电流纹波

摘要： 为提高能馈型直流电子负载的稳态精度和拓宽电压输入范围,提出了一种新型的负载模拟变换器——AB互补型Buck-Boost变换器.新型变换器基于交错互补消除纹波的思想,设计了A型和B型两部分电路,其中A型电路采用传统的四管Buck-Boost拓扑结构,在开关周期内,通过对驱动波形的移相达到电感电流波形呈点对称的目的;B型电路在A型电路的基础上在Buck级和Boost级分别增加了一个图腾柱,通过对4个图腾柱驱动波形的控制,在开关周期内产生与A型电路的电感电流互补的点对称电感电流波形,从而实现了电感纹波的相互抵消.借助Simulink平台搭建了传统Buck-Boost变换器和AB互补型Buck-Boost变换器的仿真模型,在相同的仿真参数下对比两种变换器的电流纹波.结果表明,AB互补型Buck-Boost变换器对电流纹波的抑制效果明显优于传统四管Buck-Boost电路,且相比普通的Boost负载模拟变换器其升压比范围从1~9拓宽到0.12~9.99.

摘要： 针对步进电机在细分控制下使用传统续流模式导致的响应时间和电流纹波问题,提出一种智能调节续流模式策略.首先,详细分析了缓慢续流、快速续流和固定混合续流模式.其次,设计了一种可自动计算最佳续流模式的智能调节方法,该方法基于固定关断时间,可在一个PWM周期内对固定续流时间中快速续流的百分比进行优化,旨在提高电机细分控制运动性能.然后,基于已搭建的实物平台,对比分析了传统续流模式和智能调节续流模式的电流纹波.最后,该方法成功应用于ALNES S7卫星SADA.结果表明所提出的方法在响应时间和电流纹波之间达到了一种平衡,使得细分控制更加平稳.

摘要： 三相两电平逆变器广泛应用于交流电机驱动、电能变换等领域。由于逆变器的输出电流含有纹波成分,会给系统带来损耗增加、性能下降等问题。在脉冲位置居中对称的前提下推导了电流纹波模型,分析了脉冲宽度调制PWM(pulse width modulation)技术中开关周期、脉冲占空比和脉冲位置对电流纹波的影响,并提出了一种改变脉冲占空比抑制电流纹波的PWM方法,即变零矢量分配脉冲宽度调制VZDPWM(variable zero-vector distribution pulse width modulation)技术。最后,通过仿真和实验验证了VZDPWM抑制电流纹波的有效性。

摘要： 针对两相步进电动机的驱动控制,分析了恒流细分驱动在不同的电流衰减模式下电机驱动电流及电流纹波。对步进电动机及细分控制进行数学建模,建立驱动控制仿真模型,通过状态机模型控制H桥电路开关管的工作顺序,仿真了电流慢速衰减、快速衰减、混合衰减三种情况下电机绕组的电流波形以及纹波大小,结果表明,混合衰减模式能使驱动电流较好地跟随正余弦参考电流,同时获得较小的电流纹波,使电机运行更加平稳。

摘要： 为了提高五电平有源中点箝位(5L-ANPC)逆变器的电流谐波质量,提出一种基于模型预测控制的电流纹波优化算法。首先,根据5L-ANPC逆变器原理给出了输出电流纹波模型;然后,在考虑中点电位和悬浮电容电压控制的情况下,结合逆变器功率器件开关动作次数建立了基于模型预测控制的电流纹波优化控制模型,进而根据价值函数最小原则确定开关状态的输出序列,降低了输出电流谐波畸变率。最后,通过仿真和实时仿真实验验证了所提电流纹波优化策略的有效性和正确性。

摘要： 针对惯性参考单元(IRU)中电流控制面临的大电流、高精度、易集成等问题,设计了一种基于混合级联多电平拓扑结构的驱动器。该驱动器以GaN半桥功率级LMG5200组成的电平调整单元和光伏继电器PVG612组成的H桥逆变单元为核心搭建,通过LCCR滤波电路改善输出性能,利用变增益电流采样电路提升电流采样精度,并基于Simulink搭建了电流环PI控制器,通过PWM实现了驱动器的输出电流控制。实验结果表明,驱动器多电平输出正常,输出非线性度为0.3%,输出电流分辨率可以达到0.1 mA,输出电流纹波在±2 mA以内,阶跃响应上升时间为1 ms,满足IRU系统的驱动需求。

