高压直流LCC谐振变换器的分析与设计 被引量：18

1

作者 孙向东 段龙 +1 位作者 钟彦儒 金舜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期60-64,25,共6页

设计了一种基于LCC串并联谐振电路的高压直流电源。通过对LCC谐振电路的详细分析 ,绘出了电路工作于主模式的状态轨迹图 ,并推导了其稳态时的解析表达式 ,根据此解析表达式画出了LCC谐振电路的负载曲线 ,为LCC谐振电路的参数设计提供了... 设计了一种基于LCC串并联谐振电路的高压直流电源。通过对LCC谐振电路的详细分析 ,绘出了电路工作于主模式的状态轨迹图 ,并推导了其稳态时的解析表达式 ,根据此解析表达式画出了LCC谐振电路的负载曲线 ,为LCC谐振电路的参数设计提供了一种有效的设计方法。最后 ,根据此曲线设计了实验参数 ,给出了实验结果。 展开更多

关键词 高压直流lcc谐振变换器 分析 设计 谐振电路

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高压大功率场合LCC谐振变换器的分析与设计 被引量：50

2

作者 夏冰 阮新波 陈武 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期60-66,共7页

具有电容型滤波器的LCC谐振变换器十分适用于高压大功率场合,由于具有三个谐振元件,变换器在工作中呈现出多谐振的过程,使得分析与设计繁琐复杂。本文分析了其工作原理,采用基波近似法得到了该变换器的等效交流电路,在此基础上推导了它... 具有电容型滤波器的LCC谐振变换器十分适用于高压大功率场合,由于具有三个谐振元件,变换器在工作中呈现出多谐振的过程,使得分析与设计繁琐复杂。本文分析了其工作原理,采用基波近似法得到了该变换器的等效交流电路,在此基础上推导了它的数学模型,提出了一种详尽的设计方法,该方法简单、直观并且准确,可以保证所有开关管在全负载范围内实现零电压开关,减小电流应力、轻载环流和开关频率的变化范围。通过一台输入100V,输出16.5kV/230mA,采用变频控制的样机验证了设计的正确性。 展开更多

关键词 lcc谐振变换器 高压大功率场合 电容型滤波器 软开关

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倍压整流型LCC谐振变换器轨迹控制启动策略

3

作者 张善路 赵振南 +2 位作者 李磊 范声芳 汪诚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期131-140,151,共11页

倍压整流型LCC谐振变换器兼顾了串联和并联谐振变换器的优点,具有高电压增益、抗负载短路、兼容变压器寄生参数等能力,已成为医用X光机高压发生器的优选拓扑。然而,倍压整流器中的电容参与谐振,增加了谐振元件数量,导致变换器的动态特... 倍压整流型LCC谐振变换器兼顾了串联和并联谐振变换器的优点,具有高电压增益、抗负载短路、兼容变压器寄生参数等能力,已成为医用X光机高压发生器的优选拓扑。然而,倍压整流器中的电容参与谐振,增加了谐振元件数量,导致变换器的动态特性更复杂,进而对建模和控制提出更高的要求。传统的基波近似法和线性控制难以实现精确建模并跟踪控制指标。对此本文采用状态平面分析法,通过分析变换器的工作原理建立各模态归一化状态轨迹方程。在此基础上,提出一种状态轨迹控制启动策略,通过设置谐振电流限幅值,根据输出电压变化规划最优路径,使状态变量在最短时间内跟踪谐振腔最优轨迹,以此计算最佳开关频率。最后,在50 kW/140 kV的样机上验证所提建模方法的准确性和控制策略有效性。实验结果表明,所提方法有效提升了启动速度,实现了不同电压等级之间的快速切换,抑制了谐振腔电流、电压过冲。 展开更多

