平均电流控制

摘要： 针对低压配网的谐波与无功功率补偿问题,对连接在配网中的单相Boost功率因数校正(PFC)变换器进行了研究,提出了一种平均电流模式谐波补偿控制策略,分析了其补偿原理与补偿能力,并根据其补偿特性设计了相应的电流内环补偿器。该控制策略在不改变配电网结构的前提下,只需改变PFC变换器部分控制电路即可实现与配网谐波与无功功率补偿的统一控制。其次,针对复杂电网下的电压同步锁相问题,利用离散差分法代替传统虚拟两相静止坐标系的构造,有效地减小了计算量。研究结果表明,非线性负载电流的谐波、基波无功分量与Boost PFC变换器自身功率共同影响了该变换器的补偿能力,且非线性负载谐波与无功功率同时补偿时,补偿效果最佳。最后,仿真与实验验证了该控制策略的可行性与理论分析的准确性。

摘要： 三相三电平VIENNA拓扑是三相功率因数校正(PFC)结构形式的一种,因其具有结构简单、输入谐波电流含量低、可实现单位因数功率校正、开关管无直通风险和电压应力小等特点,广泛应用于新能源充电桩领域、通信电源、大功率整流电源场合。PLECS是专门针对电力电子与电力传动的仿真软件,其支持功率器件的热模型与磁性器件的损耗分析,可独立或嵌套在Matlab中使用。首先介绍了三相VIENNA型PFC电源的基本工作原理,详细阐述了平均电流控制的实现方法,并给出了部分主功率器件的选型依据,然后在PLECS软件中,构建了一个电路与控制算法相结合的三相VIENNA型大功率PFC电源的仿真模型,最后通过仿真模型的搭建与仿真实验,验证了电路参数设计的合理性和采用谐波注入的平均电流控制算法的可行性。

摘要： 电力电子装置多数通过整流器与电网相接,产生的电流谐波和无功污染了电网,已经成为电网的主要谐波源之一。有源功率因数校正技术是消除电网谐波、提高整流装置功率因数的一种有效措施,本文采取Boost型有源功率因数校正技术的基本原理及平均电流控制技术对单相整流电路进行校正和控制,利用小信号模型推导出功率电路的传递函数,进而使用工具求取出控制环的PI参数,最终通过仿真结果可以得出控制策略的准确性。

摘要： 电力电子装置多数通过整流器与电网相接,产生的电流谐波和无功污染了电网,已经成为电网的主要谐波源之一.有源功率因数校正技术是消除电网谐波、提高整流装置功率因数的一种有效措施,本文采取Boost型有源功率因数校正技术的基本原理及平均电流控制技术对单相整流电路进行校正和控制,利用小信号模型推导出功率电路的传递函数,进而使用工具求取出控制环的PI参数,最终通过仿真结果可以得出控制策略的准确性.

摘要： 为减小航空蓄电池放电系统启动时的超调量与提高放电系统的抗干扰性能,提出了基于模型预测控制的航空蓄电池放电方法。以预测电流内环取代需要经PI补偿的平均电流内环,通过求目标函数的最小值确定开关管最优的操作序列实现蓄电池放电,在Matlab/Simulink中建立了两种控制方式下的放电仿真模型。结果表明,该方法与传统的平均电流控制下的蓄电池放电相比,可以解决蓄电池放电启动时超调量大和放电系统抗扰动能力差的问题,保证供给负载的电压和电流稳定。该方法能够提高航空蓄电池放电系统的鲁棒性。

摘要： 为减小航空蓄电池放电系统启动时的超调量与提高放电系统的抗干扰性能,提出了基于模型预测控制的航空蓄电池放电方法.以预测电流内环取代需要经PI补偿的平均电流内环,通过求目标函数的最小值确定开关管最优的操作序列实现蓄电池放电,在Matlab/Simulink中建立了两种控制方式下的放电仿真模型.结果表明,该方法与传统的平均电流控制下的蓄电池放电相比,可以解决蓄电池放电启动时超调量大和放电系统抗扰动能力差的问题,保证供给负载的电压和电流稳定.该方法能够提高航空蓄电池放电系统的鲁棒性.

