

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  产业演变下电力电子技术的发展

  吴英秦,陈秋麟

  电源学报. 2006, 4(4): 247-250. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.247

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  本文首先介绍了人类发展之波与电力电子产业的关连，在不同人类发展之波中人们有其独特的各种产业。其次对电力电子技术作了简单的回顾；接着介绍台湾产业的发展重点及相关的电力电子产业。最后强调电力电子产业在后石油时代的绿色管理系统架构。
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  调压型电荷泵

  陈中杰,陈秋麟

  电源学报. 2006, 4(4): 251-256. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.251

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  现今许多电子产品用电池作为电源，但是电池并不能稳定且持续保持固定的电压。为了提供系统稳定并且高于电源的电压，电荷泵与电压的调节是相当重要的。藉由带隙参考电压(bandgap reference)，调节电荷泵提供稳定的电压并不困难。但是在商业产品的制造上，带隙参考电压电路的制造却会增加生产上的复杂度。为了克服这个问题，本文将讨论如何不使用带隙参考电压而能调节输出电压的电荷泵。本设计的电荷泵使用交互连结式(cross-coupled type)的电路架构。并且利用一个弛张式震荡器来提供电荷泵驱动的频率。为了使用脉冲跨越模式(pulse-skip mode)来调节输出电压，利用修正弛张式震荡器内部的操作电流来控制频率。晶体管的门限电压(threshold voltage)被用来取代参考电压值，并且利用一个P型晶体管去检测输出电压的量值，若电压值高过设定的电压，则P型晶体管将导通，并且提供信号将弛张式震荡器关闭，此时电荷泵将停止升压。
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  Buck变换器跨周期调制(PSM)同步开关映射模型

  牛全民,张波,李雁玲

  电源学报. 2006, 4(4): 257-261. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.257

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  跨周期高制(PSM)模式作为优良的调制模式，在小功率智能集成苡片设计中得到逐步应用，与PWM调制模式相比，PSM调制模式具有静态功耗小，轻负载系统转换效率高等优点。状态空间平无法能够分析PSM变换器的动态特性，但只适用于分析低频特性，对于工作在较高频率的功率集成芯片，需要建立PSM工作模式下的大信号模型。本文根据建军立的同步开关映射模型，对离散导通模式的Buck变换器的非线性特性进行分析，从输出电压负载电阻变化关系图中直接得到PSM调制模式跨周期数目的变化规律，通过电路信真验证模型的正确。
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  LLC谐振变换器的待机控制

  高凤川,方宇,张艳军,徐德鸿

  电源学报. 2006, 4(4): 262-264.

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  探讨了LLC谐振变换器的待机控制，提出了一种待机模式的控制电路，进行了理论分析、仿真以及实验验证。
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  LLC谐振变换器参数设计及优化

  朱立泓,徐德鸿,陈敏,张艳军,高凤川,方宇

  电源学报. 2006, 4(4): 265-267. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.265

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  介绍了一种应用于手机充电器上的LLC谐振变换器参数的设计方法. 基于高效率，高功率密度的要求，通过研究各参数对电路运行和性能所造成的影响，设计最优化的参数以满足变换器的设计要求，并给出实验结果以验证其可行性
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  带可调跳周期功能的峰值电流比较器电路设计

  朱枫,王松林,来新泉

  电源学报. 2006, 4(4): 268-271. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.268

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  为了降低待机状态下的功率消耗和可听噪声，开关电源可切换至可调跳周期模式。文章首先介绍了可调跳周期的传统实现方案及其局限性，然后提出了一种可实现可调跳周期模式功能的峰值电流比较器电路，仅需要一个芯片引脚和一个比较器就能实现上述两种功能，大大减小了电路面积，节约了设计成本。此外，在电路内部还增加了上升沿隐匿(LEB)电路，增强了电路设计的可靠性。最后给出具体电路并进行深入分析，并得出HSPICE仿真结果，证明达到设计目标。
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  UPFC的交叉耦合控制及潮流调控性能分析

  刘黎明,康勇,陈坚,朱鹏程

  电源学报. 2006, 4(4): 272-278. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.272

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  本文研究了UPFC控制传输线路潮流能力，通过对系统功率平衡以及UPFC的潮流控制特性分析，在三维空间中绘出了UPFC各部分的功率运行曲面，为有效选取UPFC各部分的功率容量和判断潮流控制方案的可行性提供了一个直观的手段，说明了在UPFC中采用交叉耦合控制的可行性。利用串联变换器注入传输线路电压的d轴分量控制传输线路上的无功潮流，而用q轴分量来控制传输线路上的有功潮流。控制系统设计中利用频率特性法得到了功率环PI调节器的参数。最后实验结果表明采用文中所述的控制策略能够使得UPFC有良好的潮流调节性能。
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  移相控制技术在串联有源电压质量调节器中的应用

  张纪旭,肖国春,南长合,胡志亮,陈北海,王兆安

  电源学报. 2006, 4(4): 279-285. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.279