摘要： 高频电流纹波影响了变换器电感体积和质量,针对准开关升压逆变器,传统的直通调制算法并不能做到电感电流纹波最小。该文提出一种最小电感电流纹波的空间矢量调制方法,重新分配了开关管导通与关断时序。在此基础上,推导使得电感电流纹波最小时直通占空比和导通占空比所满足的数学关系。最后,通过仿真和实验对比了所提出的新型调制算法和传统算法在抑制电感电流纹波方面的性能,结果证明了理论分析的正确性。

摘要： 提出了一种改进型Cuk变换器,在保持传统的Cuk变换器具有连续输入和输出电流优点的同时,电压增益为传统Cuk变换器的1/(1-D)倍,再通过磁集成的方式,将变换器中的3个电感进行集成.分析了磁集成改进型Cuk变换器的工作原理,推导出了变换器的电压增益、开关器件的电压应力和电流纹波的表达式,给出了电感耦合度设计准则,使变换器中3个电感电流纹波都有效减小,并给出了三电感耦合的磁件设计方案.通过仿真和实验的方式验证了理论分析的正确性.

摘要： 提出了一种能够抑制PWM逆变器电流纹波的变开关频率调制方法.深入分析了PWM逆变器输出电流的特点,推导了电流纹波的解析表达式.通过使用该方法进行调制,可以使逆变器在不牺牲效率的前提下,有效降低电流纹波.与传统的恒定开关频率三次谐波注入法相比,所提出的变开关频率调制方法能够进一步提升电流纹波的抑制能力.最后,通过实验对所提调制方法的有效性进行了验证.

摘要： 三相交错并联LLC谐振变换器可以提高变换器的功率等级、 降低输出电流的纹波,适用于大功率及高频的场合,在电动汽车充电中应用广泛.分析交错并联结构的特点及其对纹波的影响,设计三相交错并联LLC谐振变换器的拓扑结构.采用数字信号处理器TMS320F28035作为控制器,设计电压采样电路、电流采样电路、驱动电路以及控制器外围辅助电路,基于C语言开发系统软件,采用碳化硅材料的功率器件搭建了谐振变换器的实验平台.该实验平台有助于学生深入学习设计电力电子电路及其系统,熟悉电力电子学科前沿知识及其应用,有效提升学生的工程实践能力.

摘要： 本文提出了一种零输入电流纹波的两级式反激逆变器,该逆变器利用增加的辅助电路将输出脉动功率完全转移到辅助电容中,从而消除输入侧的低频电流纹波,使得逆变器能够采用容值小、寿命长的薄膜电容.为了进一步减少有源器件,结合运行条件给出了两种改进逆变器方案.文中详细阐述了逆变器的原理、方案设计和控制策略.为了验证逆变器消除输入侧低频电流纹波的可行性,分别搭建了三种方案的仿真模型进行验证.最后在实验室搭建了一台75W的改进型原理样机,实验结果证明了理论分析的正确性.

摘要： 简要介绍了质子治疗加速器输运部二极磁铁电流源的技术要求、主电路拓扑.该电源要求输出电流精度25ppm,纹波小于25ppm.对电源输出电流纹波的形成机理进行了详细的数学分析,得出输出电流纹波由低频纹波和高频纹波构成.基于冲量控制原理的PWM电流跟踪控制技术可以有效消除输入低频纹波对电流纹波的影响.并且采用两种方法对输出电流高频纹波进行定量的数学分析,得出量化结论.借助Simplorer仿真软件构建模型,仿真验证了上述结论的正确性.提出了相应的纹波抑制策略.

