2008年, 第6卷, 第3期　刊出日期：2008-05-30

  

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  一种对称半桥反极性连接的双向DC-DC变换器

  张涛,瞿文龙

  电源学报. 2008, 6(3): 169-174. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.169

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  本文对一种对称半桥反极性连接的双向DC-DC变换器进行了研究。变压器副边绕组极性的不同选择可使变换器分为正向连接和反向连接两种。本文主要研究了反向连接时的工作原理、工作模式与换流过程。给出了不同占空比、不同移相角对传输功率的影响。在保持50％占空比不变、采用移相调节功率时，两种模式具有相同的性能。仿真和实验结果验证了这种反向极性连接的变换器也可以正常地工作于占空比调节方式下。
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  5kW燃料电池分布式并网发电系统

  朱选才,沈国桥,徐德鸿

  电源学报. 2008, 6(3): 175-183.

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  本文介绍了一个5kW质子交换膜燃料电池分布式并网发电系统，包括系统的结构、燃料电池特性、变换器控制、并网逆变控制、能量管理等。最后介绍了实验样机上的实验结果。
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  基于电流直接控制的光伏电池最大功率点跟踪策略

  崔开涌,陈国呈,张翼,俞俊杰

  电源学报. 2008, 6(3): 184-187.

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  在传统的光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)策略中，扰动观测法是检测系统的输入电压电流，计算其输入功率并使其达到最大。本文在分析了光伏电池特性及数学模型的基础上，提出了一种以系统输出电流最大为目标、不依赖光伏电池输出特性检测的最大功率点跟踪策略。最后，通过电流型光伏并网逆变器和光伏充电器的实验结果，该方案的可行性和正确性得到了验证。
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  直驱式风力发电系统中的并网逆变器的研究

  杨勇,阮毅,沈欢庆,汤燕燕,张朝艺

  电源学报. 2008, 6(3): 188-193. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.188

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  在风力发电系统中，并网逆变器是实现电能馈送给电网的重要环节。并网逆变器的性能的好坏直接影响整个风力发电系统。首先建立了并网逆变器的数学模型，分析了空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)。然后采用电流闭环和电网电压矢量定向，实现并网逆变器功率因数可调。仿真和实验结果证明了方案的可行性和正确性，电流正弦度良好，谐波分量小，动态响应快。
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  具有最大功率点跟踪功能的双输入反激DC-DC变换器

  王勤,阮新波,韩璐

  电源学报. 2008, 6(3): 194-200.

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  近年来，太阳能、风能、燃料电池等绿色洁净新能源的利用越来越受到社会的关注，多输入变换器因为可以很好地整合多种能源而被广泛地应用于新能源开发中。本文采用双输入反激DC-DC变换器实现了太阳能电池和市电两种能源对负载的稳定供电，根据各种太阳能电池的特点，提出了双输入反激DC-DC变换器的控制策略，一方面使太阳能电池工作在最优状态，实现输出最大功率点跟踪，提高太阳能的利用率。另一方面当负载变化以及太阳能电池输出能量不足时可以从市电获取足够的能量以保证输出电压的稳定。最后通过仿真与实验，验证了本方案的可行性。
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  基于PLC的逆变器并联技术研究

  何中一,邢岩,祁飚杰

  电源学报. 2008, 6(3): 201-205. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.201

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  提出了一种逆变器无互连线并联系统的基准信号同步和均流控制解耦的控制思想，研究了基于电力线通信(PLC)的基准同步先行的并联控制方法以及基于数字信号处理器(DSP)的实现。研究了基于PLC的各模块基准信号相位判断方法和同步调节算法，实现了各基准信号始终保持同频同相。在基准同步先行的基础上，提出了基于PLC的均流控制策略，经PLC通信得到无功功率差信息，采用累加算法实现了无功功率的均分。在逆变器双机并联系统中进行实验，证实了控制策略的有效性和可行性。
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  HID灯整流效应的研究

  王卫,刘桂花,徐殿国

  电源学报. 2008, 6(3): 206-211. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.206

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  大多数高强度气体放电(HID)灯在寿命后期均表现出整流效应，这将导致镇流器及其相关部件过载，必须采取适当的保护措施确保在整流效应出现时照明系统安全。本文首先建立了新型整流效应模拟实验电路，并分析了HID灯在配接不同拓扑结构的镇流器时，整流效应对镇流器带来的影响；然后根据整流效应的发生机理，以SIMULINK/MATLAB为仿真平台，构建了HID灯整流效应的仿真模型，为进一步研究整流效应对照明系统安全性的影响以及制定相应标准起到至关重要的作用；最后提出了整流效应检测及保护方法，设计出具有抗整流效应功能的电子式镇流器
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  三相四桥臂下抑制共模干扰的SPWM策略

  黄劲,熊蕊,王志

  电源学报. 2008, 6(3): 212-215. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.212

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  传统的三相三桥臂逆变器因电路不对称而产生了很大的共模电压和电流。本文介绍了三相四桥臂结构对逆变器共模干扰抑制的原理和为了达到平衡采用的载波移相SPWM控制策略，指出了该方法存在的调制指数被限定的缺陷。为了弥补该缺陷，本文提出了SPWM跳变后移的改进策略，阐述了该控制策略的理论依据及其实际效果。改进后的策略突破了原策略调制指数的限制，扩大了三相四桥臂逆变器载波移相SPWM控制策略的应用前景。
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  电力电子集成模块冷板传热性能的仿真与实验

  余小玲,张荣婷,冯全科

  电源学报. 2008, 6(3): 216-219.

