2011年, 第9卷, 第3期　刊出日期：2011-05-30

  

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  基于频率特性的Rosen压电变压器参数的仿真测量和分析

  白凤仙,董维杰,闰朋超,孙斐然

  电源学报. 2011, 9(3): 1-6. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.1

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  Rosen型压电变压器在便携式高压应用方面有其独特的优点。压电变压器的模型参数是仿真分析压电变压器电气特性的重要参数。通常，这些模型参数的获得需要借助价格昂贵的阻抗分析仪。论文基于实测压电变压器电压增益-频率响应特性，提出了一种实用的压电变压器模型参数的求解方法。首先通过实验测量压电变压器的电压增益-频率响应特性，并将其转化为与模型参数描述的电压增益表达式相匹配的优化函数。其次，采用fminsearch差值最小优化函数，利用MATLAB进行仿真拟合，确定谐振支路参数L，C及机电转换率N。对MPT3006A50L0多层压电变压器样品进行了测量与分析，分析结果与Agilent 4294A阻抗分析仪提供的结果相吻合。
单相、三相功率因数校正技术
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  基于反馈解耦控制和畸变矫正的单相无功补偿策略

  王盼,刘飞,陈佰锋,孙建军,查晓明

  电源学报. 2011, 9(3): 7-12. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.7

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  分析了单相逆变系统并建立了单相逆变器在d-q轴下的有功无功模型。该有功无功模型和三相系统一样，可以借用反馈解耦控制进行有功无功的控制。为了实现单相d-q变换，论文给出了一种滑动窗口滤波的方法。但是滑动窗口使得有功和无功不能完全解耦，从而反馈解耦控制系统的动态效果较差。为了克服这些缺点，文中提出了一种畸变矫正的方法，这种方法不仅改善了控制系统的动态特性，还消除了电流畸变，最后仿真验证了该方法的有效性。
系统仿真、建模与控制
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  直驱式永磁同步风力发电机稳态模型与最大功率跟踪控制

  汤天浩,陈新红,彭东恺,韩金刚

  电源学报. 2011, 9(3): 13-20. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.13

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  针对直驱式永磁同步风力发电系统最大功率点跟踪问题，通过风力机、永磁同步发电机、三相不控整流桥、DC-DC变换器等的等效电路分析，建立了系统的稳态数学模型，推导出交流侧电功率的计算、最大功率点的捕获与直流电压等的相关计算公式，进而采用功率信号反馈（PSF）算法实现最大功率点跟踪（MPPT）控制，然后在Matlab/Simulink中搭建模块对系统进行仿真，仿真结果验证了系统的可行性。
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  光伏并网系统能量双向流动控制策略研究

  靳恒,姜世公,王卫

  电源学报. 2011, 9(3): 21-26. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.21

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  基于传统的前级Boost后级全桥的并网逆变器结构，提出了一种新的控制策略，利用全桥作为双向AC/DC变换器，以直流母线电压外环输出作为系统能量管理的依据，实现光伏并网系统能量双向流动，为直流负载提供电能。通过改进传统的扰动观察法，实现局部阴影条件下最大功率点跟踪，提高能量利用率。最后通过仿真验证了所提出的控制策略的正确性和有效性。
其他
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  核电磁脉冲模拟器的分析和设计

  胡标,李家胤,张冰,汪海洋,李天明

  电源学报. 2011, 9(3): 27-30. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.27

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  从理论上分析了核电磁脉冲的工作原理，仿真分析了峰化电容器、主开关和引线电感，阻尼电阻和主开关导通时间对输出脉冲前沿和脉宽的影响。实验最后利用峰化电容谐振充电、冷阴极撬棒管导通放电来研制出核电磁脉冲源。在实验工作空间获得前沿为10ns、脉宽为200ns、场强达到50kV/m的强电磁环境，适用于GJB151A-97中规定的RS105试验要求，可以对计算机系统进行强电磁环境的辐照实验研究。
微型电网、智能电网中的电力电子技术
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  全桥Buck型并网逆变器的分析与实现