摘要： 功率半导体器件在电力电子系统实际应用中,除受到电压电流等电气应力外,还会受到一系列热应力的影响,这些电、热应力直接决定了变流器的效率和可靠性,因而对其进行准确的分析和评估十分必要.在典型并网DC-AC变流器中,对功率半导体器件电热应力进行分析时,通常考虑的是理想正弦基波负载电流的情况,而实际流经半导体器件的电流中含有较大的纹波电流成分,在应力分析时往往被忽略,从而对功率半导体器件的应力分析结果带来影响.本文以典型的三相并网DC-AC变流器中的IGBT功率器件为研究对象,采用PLECS进行仿真,对负载电流的纹波电流大小进行了建模和分析,并讨论了不同电流纹波对功率半导体器件所受电流应力、功率损耗以及所受热应力的影响.结论表明,电流纹波的存在会使得变流器负载电流过零时的波形发生畸变,在与理想正弦电流负载情况下的分析结果相比,功率半导体器件的开关功耗在考虑电流纹波时会明显增加,进而增加器件的总功耗及效率;同时考虑纹波电流后也会使器件的温度比理想情况有所升高.

摘要： 在基于PWM逆变器高速永磁同步电机调速系统中,由于载波比低和电感小而引起较大电枢电流纹波的问题,在SPWM方法的基础上提出一种二自由度谐波注入的方法.当系统调制有三次和九次谐波在电枢电流纹波抑制上可以与SVPWM方法相媲美,甚至更加出色.首先,利用傅里叶级数推导二自由度电枢电流解析表达式,并通过实验的验证;其次,电枢电流频谱分布的特点,引入谐波群和谐波群畸变率的概念对其进行划分和定量描述纹波大小,消除单次谐波的不足;最后,基于电流解析公式,对注入的二自由度谐波幅值对电枢谐波纹波的影响规律.

摘要： 电动车窗提高了汽车的舒适性和操控方便性,但同时也威胁着乘客的人身安全,为此出现了多种具有防夹功能的电动窗控制系统,本文研究了市场上常见的两种防夹控制系统,并从纹波信号的产生机理和防夹功能的判断依据两方面对基于电流纹波的控制系统进行分析.

摘要： 介绍了高增益拓扑研究方法及研究现状，阐述了一种交错并联高增益BOOST变换器，包括拓扑结构及工作原理分析、新拓扑外特性分析、变换器电流纹波和动态响应分析和耦合电感器设计。

摘要： 与传统的SiMOSFET相比,SiC MOSFET具有击穿电场强度高、导热率高、开关频率高、通态电阻低等优点.在对变换器效率、功率密度等有更高要求的电力电子系统中,SiC功率器件成为较佳的选择.将SiC器件引入到交错并联Boost功率因数校正(PFC)电路,分析了临界导通模式(BCM)模式下电路的工作特性,并给出了主电路元器件的设计方法;搭建了以UCC28061为控制芯片的实验电路与测试平台.测试结果表明,SiC MOSFET作为开关管可工作在较高的频率,基于全SiC器件的PFC达到了功率因数校正的目的,并且具有电流纹波较小、系统损耗低等优点.

摘要： 提出了一种新型非隔离型双向交错并联DC/DC变换器,该变换器具有输入/输出电流纹波低,开关器件电压应力小,输入输出电压变换比大等优点.详细分析了该新型非隔离型交错并联双向DC/DC变换器的工作原理,并给出了Boost模式和Buck模式下的电压变换比和输入/输出电流纹波表达式,阐述了移相控制和闭环控制策略.最后,通过仿真与实验验证理论分析的正确性.

摘要： 分布式并网逆变器由微控制器独立控制,控制器之间并没有进行实时的协调控制.每个并网逆变器的输出电流中含有大量开关频率次的高次谐波,这些高次谐波会在公共并网点处叠加并注入电网.全局同步脉冲宽度调制技术(GSPWM)能够通过对分布式逆变器进行协调控制,让分布式逆变器产生的高次谐波电流在公共并网点(PCC)处相互抵消.在分布式逆变器距离较近的场合,该技术能够在不增加总体并网电流纹波的基础上,降低并网逆变器的开关频率和滤波器的体积.首先,介绍了全局同步脉冲宽度调制技术的基本原理以及通用协调控制方法.其次,详细分析了如何利用全局同步脉冲宽度调制降低逆变器的开关频率、滤波器体积,以及在故障和情况下的调整策略.最后,利用仿真与实验验证了全局同步脉冲宽度调制方法.