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  本文首先对采用移相控制技术来抑制直流侧电压泵升时电网过电压倍数、负载功率因数、移相角及补偿电压大小之间的关系进行了理论分析，然后从能量平衡角度对直流侧电压泵升现象进行了讨论，揭示了直流侧电压变化与逆变器能量流动的关系，在此基础上提出了基于直流测电压闭环控制的移相控制策略，并给出了具体的实现方法。实验室3kW单相串联有源电压质量调节器以及容量分别为50kVA和100kVA的三相四线制串联有源电压质量调节器的实验结果表明，装置可以根据电网和负载运行状况自动对负载参考电压进行渐进移相，移相及直流侧电压泵升抑制效果非常好，对谐波、过压、不平衡等电压质量问题有良好的补偿作用，是一种实际可行的控制方法
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  多速率采样状态反馈无差拍控制AF的电流控制

  赵莉华,黄念慈,河村笃男

  电源学报. 2006, 4(4): 286-289. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.286

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  本文提出了将多速率采样技术与状态反馈无差拍控制技术结合，用于有源滤波器的电流控制中，克服在单速率采用无差拍控制技术中各采样点之间无法控制和由输出反馈无差拍控制使系统稳定性降低的缺点，提高整个系统稳定性和系统的响应。仿真结果表明，本方法能提高系统性能。
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  输入串联输出并联直流变换器建模与解耦控制

  程璐璐,阮新波

  电源学报. 2006, 4(4): 290-296.

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  输入串联输出并联直流变换器系统(Input-Series Output-Paralleled，ISOP converter)十分适用于高输入电压大功率场合。每个DC-DC模块输入电压均分、输出电流均流是其正常工作的关键。本文提出的一种新颖的输入均压控制方法，在确保模块输入电压均分、输出电流均流的同时，使得控制各个模块输入电压的同时不影响输出电压的调节，有利于分别独立设计输入电压控制闭环和输出电压的控制闭环。本文选择全桥(Full Bridge，FB)变换器作为基本的DC-DC模块，建立了FB-ISOP小信号数学模型，基于该控制方案将整个FB-ISOP解耦为多个单输入单输出的控制闭环。并以两个全桥输入串联输出并联为例，给出了闭环调解器的设计方法。论文最后给出了实验验证。
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  DC-DC变换器数字PWM控制器的研究

  白永江,冯维一,杨旭,王兆安

  电源学报. 2006, 4(4): 297-301. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.297

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  提出了一种高开关频率DC/DC变换器的基于现场可编程逻辑器件(FPGA)的数字PWM控制实现方案。介绍了以FPGA为主控制器的数字PWM控制器的结构，分析了各个部分的功能及其具体实现，以12V输入、1V输出Sync-Buck为主电路，宽关现全数字高精度高开关频率DC/DC变换器。
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  一种ZCS-PWM降压变换器的研究

  张航,秦岭,谢少军

  电源学报. 2006, 4(4): 302-308. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.302

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  提出一种改进型ZCS-PWM开关单元。该开关单元能在整个变换范围内实现所有有源开关管的零电流开关(ZCS)和所有无源开关管的零电压开关(ZVS)，而且通过无源箝位电路彻底的消除了所有开关管的电压尖峰；此外，所有开关管的电流应力都很小。本文详细分析了基于该开关单元的buck变换器的工作原理，参数设计原则，并通过一个300W的原理样机，验证这种零电流开关技术的可行性。
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  一种新颖的过温保护电路

  朱章华,施海默

  电源学报. 2006, 4(4): 309-312.

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  介绍了一种用于开关电源内部的过温保护电路，采用0.8μm的BICMOS 工艺并用HSPICE信真结果表明，该电路对因工艺参数，电源电压变化而引起的过温保护阈值漂移有很强的抑制能力，通过反馈方法带来20℃迟滞消除热振荡带来的危害。
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  ZVS谐振控制芯片MC34067的宏模型与应用

  陈威,吕征宇

  电源学报. 2006, 4(4): 313-316. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2006.4.313

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  本文介绍了零电压开关谐振模式控制芯片MC34067的内部组成和主要特性。根据仿真的要求构建了MC34067的主要功能模块的宏模型，并以该宏模型为核心对LLC ZVS谐振功率变换器进行了仿真验证其可行性。
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  有源箝位谐振直流环节逆变器的一种新的双幅控制策略

  祁晓蕾,阮新波

  电源学报. 2006, 4(4): 317-321.

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  提出了一种新的有源箝位谐振直流环节逆变器的双幅控制策略。通过直流环节采用母线电压双幅控制和逆变部分采用带有三态滞环电流调节器的电压电流双闭环控制相结合的策略，可以降低直流环节的损耗，改善逆变器的输出特性。它具有控制简单，输出电流动态响应好，脉动小，输出电压谐波含量小等优点。详细分析了电路的工作原理和控制策略，并给出了仿真验证
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  具有在线修正功能的镍氢电池SOC估算方法

  廖吉春,齐铂金,吴红杰,周时国

  电源学报. 2006, 4(4): 322-326.

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  介绍了电动汽车用镍氢电池荷电状态(SOC)的常用估算方法。针对安时积分法结合开路电压法估算蓄电池SOC时累积误差偏大的问题，测试了镍氢电池充放电特性曲线，并对曲线进行多项式拟合，提出了根据电池不同工况进行条件判断，对估算值进行在线修正的估算方法。实践证明，本文所述估算方法能明显地减小累积误差，更好地满足电池SOC的估算要求。