关键词 lcc谐振变换器 倍压整流 高压发生器 状态平面分析 状态轨迹方程 启动策略

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串并联谐振倍压变换器高压电源的设计与研究 被引量：16

4

作者 王广州 师宇杰 +1 位作者 唐丽焕 刘小宝 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期98-101,共4页

为了满足高电压小电流特别是小体积的要求,设计了一种软开关变换器(串并联谐振倍压变换器)的技术方案。该变换器的优点在于利用谐振元件吸收了电路寄生参数,消除了电路寄生振荡。并实现开关管的零压开通。同时利用倍压整流技术,解决了... 为了满足高电压小电流特别是小体积的要求,设计了一种软开关变换器(串并联谐振倍压变换器)的技术方案。该变换器的优点在于利用谐振元件吸收了电路寄生参数,消除了电路寄生振荡。并实现开关管的零压开通。同时利用倍压整流技术,解决了传统高压电源方案中升压变压器升压倍数大、体积笨重、制作难度大的问题。与传统的串并联谐振变换器相比,该变换器采用容性滤波模式,使串并联谐振变换器在高压小电流的应用中得以实现。简要分析了该变换器在工作负载时的工作原理,并利用正弦交流法建立了系统数学模型,绘出了变换器的输出特性曲线图。提出了一种适用于LCC谐振倍压电路的参数设计方法。实验结果证明了该新型变换器原理和理论分析的正确性。 展开更多

关键词 lcc谐振 倍压 变换器 高压电源 设计

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LCC谐振倍流整流DC/DC变换器的研究 被引量：3

5

作者 时金林 沈锦飞 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期511-513,共3页

针对传统直流变换器在硬开关下的开关损耗大及整流二极管电流电压应力、反向恢复等问题,提出了一种采用倍流整流方式的串并联谐振DC/DC变换器。在低压大电流应用场合下,该拓扑可以提高变换效率,简化变压器及滤波电感的设计。论述了变换... 针对传统直流变换器在硬开关下的开关损耗大及整流二极管电流电压应力、反向恢复等问题,提出了一种采用倍流整流方式的串并联谐振DC/DC变换器。在低压大电流应用场合下,该拓扑可以提高变换效率,简化变压器及滤波电感的设计。论述了变换器主电路的工作过程,在基波近似的基础上进行变换器的交流稳态分析,最后得出仿真及实验结果。 展开更多

关键词 直流变换器 倍流整流 串并联(lcc)谐振 低压大电流

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用于直流电网的高压大容量DC/DC变换器拓扑研究 被引量：67

6

作者 魏晓光 王新颖 +1 位作者 高冲 张升 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期218-224,共7页

随着世界范围内大力发展直流电网,作为直流电网中关键器件之一的高压大容量DC/DC变换器的研究尤为重要。针对目前关于DC/DC变换器研究主要集中于中低压小功率场合的现状,该文首先从多个角度对直流电网用的高压大容量DC/DC变换器进行了... 随着世界范围内大力发展直流电网,作为直流电网中关键器件之一的高压大容量DC/DC变换器的研究尤为重要。针对目前关于DC/DC变换器研究主要集中于中低压小功率场合的现状,该文首先从多个角度对直流电网用的高压大容量DC/DC变换器进行了需求分析;其次,对现有文献中提出的适用于直流电网的DC/DC变换器拓扑进行了研究,并将输入端串联输出端串联(input-series output-series,ISOS)结构和低压DC/DC变换器相结合,提出了用于直流电网中输入端和输出端均为高电压场合的ISOS型DC/DC变换器。比较分析了不同拓扑变换器的电压变比、开关器件的电气应力和故障处理能力等,为选择合适的高压大容量DC/DC变换器拓扑提供了依据。 展开更多

关键词 高压大容量DC/DC变换器 直流电网 晶闸管谐振式DC/DC变换器 模块化多电平换流器型DC/AC/DC变换器 输入串联输出串联型DC/DC变换器

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多电平均压型直流变换器输入电流纹波抑制策略 被引量：3

7

作者 倪梦涵 杨晓峰 +2 位作者 王淼 李世翔 郑琼林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期3354-3364,共11页

