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三相单级全桥PFC变换器起动与关机磁复位方法研究
孟涛,
中国电机工程学报 , 2010,
Abstract: 研究一种工作于电流断续模式(discontinuouscurrentmode,DCM)、基于电流源型全桥Boost拓扑的三相单级功率因数校正(powerfactorcorrection,PFC)变换器的起动及升压电感的关机磁复位方法。利用带中心抽头和反激绕组的电感取代原有的升压电感,提出了一种新颖的可自行起动并实现升压电感关机磁复位的PFC电路结构。该电路在起动和关机过程中工作于反激式(Flyback)模式,利用反激绕组分别实现了输出滤波电容的充电以及升压电感的磁复位。分析了变换器的起动以及升压电感的关机磁复位过程,并对比稳态特性,给出了该电路关键参数的约束条件。实验结果表明,该电路实现了正常的起动以及关机磁复位,验证了所提出方法的正确性和可行性。
三相单级全桥PFC变换器无源缓冲电路(英文)
孟涛,,王大庆
电工技术学报 , 2010,
Abstract: 介绍了一种新型三相单级全桥功率因数校正(PFC)变换器,该变换器能同时实现功率因数校正、输入输出侧电气隔离以及输出电压调节。详细分析了桥臂开关对臂导通期间,变压器一次侧振荡电压的产生机理及其抑制方法,并提出一种可抑制该振荡电压的无源缓冲电路。该电路由电容、电感和二极管组成,通过在变压器一次侧并联电容来达到抑制振荡电压的目的,利用电感与电容的谐振工作实现能量传递,将电容上的能量在一个开关周期内转移给负载。实验结果证明,该无源缓冲电路的采用有效地抑制了变压器一次侧以及各开关管的振荡电压。
单级Boost桥式PFC变换器的Buck启动策略研究
王大庆,,孟涛
中国电机工程学报 , 2013,
Abstract: 单级桥式功率因数校正(powerfactorcorrection,PFC)AC/DC变换器结构特点,导致启动过程中输入电感中电流较大,容易发生过流,影响系统的可靠性。结合有源钳位单级PFC变换器结构特点,提出一种基于Buck模式的启动策略,通过改变启动过程中开关管的开关时序,有效抑制输入电感过流。该策略具有不增加主电路复杂程度、不改变电路正常工作状态、不影响系统性能等优点。介绍启动过程,建立简化模型,并在此基础上分析启动过程中输入电感电流的变化情况,设计启动占空比,最后进行实验研究。实验结果验证了理论分析的正确性,表明该策略能够有效抑制单级桥式PFC变换器启动过程中输入电感过流。
基于死区调节的单级桥式PFC变换器变压器偏磁抑制策略
王大庆,,孟涛
中国电机工程学报 , 2012,
Abstract: 由于单级桥式功率因数校正(powerfactorcorrection,PFC)AC/DC变换技术电路的特点,导致高频变压器存在偏磁现象,影响了系统正常工作。传统方式通过增加变压器气隙或使用隔直电容来防止变压器出现偏磁,但是该类方案影响了系统性能,并增加了电路的复杂程度。结合有源钳位单级PFC变换器工作特点,提出一种基于死区调节的偏磁抑制策略,通过改变系统的开关时序,能够有效抑制偏磁,具有不增加主电路复杂程度、不影响系统性能、数字控制和模拟控制都能够实现等优点。在提出抑制策略的基础上,设计实现电路,给出死区设计方法及影响规律,最后进行实验研究。理论分析及实验结果表明,该策略能够在不影响系统性能的基础上,有效抑制单级桥式PFC变换器的高频变压器偏磁。
基于辅助绕组的单级桥式PFC变换器纹波抑制策略
,王大庆,孟涛,朱良梅
电工技术学报 , 2013,
Abstract: 单级桥式PFC变换器使用一级电路实现功率因数校正及DC-DC变换,导致输出电压存在较大的二倍工频的纹波,影响系统输出特性。传统方式通过增大输出滤波电容的电容量可以降低输出电压纹波,但会导致系统的动态响应变慢。为减小输出电压纹波,本文在基于辅助绕组的单级桥式PFC电路的基础上提出一种纹波抑制策略。抑制策略通过控制辅助绕组的输出电流,降低系统的输出电压纹波,同时能够不影响系统动态响应速度。在提出控制策略的基础上设计了辅助绕组的输出电流、控制电路以及辅助绕组的相关参数。最后进行了实验研究,表明了该策略能够在不影响系统的动态响应特性的基础上降低输出电压纹波。
采用LCL滤波的三相并网逆变器
孙绍华,李春鹏,
电工技术学报 , 2011,