摘要： 本文深入研究了六相交错型非隔离全耦合双向功率变换器及其阵列式六相耦合电感器.首次提实现六通道变换器主电感之间对称化全耦合的方式,对主电感全耦合理论与变换器的工作模态的进行了详述的分析,推导不同占空比区间下静态及动态等效电感,采用归一化的处理方法给出最佳耦合系数设计准则,并同时给出了通用扩展型阵列式耦合磁件的设计方法,最后通过仿真和实验证明理论分析正确性.

摘要： 本发明提供一种自适应输出电流去纹波电路及其去纹波方法，包括：检测LED负载的负端电压，小于设定电压时，第一恒流源关闭，第二恒流源开启，第二恒流源对补偿电容放电，补偿电压减小，输出电流减小，LED负载的负端电压增大；当LED负载的负端电压大于设定电压时，第一恒流源开启，第二恒流源关闭，第一恒流源对补偿电容充电，补偿电压增大，输出电流增大，LED负载的负端电压减小。本发明只检测输出纹波电压的最低值，适合可控硅调光和线性输出的去纹波应用；本发明的过热保护不影响前级系统的工作，不会出现闪烁影响体验，可单独控制MOSFET的热损耗。

摘要： 本发明公开一种低纹波输出电流PWM电流变换器的滤波电路参数设计方法，构建开关频率次谐波等效电路，计算出滤波电路并联电容支路的开关频率次谐波电压幅值和负载开关频率次谐波端电压幅值，选择滤波电路并联电容支路开关频率次谐波电流与感性负载支路开关频率次谐波电流之间的电流分配系数，计算出滤波电路并联电容支路的开关频率次谐波电流幅值，将感性负载支路近似成开路，滤波并联电容支路近似成纯电容支路，计算出滤波电路电感，根据公式计算出电气时间常数、滤波电路并联电容支路的开关频率次谐波阻抗的模以及阻尼电阻与滤波电容，本发明实现对负载上开关频率次谐波电流进行有效抑制，实现滤波参数的精确化设计。

摘要： 本发明提供一种自适应输出电流去纹波电路及其去纹波方法，包括：检测LED负载的负端电压，小于设定电压时，第一恒流源关闭，第二恒流源开启，第二恒流源对补偿电容放电，补偿电压减小，输出电流减小，LED负载的负端电压增大；当LED负载的负端电压大于设定电压时，第一恒流源开启，第二恒流源关闭，第一恒流源对补偿电容充电，补偿电压增大，输出电流增大，LED负载的负端电压减小。本发明只检测输出纹波电压的最低值，适合可控硅调光和线性输出的去纹波应用；本发明的过热保护不影响前级系统的工作，不会出现闪烁影响体验，可单独控制MOSFET的热损耗。

摘要： 本发明公开一种低纹波输出电流PWM电流变换器的滤波电路参数设计方法，构建开关频率次谐波等效电路，计算出滤波电路并联电容支路的开关频率次谐波电压幅值和负载开关频率次谐波端电压幅值，选择滤波电路并联电容支路开关频率次谐波电流与感性负载支路开关频率次谐波电流之间的电流分配系数，计算出滤波电路并联电容支路的开关频率次谐波电流幅值，将感性负载支路近似成开路，滤波并联电容支路近似成纯电容支路，计算出滤波电路电感，根据公式计算出电气时间常数、滤波电路并联电容支路的开关频率次谐波阻抗的模以及阻尼电阻与滤波电容，本发明实现对负载上开关频率次谐波电流进行有效抑制，实现滤波参数的精确化设计。