多电平均压型直流变换器(MVBDC)在中高压直流变换领域具有良好的应用前景,然而随着电平数的提高,MVBDC中谐振单元数目增加,易引起较大的输入电流纹波,进而影响变换器效率和器件寿命。该文以常见的耦合型和解耦型MVBDC为例,在分析MVBDC... 多电平均压型直流变换器(MVBDC)在中高压直流变换领域具有良好的应用前景,然而随着电平数的提高,MVBDC中谐振单元数目增加,易引起较大的输入电流纹波,进而影响变换器效率和器件寿命。该文以常见的耦合型和解耦型MVBDC为例,在分析MVBDC输入电流纹波与各级谐振电流之间关系基础上,提出一种输入电流纹波抑制策略。通过调整各谐振电流之间的相位,可有效降低MVBDC输入电流纹波、提高变换器效率。最后,通过搭建仿真模型和实验平台验证了上述理论分析的正确性和有效性。 展开更多

关键词 多电平均压型直流变换器 中高压直流变换 电流纹波 效率 谐振

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基于国产嵌入式芯片的全数字控制轨道交通高压直流LLC电源研究 被引量：4

8

作者 薛宏佺 常江龙 +1 位作者 李嘉诚 王雷雷 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第5期1-5,共5页

[目的]采用高效率LLC(电感、变压器、电容)拓扑结构的高压直流电源在轨道交通领域应用广泛。但由于LLC电路的变频控制特性,难以实现全数字化,且国产化研究滞后,故有必要开展相关研究。[方法]基于上海先楫半导体科技有限公司(以下简称“... [目的]采用高效率LLC(电感、变压器、电容)拓扑结构的高压直流电源在轨道交通领域应用广泛。但由于LLC电路的变频控制特性,难以实现全数字化,且国产化研究滞后,故有必要开展相关研究。[方法]基于上海先楫半导体科技有限公司(以下简称“先楫”)HPM6300系列的全数字控制LLC高压电源电路,采用一次谐波近似法分析并建立电路模型;分析了电路系统程序的控制流程;通过搭建功率为1.5 kW的原理样机,进行试验验证。[结果及结论]证实了采用国产先楫嵌入式控制芯片HPM6300 MCU(微控制单元)来搭建LLC试验样机,并通过PFM(脉冲频率调制)+PWM(脉冲宽度调制)混合控制能够实现宽范围输入,能快速稳定电压输出,后续可采用不同的控制方式,在结构上进行改变,以实现宽范围输入。 展开更多

关键词 轨道交通 高压直流电源 LLC谐振变换器 一次谐波近似法

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新型高压直流电源的研制 被引量：5

9

作者 赵卫东 黄锐 冯德仁 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期819-821,共3页

研制的电压连续可调的高压直流电源,电源主要由两部分构成,第一部分为高频AC/D C变换单元,设计实现过流、过压保护和输出电压调节的功能;第二部分为高频D C/D C变换单元,主要由全桥串联谐振变换器组成,其工作在谐振状态,可以改善电路的... 研制的电压连续可调的高压直流电源,电源主要由两部分构成,第一部分为高频AC/D C变换单元,设计实现过流、过压保护和输出电压调节的功能;第二部分为高频D C/D C变换单元,主要由全桥串联谐振变换器组成,其工作在谐振状态,可以改善电路的高压打火问题。两部分都引入高频变换,能够减小系统体积和降低输出直流电压的纹波,最后给出了设计实例以及相应的测试结果。 展开更多