摘要： Boost功率因数校正(Power Factor Conection,PFC)变换器广泛存在于各种开关电源当中以提高对电能的利用率,为进一步优化BoostPFC变换器的性能,在平均电流控制方式的基础上加入了占空比前馈控制环节;首先介绍了Boost PFC变换器的工作原理以及平均电流控制方式的控制原理,然后对电感与输出电容的计算作出分析,再在MATLAB/SIMULINK中搭建加入占空比前馈控制后的电路模型并进行仿真实验,最后对仿真结果进行分析;结果表明:加入占空比前馈控制后系统的功率因数有所提高,在一定程度上降低了输入电流的总谐波畸变率,且增加了系统的稳定性.

摘要： 本文主要分析了平均电流控制下反激变换器的工作过程,推导了DCM和CCM两种工作模式下单个开关周期内传递的能量和电流峰值的表达式.分析表明,混联模式既可减小电流应力,又可兼顾功率因数校正,是反激变换器理想的工作模式.当反激变换器工作于混联模式时,工频半周期内一次电流的最大值出现在DCM向CCM转变的临界点或π/2相位处,为此建立了这两处的电流峰值模型iPpeak|θ=θ(cri)和iPprak|θ=π/2,为设计反激变压器和选择开关管提供了依据.根据iPpeak|θ=θ(cri)模型,试验了混联模式下采用减少变压器一次侧匝数来增大工频半周期内DCM比例的方法,达到了提高能量传递速度、缩短电容充电时间的目的.

摘要： 本文从平均电流控制的单相Boost PFC的设计为出发点，以一个1000W工作于CCM下的Boost PFC的设计为例，对单相Boost PFC中各元器件参数的选取进行了分析和计算，在介绍了Boost变换器的工作原理及推导了其小信号模型之后，详细地分析和介绍了单相Boost PFC的平均电流控制策略，推导了电流内环和电压外环的小信号控制模型并设计了相应的补偿器。通过Matlab/Simulink仿真软件对所设计的Boost PFC进行了仿真分析，仿真结果表明，所设计的单相Boost PFC其输入电流能够很好地跟踪输入电压且与输入电压同相位，实现了功率因数校正的目的，验证了设计理论的正确性。

摘要： 针对特种车中遇到的宽范围输入电压问题，研究了一种双管Buck-Boost级联电路。该电路可根据输入电压的大小自动切换升/降压工作状态，任一时刻只有一个开关管动作，变换效率较高，且解决了传统单管BuckBoost电路开关管电压应力过高的问题。设计了基于平均电流控制了控制环路，验证了该控制环路在宽范围输入电压下的适用性。仿真和实验验证了变换器的性能和环路设计的正确性。

摘要： 本文提出了一种基于平均电流控制的直流-直流变换器并联系统稳定性分析方法。该方法采用了接口稳定性的概念,给出了清晰的多变换器并联系统稳定性分析过程、稳定性判据。所得的稳定性判据各变量都有着清晰的意义，便于获取。文中通过了仿真方法验证所得结果的准确性和实用性。

摘要： 随着智能电网和电动汽车技术的发展,V2G成为一个研究热点,它能够减弱分布式能源给电网带来的波动,在智能电网和电力市场中具有很大的潜力.而双向变换器承担着电动汽车的充放电功能,在V2G技术中起着至关重要的作用.本文针对双向变换器的关键控制技术进行了综述和研究,通过比较分析选取了单极性SPWM调制和平均电流控制,同时就单极性调制电流在过零点附近产生的畸变进行了原理分析,并且提出了相应的解决方法.最后,通过一个3kW的双向AC/DC变换器实验平台证实了分析和方法的可靠性.

摘要： 本文以储能光伏系统交错并联磁集成Buck-Boost变换器的Buck工作模式为研究对象,首先对多相磁集成双向DC-DC变换器进行耦合电感研究设计,分析变换器Buck工作模态,采用小信号建模方式推演出状态变量到控制变量的传递函数,根据两相交错并联磁集成Buck变换器的开环特性,设计出相应的补偿网络,提出基于平均电流控制策略对系统加以优化,最后对系统进行仿真和实验,结果表明,基于电流平均控制策略与传统控制方式相比,提高了系统的稳态性能和动态特性,同时采用的磁集成耦合电感设计降低输出电流纹波,改善了系统稳态特性.

