2009年, 第7卷, 第2期　刊出日期：2009-03-30

  

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  H桥单元主电路杂散参数对开关暂态过程的影响

  李方正,孙旭东,黄立培

  电源学报. 2009, 7(2): 83-87.

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  以一台H桥IGBT功率单元为对象，基于部分单元等效电路(PEEC)方法建立直流母线的高频等效电路，以基于最小二乘法的曲线拟合提取电容组的等效参数。以单桥臂电路实验中获得的桥臂电压的交流分量作为激励，施加于由母线和电容组模型构成的等效电路上进行仿真，用母线电流的实测波形与仿真波形进行比较验证等效电路的准确性。以此电路为基础，研究了等效电路参数变化对暂态过程的影响。结果表明，变换器的开关暂态过程对主电路寄生电感参数的变化非常敏感
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  新型DPWM方法及其在高频DC-DC变换器中的应用

  郭水保,高艳霞,徐妍萍,汤天浩

  电源学报. 2009, 7(2): 88-93.

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  本文提出一种基于多位MASH(Multi-Stage-Noise-Shaping)结构Δ-Σ调制器的新型DPWM(Digital-Pulse-Width-Modulator)方法，在详细论述该DPWM方法原理的基础上，并以同步整流Buck变换电路为例，基于Virtex-Ⅱ FPGA控制策略，实现了高达4MHz的开关频率和11位的有效分辨率DPWM。仿真和实验结果证明了该控制器的可行性和有效性
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  两通道VRM耦合电感的模型分析和参数设计

  卢增艺,王凯,陈为

  电源学报. 2009, 7(2): 94-101. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.94

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  为了适应电压调整模块(VRM)未来的发展趋势，满足功率日益增加的负载点电源(POL： point-of-load)的设计要求，同时为倍流整流输出电感的磁集成设计等提供参考，本文将以两通道耦合电感为例，详细讨论其在两通道交错并联开关变换器中应用的参数设计和对电气特性的影响；建立电路和磁路的对应关系，提出评价耦合电感的性能因子；分析通道电流纹波相互抵消的特点，结合电流谐波分量，说明耦合电感线圈损耗减少的机理；建立完整的交直流磁通分布，为耦合电感工作在直流不平衡的情况下提供理论依据，并对理论分析进行实验验证
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  双输入直流变换器的建模与闭环系统设计

  李艳,阮新波,杨东升,刘福鑫

  电源学报. 2009, 7(2): 102-110.

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  在采用两个甚至多个输入源的新能源联合供电系统中，用单个多输入直流变换器(Multiple-Input Converter， MIC)代替原有的多个单输入直流变换器，可以简化电路结构，降低系统成本。采用MIC构成的新能源联合供电系统是一个典型的多输入-多输出耦合系统，因此，闭环系统的设计非常复杂，本文将以双输入Buck变换器为例，进行系统建模以及闭环调节器的设计，使得该系统稳态和动态性能达到要求。最后通过一个400W的实验样机验证该设计方法的有效性。此设计方法也可以应用于其它的双输入直流变换器构成的新能源联合供电系统中
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  提高异步电机调速系统的可靠性和EMC性能的研究

  黄劲,熊蕊,邹云屏

  电源学报. 2009, 7(2): 111-115. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.111

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  本文提出了一种应用于异步电机调速系统的基于三相四桥臂结构的逆变策略，它既改善了系统的EMC性能又提高了其可靠性。在这个策略中，如果系统正常工作，第四桥臂可以平衡逆变器的输出电压，从而降低系统的共模电压。在这个过程中使用本文提出的状态交换策略不仅突破了以往SPWM调制指数必须在0.66以下的限定，避免了直流电压利用率低下的问题，而且优化了系统的差模输出，将总的谐波失真度降到最低。如果系统的一个逆变桥发生故障，第四桥臂可以作为冗余桥臂代替故障桥臂的工作。采用暂时开环控制可以使桥臂切换平稳，降低切换过程中出现的过冲电流。这样系统可以不间断地容错运行，整体的可靠性得到显著改善。该策略的有效性通过仿真和实验得到了证实
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  应用于风力发电的并网逆变器研究

  王翀,郝飞琴,方宇,邢岩

  电源学报. 2009, 7(2): 116-121. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.116

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  在大功率风力发电系统中，并网逆变器是实现电能馈送电网的重要环节。本文研究二极管箝位型三电平并网逆变器，建立了逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型，采用了基于d-q坐标系的矢量控制策略，通过对并网电流的闭环跟踪控制，实现单位功率因数馈送电能。分析了逆变器直流侧电容不均压的原因，提出了一种基于模糊控制的中点均压策略。最后给出了仿真和实验验证结果
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  BOOST基于状态观测器与预测控制的精确线性化策略研究

  林新春,刘小虎

  电源学报. 2009, 7(2): 122-125. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.122

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  精确线性化控制技术由于可以有效消除系统的非线性和变量之间的耦合，目前已在感应电机与PWM变换器中得到了广泛应用，但是精确线性化的控制效果对参数的依赖很大，通过消除数字控制中各变量的检测时延、采样时延和PWM实现延时可以有效提高其控制性能。本文针对BOOST变换器，通过状态观测器和预测控制来消除精确线性化控制中的时延问题，从而提升系统的性能。仿真研究和实验结果证明了理论分析的正确性
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  一种提高逆变器短路运行可靠性的方法

  陈家伟,刘大刚,陈杰,龚春英

  电源学报. 2009, 7(2): 126-131. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.126