摘要： 本实用新型公开了一种直流电机纹波电流采样与纹波质量评定装置，包括：上位机、直流电机机械加载联接装置、程控电源、USB通信数据采集与驱动模块和待测直流电机；上位机通过USB通信数据采集与驱动模块控制程控电源输出电压，对直流电机机械加载联接装置上电；直流电机机械联接装置上电后产生模拟负载，并输出上位机设定的力矩大小和旋转速度至待测直流电机；USB通信数据采集与驱动模块采集待测直流电机的纹波电流，并将纹波电流传输至所述上位机；上位机对接收到的纹波电流进行处理后，生成质量评定数据。本实用新型能够实现自动测量采集直流电直流电动机的纹波电流，自动对纹波质量进行分析并做出评定。

摘要： 本发明提出一种可降低电流纹波的电源供应电路及降低电流纹波的方法。可降低电流纹波的电源供应电路，供应并调节流经多通道发光元件电路中各发光元件串所对应的发光元件电流。可降低电流纹波的电源供应电路包含：具有功率因子校正功能的稳压电路，用以将输出电压调节于预设电压位准；多个闪烁缓和器，分别耦接于对应的发光元件串，分别将对应的发光元件电流，调节于预设固定电流位准，以避免发光元件电流具有电流纹波；以及输出电容，与稳压电路耦接，以提供电流纹波的泄流路径，以避免电流纹波流经多通道发光元件电路。

摘要： 本发明涉及三相电流源型变换器直流侧电流纹波抑制细分调制方法，属于电力电子变换器控制技术领域，首先确定双闭环控制中的电压外环和电流内环的参数，然后通过判断调制度范围选择分界方式，将空间矢量图分成24个不均分的扇区，根据参考矢量相位θ判断参考矢量所处扇区、通过调制度m所处范围选择合成参考矢量的矢量序列，根据安秒平衡公式求得各矢量作用时间，将矢量作用时间通过载波比较产生驱动信号S

摘要： 本发明提出一种可降低电流纹波的电源供应电路及降低电流纹波的方法。可降低电流纹波的电源供应电路，供应并调节流经多通道发光元件电路中各发光元件串所对应的发光元件电流。可降低电流纹波的电源供应电路包含：具有功率因子校正功能的稳压电路，用以将输出电压调节于预设电压位准；多个闪烁缓和器，分别耦接于对应的发光元件串，分别将对应的发光元件电流，调节于预设固定电流位准，以避免发光元件电流具有电流纹波；以及输出电容，与稳压电路耦接，以提供电流纹波的泄流路径，以避免电流纹波流经多通道发光元件电路。

摘要： 本发明涉及三相电流源型变换器直流侧电流纹波抑制细分调制方法，属于电力电子变换器控制技术领域，首先确定双闭环控制中的电压外环和电流内环的参数，然后通过判断调制度范围选择分界方式，将空间矢量图分成24个不均分的扇区，根据参考矢量相位θ判断参考矢量所处扇区、通过调制度m所处范围选择合成参考矢量的矢量序列，根据安秒平衡公式求得各矢量作用时间，将矢量作用时间通过载波比较产生驱动信号S1～S6，驱动三相电流源型变换器，最后利用仿真模型对方案进行验证。本发明提出的控制方法解决了传统的直流侧电感电流纹波抑制方案适用范围有限的问题，所提方法适用范围广泛、纹波抑制有效，网侧电流正弦化高，THD更低。

摘要： 本发明提供了一种耦合三电平逆变器的低漏电流及低电流纹波矢量调制方法，使用低共模电压矢量，从本质上实现了减小漏电流，在减小共模电压的基础上，进一步考虑共模电压的变化频率，实现了漏电流的减小，在低调制度应用零矢量和两个低共模小矢量合成，在高调制度使用两个大矢量及一个中矢量合成，减小了纹波，且开关损耗较小。同时根据中点电位的情况选择序列，通过切换设计的两对漏电流序列及两对减纹波序列实现了中点电压平衡。本发明能够实现抑制漏电流和减小纹波并有一定中点电压平衡能力，进而提高非隔离型逆变器在光伏领域中的可靠性与经济性。