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Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究
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作者 程启明 王为涛 +3 位作者 沈治超 罗力珲 张梁 王海伦 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1891-1901,I0023,共12页
该文针对Z源超稀疏矩阵变换器(Z-source ultra-sparse matrix converter,ZSUSMC)中电感电流波动和共模电压(common-mode voltage,CMV)高的问题进行研究。传统超稀疏矩阵变换器(USMC)主要缺陷是电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)低... 该文针对Z源超稀疏矩阵变换器(Z-source ultra-sparse matrix converter,ZSUSMC)中电感电流波动和共模电压(common-mode voltage,CMV)高的问题进行研究。传统超稀疏矩阵变换器(USMC)主要缺陷是电压传输比(voltage transfer ratio,VTR)低(≤0.866)和共模电压高,通过在整流侧和逆变侧之间插入Z源网络并采用直通(shoot-through,ST)矢量可以有效提高VTR。Z源网络中的电感在ST状态时被电容充电,在非直通(non-shoot-through,NST)状态时电感向电容放电。因此,合理放置ST矢量和NST矢量可以减少电感电流的波动。所提调制策略将ST时间分成不相等的6份,并将其交替插入到开关周期中以减少电感电流的波动。此外,为了降低ZSUSMC中的CMV,该文在逆变侧采用4个有效矢量。最后,仿真和实验结果表明该调制策略可以有效减少电感电流波动和共模电压峰值。 展开更多
关键词 超稀疏矩阵变换器 Z源网络 共模电压 电感电流波动
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考虑频变特性的共模电感宽频段阻抗建模方法 被引量:1
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作者 连振珠 傅恺宁 陈为 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期28-36,共9页
共模电感由绕组和磁芯组成,锰锌铁氧体可以作为共模电感的磁芯,其高频参数的频变特性使共模电感的阻抗特性在150 kHz~30 MHz内呈非线性。针对传统共模电感集总电路模型与实测阻抗特性存在较大偏差,难以准确预测共模电感在高频段阻抗特... 共模电感由绕组和磁芯组成,锰锌铁氧体可以作为共模电感的磁芯,其高频参数的频变特性使共模电感的阻抗特性在150 kHz~30 MHz内呈非线性。针对传统共模电感集总电路模型与实测阻抗特性存在较大偏差,难以准确预测共模电感在高频段阻抗特性的问题,分析磁芯材料参数与绕组绕制方式对共模电感高频阻抗特性的影响;从共模电感分布电容特性的角度阐述磁性材料参数与绕组结构对分布电容大小的作用机理;提出考虑磁芯相关频变参数的共模电感宽频段阻抗仿真建模方法,结合阻抗测试验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 共模电感 分布电容 阻抗特性 仿真建模
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集成隔离30 kV全固态层叠Blumlein脉冲发生器
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作者 郝宇昕 周昊 +2 位作者 邱嵩 徐彻 刘庆想 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期144-150,共7页
层叠Blumlein脉冲发生器具有灵活紧凑的优点,但由于开关隔离问题没有得到广泛运用。设计了一种集成隔离全固态层叠Blumlein脉冲发生器,利用4绕组共模电感为脉冲形成网络充电、驱动供电和高电压隔离的器件,解决了半导体开关应用于层叠Blu... 层叠Blumlein脉冲发生器具有灵活紧凑的优点,但由于开关隔离问题没有得到广泛运用。设计了一种集成隔离全固态层叠Blumlein脉冲发生器,利用4绕组共模电感为脉冲形成网络充电、驱动供电和高电压隔离的器件,解决了半导体开关应用于层叠Blumlein脉冲发生器的问题。首先介绍了隔离的原理,设计了包含共模电感和同步光触发隔离组件,以及基于IGBT开关阵列的Blumlein脉冲形成网络,分析了层叠Blumlein脉冲发生器的充放电过程;其次,对设计的Blumlein脉冲形成网络与层叠Blumlein脉冲发生器进行电路仿真;搭建了8级层叠Blumlein脉冲发生器,在匹配负载上实验得到电压30.0 kV、电流604 A、脉宽237 ns的方波脉冲。 展开更多