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  提出了一种可提高电流控制型两级式结构逆变电源短路运行可靠性的方法，可在不增加开关管定额的条件下有效地提高逆变器的短路运行能力、节约成本。详细分析了该方法的关键技术，并以后级采用双Buck逆变器的两级式逆变电源为例进行了实验验证。该文提出的方法可广泛应用于航空等要求高可靠性场合的逆变电源系统
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  基于光伏电池双指数模型的最大功率跟踪

  李东,刘鸿鹏,王卫

  电源学报. 2009, 7(2): 132-136. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.132

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  首先分析了光伏电池的单指数模型和双指数模型，得出双指数模型具有更高的精度。然后利用双指数模型模拟出温度和光照强度对光伏阵列输出特性的影响。最后将双指数模型结合Boost电路，采用扰动观测法实现了对光伏阵列的最大功率跟踪，仿真结果证明了模型的通用性和算法的可行性
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  三相直流侧APF补偿性能的频域研究

  卢昊,周雒维,杜雄

  电源学报. 2009, 7(2): 137-142. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.137

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  三相整流桥装置产生的电力谐波具有谐波含量大，谐波频谱分布宽的特点。直流侧有源电力滤波器是针对整流桥装置提出的谐波治理方案。本文从频域角度对三相直流侧APF的补偿性能进行研究，定量分析了电流环带宽与谐波补偿效果的关系。并与传统交流侧APF进行了对比分析，在对相同的整流桥负载进行谐波补偿时，三相直流侧APF的补偿性能明显优于交流侧APF。最后采用平均电流控制策略，完成了三相直流侧APF的设计，并通过实验结果验证了理论分析的正确性
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  有源箝位全桥Boost型高频环节AC-AC变换器

  陈艳慧,陈道炼

  电源学报. 2009, 7(2): 143-148. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.143

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  本文提出并深入研究了有源箝位全桥Boost型高频环节AC-AC变换器电路拓扑、控制策略、稳态原理和关键电路参数的设计准则。理论分析和原理实验结果表明，这种变换器具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、两级功率变换(LFAC-HFAC-LFAC)、双向功率流、网侧功率因数高、功率密度高等优点，对新一代高性能电子变压器、交流调压器、同频波形变换器和交流调压器的发展，具有重要意义
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  一种新型用于同步整流的时变缓冲网络

  张伟,陈威,吕征宇

  电源学报. 2009, 7(2): 149-154.

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  本文以单阶隔离非调整型DC-DC总线变流器为例详细分析了同步整流电路在热插拔过程中同步整流管的电压应力情况，并针对在此过程中所产生的高电压尖峰给出了理论和实验分析。同时，为了克服此种同步整流管在热插拔高电压尖峰的问题，本文提出了一种高效率的具有时变电容的缓冲网络，并给出了设计思路和方法。基于这种具有时变电容器的缓冲网络，本文对此时变概念进行了推广，提出了其他若干种时变缓冲网络单元，以适应于更广泛的应用场合。最后，在一个1/4砖48V-12V/300W总线变流器上对设计原理进行了验证，试验结果有效地验证了本文所提出的设想
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  燃料电池不间断电源的功率变换拓扑研究

  马柯,朱选才,李霄,杜成瑞,张文平,沈国桥,徐德鸿

  电源学报. 2009, 7(2): 155-163. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.155

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  本文探讨基于燃料电池的UPS(FC-UPS)功率变换拓扑设计思路和综合方法，获得了多种燃料电池UPS拓扑结构。针对其中一种结构，进一步分析了几个典型的功率变换电路实现方法，并通过理论和实验比较三种逆变拓扑的效率。探讨了超级电容的接入方法，通过理论分析和实验，比较了不同接入方法的特性
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  LDO线性稳压器调整管的分析与设计

  朱枫,魏峰,朱章华

  电源学报. 2009, 7(2): 164-167.

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  调整管作为LDO线性稳压器的输出功率管，是影响LDO性能的关键要素。本文从横向PNP管和自由集电极纵向PNP管的版图和等效电路模型出发，比较了这两者的电流放大倍数β、集电极最大允许工作电流ICM和饱和压降VCE(SAT) 特性。HSPICE仿真结果表明采用自由集电极纵向PNP管作为调整管将增强LDO线性稳压器的特性
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  基于反激变换的LED恒流驱动技术研究

  刘廷章,宋适,艾叶

  电源学报. 2009, 7(2): 168-171. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.168

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  LED是一种新型高效半导体光源，在照明领域具有广阔的应用前景。针对大功率LED特点，分析了LED应用于照明领域的连接方式，研究了白光LED的反激变换驱动电路，设计了相关参数，实验结果表明这种恒流驱动方式具有良好的恒流精度
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  照明用大功率无桥LED驱动电路输入电流谐波分析

  曲振江,周贵德

  电源学报. 2009, 7(2): 172-176. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2009.2.172

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  本文对文献［3］介绍的照明用大功率无桥LED驱动电路的输入交流工频电流波形在设定电路条件后利用电脑对它的频谱和谐波含量进行了分析和计算，其结果是在电路的最低工作频率以下的频率范围内基本不存在谐波成分，电路输入电流的总谐波含量决定的THD随最小输入电流脉冲宽度T0(min) 增大而上升，随电路的输出直流电压与输入交流电压有效值的比U0/Ui的增大而下降。并指出在电路的输入端需要一个滤波电路，分析了滤波电路的滤波效果，给出了滤波电路的设计方法