  龙昊,陈亦文,陈道炼

  电源学报. 2011, 9(3): 31-37. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.31

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  分析研究了非隔离全桥Buck型并网逆变器的电路拓扑、电流瞬时值单极性SPWM反馈控制策略、稳态工作原理和关键电路参数设计。非隔离并网逆变器因没有变压器，因此体积小、重量轻、成本低，是并网逆变器电路拓扑的发展趋势。采用电流瞬时值单极性SPWM反馈控制策略的全桥Buck型并网逆变器具有较好的动、静态性能，控制简单、鲁棒性强。在理论分析的基础上，给出了仿真实例并进行了具体的原理试验，仿真波形和原理试验结果验证了全桥Buck型并网逆变器的正确性和可行性。
电力传动与变频调速
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  基于DSP控制的多相交流电机变频调速系统

  吴伟亮,葛宝明,孙东森,毕大强

  电源学报. 2011, 9(3): 38-42. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.38

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  多相电机调速系统可以将传统三相电机的控制方法和极相调制模式结合起来，使电机转矩/转速范围得到扩展。为此，以9绕组极相调制感应电机为对象，建立了其数学模型，研究了其极相变换控制。以TMS320LF2407A为处理器，用XC95288XL扩展PWM信号通道，构建了极相调制感应电机控制系统，实验结果验证了该系统。
新颖开关电源
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  移相全桥ZVZCS变换器的数字控制与实现

  苏瑞涛,米禹丰,贲洪奇

  电源学报. 2011, 9(3): 43-48. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.43

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  基于变压器原边串联饱和电感和隔直电容的移相全桥主电路，构建了电源的数字控制系统，实现ZVZCS软开关控制。采用平均电流型控制方式，电源具有良好的稳态和动态特性。平均电流型控制方式需要检测电感电流的平均值信号，论文根据电感电流与变压器原边电流的对应关系，利用电流互感器通过采样变压器原边电流得到电感电流的平均值信号，省去了霍尔元件。数字控制方式可以通过软件调整死区时间，避免了在模拟控制条件下，由于死区时间固定而在高压轻载时实现超前臂ZVS困难的问题。并且，提出了一种简单有效的数字实现方案，合理地利用了DSP芯片TMS320F2812的系统资源。
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  恒流源DC-DC脉冲电源的设计

  王皓,吴卫民

  电源学报. 2011, 9(3): 49-52,61. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.49

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  设计了一种基于恒流源控制的DC-DC脉冲电源，并对其工作原理进行了论述。该脉冲电源采用恒流源控制方式，自动调整输出电流，并得到稳定的脉冲电流输出。基于SG3525控制芯片实现了恒流源控制，结合实验，验证了该方法的可行性。
太阳能、风力、燃料电池发电
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  单周期、单极性控制方法在光伏逆变器中的应用

  曾奕彰,蔡逢煌

  电源学报. 2011, 9(3): 53-56. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.53

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  光伏并网逆变器需要对光伏能量变化和电网变化的响应保证快速性和稳定性，在分析单周期电流控制和单极性逆变控制工作原理的基础上，给出相应地算法和软硬件实现方法，并应用在6kW的单相并网逆变器上，样机实验结果表明该方法具有良好的动静态特性，符合光伏并网逆变器的设计要求。
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  混合集成IGBT驱动器的实验与分析