关键词 高压直流电源 谐振变换器 倍压整流

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一种用于X射线测厚仪的高压直流电源 被引量：1

10

作者 赵卫东 黄锐 冯德仁 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第3期86-90,共5页

研制了一种用于X射线测厚仪的高压直流电源。电源主要由两部分构成,第一部分为高频AC/DC变换单元,设计实现过流、过压保护和输出电压调节的功能;第二部分为高频DC/DC变换单元,主要由全桥串联谐振变换器组成,控制其输出准正弦波电压,经... 研制了一种用于X射线测厚仪的高压直流电源。电源主要由两部分构成,第一部分为高频AC/DC变换单元,设计实现过流、过压保护和输出电压调节的功能;第二部分为高频DC/DC变换单元,主要由全桥串联谐振变换器组成,控制其输出准正弦波电压,经高频升压变压器馈入到倍压整流电路得到直流高压,采用谐振变换器可以实现软开关控制,同时准正弦波相比于方波其含有的谐波成分少,可以改善由于电路分布参数引起的谐振过电压造成的高压打火问题。两部分都引入高频变换,可以减小装置体积并降低输出直流电压的纹波系数,最后给出了设计实例以及相应的测试结果。 展开更多

关键词 无损检测 高压直流电源 谐振变换器 软开关 倍压整流

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混合式直流断路器的多路隔离驱动电源设计 被引量：12

11

作者 方春恩 王猛 +3 位作者 李伟 梁婷 李煜昊 张彼德 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1746-1753,共8页

驱动电源是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备之一。为此提出了一种新型的多路隔离驱动电源系统结构,驱动电源采用全桥LCL谐振网络保持电流输出特性,以高压电缆线和光纤作为电气隔离介质,通过磁环实现多路输出。分析了多路隔离驱... 驱动电源是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备之一。为此提出了一种新型的多路隔离驱动电源系统结构,驱动电源采用全桥LCL谐振网络保持电流输出特性,以高压电缆线和光纤作为电气隔离介质,通过磁环实现多路输出。分析了多路隔离驱动电源的系统结构中的各个模块作用以及全桥LCL谐振变换器的工作过程。设计了变压器和磁环、LCL滤波器参数。通过Simplorer和Maxwell仿真软件对多路隔离驱动电源进行了仿真研究,结果证明变换器可获得良好的恒流特性,输出更加稳定。最后搭建了一台每路输出3 W、0.6 A的多路隔离驱动电源的实验样机,验证了可行性和有效性。 展开更多

关键词 混合式直流断路器 高压直流驱动电源 高频交流母线 全桥LCL谐振变换器 多路隔离输出

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采用三闭环控制的超低频高压电源设计 被引量：2

12

作者 刘志刚 李国锋 王宁会 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期490-496,共7页

为了满足交联聚乙烯(XLPE)电缆对检测电源的要求,设计了一种采用两个高频高压变压器作为升压变压器的超低频高压电源。详细阐述了系统的硬件设计及软件控制策略,优化了变压器的结构及绝缘,大大缩小了变压器的体积及质量,减小了变压器的... 为了满足交联聚乙烯(XLPE)电缆对检测电源的要求,设计了一种采用两个高频高压变压器作为升压变压器的超低频高压电源。详细阐述了系统的硬件设计及软件控制策略,优化了变压器的结构及绝缘,大大缩小了变压器的体积及质量,减小了变压器的分布参数。并根据电路拓扑的特点,首次采用先进的三闭环控制技术,动态地对高频部分及低频部分的输出进行了监控与调整,减小了高频高压变压器分布参数对电源性能的影响。同时对采样数据采取了分段化的处理方法,大大减小了程序的计算量,使它能够应用于单片机控制。采用所设计的35kV/0.1Hz电源对电气特性等效于XLPE电缆的高压电容(1.5μF)进行了实验,其总谐波畸变率(THD)为2.76%,完全满足IEEE 400.2标准对总谐波畸变率<5%的要求。实验结果验证了理论的可行性与正确性。 展开更多

关键词 超低频(VLF)高压 电源 三闭环控制 串并联谐振(lcc)变换器 分段化数据处理 XLPE电缆检测

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