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  本文提出了水道结构分别为S型加分流片和螺旋型加分流片的两种新型冷板，并对这两种新型冷板以及传统直线型和S型冷板的流场和温度场进行了仿真研究，对比了四种冷板的流阻性能和换热性能。仿真结果表明， S型加分流片冷板具有较好的流动换热综合性能，在相同的进口流速和进口温度下，S型加分流片冷板上芯片的最高温度比直线型冷板上的芯片温度低19℃，比S型冷板上芯片的温度低23℃。另外，本文对S型加分流片冷板的传热性能进行了实验测试以对仿真结果进行验证，结果表明，仿真结果与实验结果的误差在15%左右。
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  阵列式集成电感在四相电压调整模块中的研究

  陈超,李洪珠,付兴武

  电源学报. 2008, 6(3): 220-223. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.220

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  为了提高VRM的输出动态响应和降低稳态纹波，利用多副磁芯组合，提出了一种应用于四相VRM的阵列式集成电感。在不考虑漏磁通影响的情况下，分析阵列式集成电感参数对VRM性能的影响；建立了磁件的等效电路，对阵列式集成电感与分立电感进行了电路仿真分析比较，仿真和试验结果验证了理论分析的正确性。
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  DSP控制动态无功补偿装置交流电量有效值算法

  李华实,张波,丘东元

  电源学报. 2008, 6(3): 224-227. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.224

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  本文根据各种交流电量有效值算法的原理，从算法响应速度和计算精度两个方面分析了各种算法在DSP实现中的可行性，从而得出均方根算法是最佳选择的结论。最后以一动态无功补偿装置的实际运行状况表明均方根算法的可行性，该算法可以快速准确检测并计算电网各项参数。
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  “两个电容”问题初探

  曾松,张波

  电源学报. 2008, 6(3): 228-231. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.228

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  “两个电容”问题从提出至今，受到许多学者的关注。本文详细阐述了国内外近年来对此问题的一些见解，涉及的内容包括RC形式的两个电容回路，电磁辐射，L-M法则。最后讨论了未来的研究方向。
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  直驱式多转子极电励磁双凸极风力发电机研究

  周楠，，,朱德明,陈志辉

  电源学报. 2008, 6(3): 232-237. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.232

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  三相电励磁双凸极电机定子极数与转子极数之间的约束关系制约着其在低速直驱场合的应用。针对该问题，本文提出了一种多转子极DSEG电机新结构，推导了多转子极DSEM的定子极数与转子极数之间可能的配合关系，给出了多转子极DSEM定子极宽与定子极距之比的取值，并在此基础上建立了有限元分析模型对24/16、12/16和6/16三种结构的空载特性进行计算。有限元仿真结果验证了本文所提多转子极DSEG电机结构的合理性，表明了多转子极DSEG电机在定位力矩、功率密度和效率方面具有一定的优势。本文工作丰富了DSEG电机结构和理论。
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  适用于轻载的高稳定性LDO稳压器设计

  王松林,李俊,赵晓红

  电源学报. 2008, 6(3): 238-242. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.238

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  本文首先分析了LDO(Low DropOut低压差)线性稳压器的稳定性问题，比较了目前LDO普遍采用的三种不同的频率补偿技术。在此基础上设计了一种新颖的适用于轻载情况下的LDO，用于解决轻载时开关电源效率不高的问题。采用改进型密勒补偿技术，保证了LDO稳压器的UGF(Unit Gain Frequency)基本不随负载变化并且具有60°的相位裕度。采用0.5μm标准CMOS工艺，通过HSPICE完成了电路性能的仿真，仿真结果验证了电路在稳定性方面有了明显的提高。
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  单片DC-DC中功率级电路的功耗优化设计

  武传欣,王松林,叶强,郭王瑞

  电源学报. 2008, 6(3): 243-246.

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  对单片DC-DC中的功耗产生机理进行深入而细致的分析，重点分析了功率管及其驱动电路的开关功耗，并对整个开关功耗进行建模，在此基础上对功率管驱动电路进行优化设计。在CMOS工艺下，功率管驱动电路采用具有较强容性负载驱动能力的锥形反相器链电路结构，锥形反相器链的开关功耗在高频操作时显著增大，通过优化驱动电路的锥形比例因子A可以达到降低整个开关功耗，提高效率的目的。最后给出设计举例。
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  高压电流模降压型DC-DC变换器的电流采样电路

  曼茂立,来新泉,袁冰,叶强,徐自有

  电源学报. 2008, 6(3): 247-250. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2008.3.247

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  本文针对高压应用电流模Buck DC-DC变换器，提出了一种新颖的片上电流采样电路。该电路结构简单，易于集成，采用LDMOS使应用电压高达25V。使能部分的设计有效防止了开关动作期间电感电流瞬态过冲造成的影响。提出的采样电路已经应用在一款基于0.35μm CDMOS工艺设计的单片电流模Buck DC-DC变换器中。HSPICE仿真结果表明，在5~25V的电源电压范围内，设计电路实现了电感电流的精确采样。
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  一种新颖的高压带隙电压基准源

  胡佳民,王松林,冯旭

  电源学报. 2008, 6(3): 251-254.

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  设计了一种新颖的高压带隙电压基准源。相对于传统高压基准产生电路，通过采用电阻二次分压技术，并将带隙基准核心电路置于内部校准电压下工作，实现了高精度，高PSRR的基准输出，可以作为高压芯片内部基准源。整个电路采用TSMC 0.6μm 15V BCD工艺实现，利用Cadence Spectre进行仿真，仿真结果显示，该电路所产生的高压基准具有低温度系数和高电源抑制比。