摘要： 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。

摘要： 传统的单开关升/降压变换器由于过高的开关应力，不适用于宽范围电压输入(220V AC、380V AC)，尤其是高压输入的电子设备中。在对传统级联式Buck-Boost变换器的功率因数校正技术研究的基础上，提出一种新颖的无桥Buck—Boos tPFC拓扑结构。与传统结构相比，该无桥拓扑结构减少了导通器件，可有效地降低变换器的导通损耗，提高变换器的效率，特别适合应用在宽范围电压输入尤其是高电压输入场合中。详细分析了无桥Buck-Boost PFC变换器的工作原理，并对电路损耗进行了分析。采用以UC3854为控制芯片的平均电流控制方式，并对检测电路的参数进行了设计。实验结果验证了新型PFC电路的正确性。

摘要： 基于电压和电流的双环控制策略，研制了一台输出功率300W的功率因数校正电源样机。功率因数校正级和DC-DC变换级分别采用平均电流控制和峰值电流控制方法。文中详细讨论了该样机的工作原理和设计过程。试验结果表明，该电源的性能指标达到设计要求，功率因数接近于1。

摘要： 电池利用率作为燃料电池系统控制器设计中的关键因素,它的取值决定了燃料电池是否能够安全、高效的运行.在充分考虑合理的电池利用率取值区间以及固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)发电系统的动态模型之后,提出了针对燃料处理单元与直流变换器的控制策略,使得即使负载发生突变,也能保证电池利用率在限定的范围内,并表现出良好的负荷跟踪特性.基于SOFC并网的前级直流系统仿真,验证了文中控制方法的正确性与有效性。

摘要： 本发明公开了一种功率电流变换器连续电流模式的平均输出电流控制装置，包括参考源模块(1)、参考源运算功能模块(2)、状态检测模块(3)、误差检测及归零模块(4)、可控恒定关断时间模块(5)和功率驱动器模块(6)；在可控恒定关断时间模块(5)内设有可控恒定关断时间；参考源模块(1)、参考源运算功能模块(2)和误差检测及归零模块(4)依次信号相连，误差检测及归零模块(4)的输出分别与功率驱动器模块(6)的输入和可控恒定关断时间模块(5)的输入相连，功率驱动器模块(6)的输出用于控制功率电流变换器。该装置使得功率电流变换器的平均输出电流可独立于功率电流变换器的输入/输出电压以及电路器件的精度。

摘要： 本发明公开了一种恒定开关频率断续电流模式平均输出电流控制的方法，即参考源块、参考源运算功能块、误差检测块和功率驱动器块依次相连接，在参考源运算功能块上连接过零检测块，在误差检测块上连接状态检测块，在功率驱动器块上连接内部时钟；参考源块产生预定的控制信号；参考源运算功能块产生参考控制信号；状态检测块检测功率电流变换器的状态变量，并转化状态变量变；误差检测块用于检测从参考源运算功能块和状态检测块输出的信号的差值，并控制功率驱动器块；过零检测块用于电流变换器的状态变量检测，并当电流变换器的状态变量过零时，反馈信号到参考源运算功能块中；功率驱动器块用于驱动功率开关；内部时钟控制功率驱动器块。

摘要： 本发明公开了采用电感电流加权平均值反馈的并网逆变器电流控制方法，采用两个电流变送器分别检测流经逆变侧串联电感和网侧串联电感的电流，并以此两项电流的加权平均值作为逆变输出电流控制的反馈信号，与电网电流的控制给定信号进行比较，比较后输出的误差信号输入比例积分调节器，以比例积分调节后的输出信号作为逆变开关运行的脉冲宽度调制信号，控制并网逆变器的输出电流波形和幅值，其中两个电感电流在反馈信号中的权值为各自电感量与两个电感总电感量的比值。本发明方法可有效地增强对电网畸变和谐波干扰的抵抗能力，抑制电网电流波形失真度和谐波含量，使并网系统获得较高的功率因数和良好的输出电流波形。

摘要： 本发明公开了一种功率电流变换器连续电流模式的平均输出电流控制装置，包括参考源模块(1)、参考源运算功能模块(2)、状态检测模块(3)、误差检测及归零模块(4)、可控恒定关断时间模块(5)和功率驱动器模块(6)；在可控恒定关断时间模块(5)内设有可控恒定关断时间；参考源模块(1)、参考源运算功能模块(2)和误差检测及归零模块(4)依次信号相连，误差检测及归零模块(4)的输出分别与功率驱动器模块(6)的输入和可控恒定关断时间模块(5)的输入相连，功率驱动器模块(6)的输出用于控制功率电流变换器。该装置使得功率电流变换器的平均输出电流可独立于功率电流变换器的输入/输出电压以及电路器件的精度。