Abstract: LCL滤波器相比LC和L滤波器,在相同的电感体积下高频衰减效果好,与电网的连接,呈感性,可以抑制电网与电容相连时冲击电流的影响。但LCL滤波器易发生电压或者电流谐振产生尖峰,影响系统稳定性。本文采用的分裂电容法的并网控制策略可将采用LCL滤波器的并网逆变器系统由三阶系统简化为一阶系统消除谐振。针对孤岛问题,本文基于反孤岛测试系统提出了注入扰动电流到q轴的检测方法,根据孤岛条件下扰动电流的注入导致公共耦合点处的频率发生偏移进行孤岛判断。在Matlab/Simlink基础上进行了仿真验证了分裂电容电流控制的正确性,而孤岛检测方法在150ms内检测到孤岛状态,满足了UL规定的2s内孤岛检测要求。最后搭建了10kW样机进行了实验。结果表明分裂电容的控制策略在保证并网电流具有较高的功率因数和较低的谐波含量的基础上使系统简单易控制。
基于无源无损缓冲方式的单级电流型全桥PFC电压尖峰抑制策略
朱良梅,孟涛,,孙莹莹
中国电机工程学报 , 2013,
Abstract: 研究一种基于无源无损缓冲方式的单相单级电流型全桥功率因数校正(powerfactorcorrection,PFC)变换器变压器原边电压尖峰抑制策略。该缓冲主要由两个电容与两个电感构成。利用两个串联的电容来吸收电压尖峰,利用电感与电容的谐振工作实现能量传递,将电容上的能量在一个开关周期内转移到变换器的输出侧。详细分析该无源无损缓冲在单相单级电流型全桥PFC变换器中的工作机理,分析关键参数对PFC变换器各开关管电压、电流应力的影响机制,给出了各参数的设计方法。实验结果验证了所提方法的有效性和可行性,同时也证明了理论分析的正确性。
电网畸变条件下基于快速正负序分离算法的自适应锁频环同步技术
孙绍华, 刘博, , 孟涛, 张金永
中国电机工程学报 , 2014, DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.27.006
Abstract: 为了应对电网发生电压跌落、频率突变、谐波污染等电网畸变条件,该文为并网逆变器提供了一种新的基于快速正负序分离算法的自适应锁频环同步技术。基于自适应陷波器的锁频环本质上是一个2阶陷波器,加上非线性微分方程后可以实现基波频率跟踪,实现电网信号的同步,前提条件是电网无扰动和谐波。电网发生畸变时,为了抑制扰动和谐波,提出了一种快速正负序分离算法,结合自适应陷波器,改进后的自适应锁频环同步技术利用简单的矩阵运算,可以在5个采样周期内实现正、负序分量及各次谐波的快速分离。与1/4周期延时的传统锁相环相比,该方法无需压控振荡器,无需比例积分参数调试,简化了系统的结构,实现了频率的自动跟踪,消除了系统检测误差,提高了系统的动态性能。文中对所提锁频方案进行了详细的理论分析,最后仿真和实验结果验证了所提方法的可行性及良好的暂态特性。
采用扰动观测器的偏差解耦控制方法
李春鹏, , 刘博, 孙绍华
中国电机工程学报 , 2015, DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.22.021
Abstract: 为解决dq坐标系下传统解耦方法在电感参数变化时动态解耦效果不佳的问题,提出一种基于扰动观测器的偏差解耦控制方法。该方法将电感参数变化和电流耦合引起的电压误差视为系统扰动,利用扰动观测器对其进行观测,并将观测值作为补偿信号反馈到输入端以抵消扰动对系统的影响。借助扰动观测器的频率特性调整被控对象的幅、相频响应,即便电感参数变化也能使被控对象标称化。该方法不仅能实现dq轴间的电流解耦,还对干扰起抑制作用,在保证系统对电感参数摄动有较强鲁棒性的同时,提高系统的动态性能。通过对传统解耦方法与新方法的仿真分析和实验比较,验证了所提方法的可行性和有效性。
稀土元素对农产品中六六六残留量的降解效应研究初报
宁加,美华
环境科学 , 1981,
Abstract: 农业生产中化学农药施用不当而造成环境污染和农产品中农药残留量增加,是当前危害人体健康的一个重要问题。当前国内外对农药所造成的生态污染从各方面进行研究和探讨,特别是DDT和六六六等有机氯农药,自然降解的速度很慢。但我国过去和现在使用有机氯农药数量很大,给环境和生态造成污染,特别是对于农产品的污染,引起了人们的极大关注。因此,如何控制和消除这种污染,具有很大的现实意义。
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