  王正,郭闯

  电源学报. 2011, 9(3): 57-61. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.57

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  QP12W05S-37（A）是一种自带隔离电源的混合集成型IGBT驱动器，作为隔离放大器，可应用于任何需要栅极放大驱动的场合。通过光耦为功率开关器件提供必要的初/次级之间电气隔离。并且采用检测IGBT的集电极欠饱和压降的方法来实现过流及短路保护功能。文中主要分析IGBT的驱动和保护问题，详细介绍混合集成IGBT驱动器QP12W05S（A）的功能原理，包括驱动信号的隔离与传输、驱动放大、过流与短路保护、软关断、自恢复等特性，并给出相关的实测波形及应用特点，对驱动波形、短路保护等方面进行了分析和讨论。
单相、三相功率因数校正技术
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  新型降压PFC与CRM升压APFC的性能比较研究

  任重远,林伟

  电源学报. 2011, 9(3): 62-65. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.62

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  分析了一种新型降压PFC电路，并对比传统临界导电模式（CRM）升压APFC电路，通过仿真实验得到两种电路的性能参数。实验证明该新型降压PFC电路在低压小功率范围内较CRM升压电路有更高的效率，它使输出电压降到80V以下，能有效抑制输出电压纹波，极大地减小了器件应力。但THD，PF值等参数明显劣于CRM升压电路，有待进一步提高。
系统仿真、建模与控制
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  光伏-风力发电系统中蓄电池的控制与仿真

  周海峰,林忠华,董敬德,黄元庆

  电源学报. 2011, 9(3): 66-70. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.66

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  在光伏-风力发电系统中，蓄电池在系统总成本中占有很大比重。只有对蓄电池的正确使用，使之发挥最大的作用，才能延长蓄电池的使用寿命。该文主要对该系统的储能设备—蓄电池进行充放电保护，充放电的控制与仿真由51内核的SM8954A单片机、T6963C液晶显示驱动控制器和上润WP数据采集板结合Wave开发软件与Simulink仿真软件来完成，主要内容包括：硬件电路、系统各模块程序的设计、仿真与调试，实现了光伏-风力发电系统中蓄电池的充放电控制。
电池及充电技术
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  锂离子动力电池无损充电机

  郁百超,李嘉明

  电源学报. 2011, 9(3): 71-76,86. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.71

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  锂离子动力电池无损充电机采用整体串联恒流、单体并联恒压的充电方法，对锂离子动力电池实现无损充电，无损的含意有两层，一是充电效率接近100%，充电功率基本无损耗；二是充、放电完全依据电池的特性曲线，电池本身在充、放电过程中完全无损害。该无损充电机免除电池管理系统，仅由简单的电路实现电池系统、充电系统、放电系统和维护管理系统的所有功能，无过充、过热、过放、过流、短路现象，充电终了时所有单体电池的端电压完全相等，无须进行均衡充电，同时无易受干扰的复杂控制芯片和软件，安全可靠，简单实用，其成本、体积、重量、功耗都是传统充电机的十分之一。
逆变器与UPS
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  新型大功率UPS无谐波泄放整流装置的研制

  方木松,康春生,唐鹏,陈锦添,钟康旗

  电源学报. 2011, 9(3): 77-82,86. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.77

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  分析了大功率UPS的整流装置工作原理和设计方案，分别对12脉冲整流技术、12相移相变换技术以及11次谐波滤波技术进行分析和研究，并用Matlab软件对整流装置进行了模型仿真，研制成功了一台采用“12脉冲整流加11次谐波滤波器”的低输入电流谐波大功率UPS整流装置，该整流装置实现了对谐波的有效抑制，达到国家大功率UPS输入电流谐波的I类标准，已用于规模化生产。
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  多路电源智能监控系统

  冯珊珊,贾振

  电源学报. 2011, 9(3): 83-86. https://doi.org/10.13234/j.issn.2095-2805.2011.3.83

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  针对通信电源监控系统中对采集到的数据传送的实时性和可靠性要求高的问题，提出了利用CAN总线技术进行远程数据传输的方案。系统通过CAN控制器进行远程多节点的数据传输，与上位机（PC机）的RS232串口进行通信。介绍了系统的硬件接口设计和相应的软件设计。经测试，系统实现了高效稳定的数据传输处理，具有很高的实际应用价值。