摘要： 用于功率电流变换器临界断续电流模式的高精度平均输出电流控制方案，它包括产生预定的控制信号的参考源块，根据不同功率电流变换器拓扑结构按照预定算法进行运算产生相应的参考控制信号的参考源运算功能块，检测功率电流变换器的状态变量的状态检测块，用于检测从参考源运算功能块和状态检测块输出信号的差值的误差检测块，用于检测状态变量过零过零检测块，用于驱动功率开关的功率驱动器块。本发明使功率电流变换器的平均输出电流独立于功率电流变换器的输入输出电压，电路器件的精度，以最简单最低成本最高效率最高精度来完成功率电流变换器的平均输出电流控制。

摘要： 电流控制级、定电流控制系统、以及电流控制方法，适用于一背光系统。该背光系统包含有一电压控制级，在一输出端提供一输出电压，具有一补偿端。该补偿端的补偿电压大约决定该电压控制级的输出功率。该背光系统具有一发光元件，其一端耦接于该输出端。该电流控制级包含有一电流控制器以及一反馈装置。该电流控制器耦接至该发光元件的另一端，使流经该发光元件的发光电流大约为一电流预设值。该电流控制器具有一控制端，其控制电压大约控制该发光电流。该反馈装置，依据该控制电压，来影响该补偿电压，以使得该控制电压大约维持在一第一电压预设值。

摘要： 本发明公开了一种恒定开关频率断续电流模式平均输出电流控制的方法，即参考源块、参考源运算功能块、误差检测块和功率驱动器块依次相连接，在参考源运算功能块上连接过零检测块，在误差检测块上连接状态检测块，在功率驱动器块上连接内部时钟；参考源块产生预定的控制信号；参考源运算功能块产生参考控制信号；状态检测块检测功率电流变换器的状态变量，并转化状态变量变；误差检测块用于检测从参考源运算功能块和状态检测块输出的信号的差值，并控制功率驱动器块；过零检测块用于电流变换器的状态变量检测，并当电流变换器的状态变量过零时，反馈信号到参考源运算功能块中；功率驱动器块用于驱动功率开关；内部时钟控制功率驱动器块。

摘要： 本发明公开了采用电感电流加权平均值反馈的并网逆变器电流控制方法，采用两个电流变送器分别检测流经逆变侧串联电感和网侧串联电感的电流，并以此两项电流的加权平均值作为逆变输出电流控制的反馈信号，与电网电流的控制给定信号进行比较，比较后输出的误差信号输入比例积分调节器，以比例积分调节后的输出信号作为逆变开关运行的脉冲宽度调制信号，控制并网逆变器的输出电流波形和幅值，其中两个电感电流在反馈信号中的权值为各自电感量与两个电感总电感量的比值。本发明方法可有效地增强对电网畸变和谐波干扰的抵抗能力，抑制电网电流波形失真度和谐波含量，使并网系统获得较高的功率因数和良好的输出电流波形。

摘要： 本发明公开了一种平均电流控制电路以及平均电流控制方法。本电路中平均电流检测模块一输入端与带隙基准源的参考电压信号输出端连接，另一输入端与功率开关的源端连接，平均电流检测模块的电压传输信号输出端与电流调节器的一输入端连接；电流调节器另一输入端与带隙基准源的参考电压信号输出端连接，输出端与比较器的负输入端连接；斜波发生器输入端与功率开关的源端连接，输出端与比较器正输入端连接；逻辑与驱动电路一输入端与比较器的输出端连接，另一输入端与振荡器的开关开启脉冲输出端连接，输出端与功率开关的栅端连接；功率开关的源端经一检测电阻与接地端连接，漏极与开关电源模块连接。本发明恒流精度高，电流纹波小，抗噪声性能优越。

摘要： 本发明提供了一种采用电容电流反馈的平均电流控制装置和方法，检测的输出电压与基准电压经电压环误差放大器作用后产生电压环误差信号，该误差信号与检测的电感电流信号经电流环误差放大器作用产生电流环误差信号，该电流环误差信号与检测的电容电流信号经脉冲宽度调制器，产生驱动脉冲信号，再通过驱动电路控制开关装置调节输出电压与输出电流。其特征在于采用电容电流反馈信号作为电流内环控制信号。该发明突出优点是：与传统平均电流型控制相比，本发明提高了开关变换器的电流瞬态响应速度。