关键词 脉冲功率 层叠Blumlein脉冲发生器 共模电感 IGBT 同步触发
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一种调整共模噪声源阻抗并优化EMI滤波器性能的方法 被引量:18
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作者 王培康 郑峰 +4 位作者 杨小瑜 张钰 王骏飞 乔彦鹏 彭根斋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期993-1000,共8页
提出一种调整变换器共模噪声源阻抗的方法。通过在对称式Boost变换器的耦合电感上加入平衡绕组,并在平衡绕组的末端加入平衡阻抗实现。对比不同噪声源阻抗下变换器的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱,实验结果验证了该... 提出一种调整变换器共模噪声源阻抗的方法。通过在对称式Boost变换器的耦合电感上加入平衡绕组,并在平衡绕组的末端加入平衡阻抗实现。对比不同噪声源阻抗下变换器的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)频谱,实验结果验证了该方法的有效性。文中所涉及的端口网络均采用散射参数(S参数)来描述,变换器的寄生电容通过有限元仿真得到。基于测得的S参数和寄生电容的仿真结果,建立平衡阻抗和EMI滤波器共模插入损耗之间的关系,并对平衡阻抗的取值进行预测。论文提出的方法可扩大噪声源端的阻抗失配,同时增大EMI滤波器的共模插入损耗。本方法的优势在于即使EMI滤波器的元件布局及其参数是固定,其性能仍可以通过调整平衡阻抗进行优化。因此,有效减少了传统EMI滤波器的重复设计过程,同时也避免了EMI滤波器的过设计问题。 展开更多
关键词 电磁干扰 对称式Boost变换器 耦合电感 平衡绕组 共模噪声阻抗调整
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基于环形LC单元的新型连接方式及其在平面EMI滤波器中的应用
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作者 龚敏 王世山 宋峥 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期115-120,共6页
LC单元是指"感容"集成的模块,是组成EMI滤波器的重要元件之一。理想情况下,LC单元由双面螺旋线构成。基于环形LC单元的不同连接方式,提出了一种新型结构———完成共模电感和差模电容的集成。本文建立了LC单元的等效模型,并... LC单元是指"感容"集成的模块,是组成EMI滤波器的重要元件之一。理想情况下,LC单元由双面螺旋线构成。基于环形LC单元的不同连接方式,提出了一种新型结构———完成共模电感和差模电容的集成。本文建立了LC单元的等效模型,并在此基础上分析了该结构在差、共模电流作用下的参数模型。实验和理论研究表明,所提出的模块能有效增大共模电感值。 展开更多
关键词 平面EMI滤波器 LC单元 共模电感 差模电容
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基于特征值灵敏度的共模-差模电压控制SIDO Buck变换器稳定性分析 被引量:3
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作者 皇金锋 谢锋 李慧慧 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期114-121,共8页
针对单电感双输出(SIDO)Buck变换器控制参数设计困难的问题,对共模-差模电压控制SIDO Buck变换器的稳定性进行深入分析。建立了变换器的状态空间平均模型,结合雅克比矩阵和劳斯-赫尔维茨判据得到了共模-差模电压控制器控制参数的稳定范... 针对单电感双输出(SIDO)Buck变换器控制参数设计困难的问题,对共模-差模电压控制SIDO Buck变换器的稳定性进行深入分析。建立了变换器的状态空间平均模型,结合雅克比矩阵和劳斯-赫尔维茨判据得到了共模-差模电压控制器控制参数的稳定范围。指出支路a比例系数(k_(pa_))具有稳定下界,积分系数(k_(ia))具有稳定上界和下界;同时支路b比例系数(k_(pb))和积分系数(k_(ib))均具有稳定的上界和下界。通过对控制器参数的特征值灵敏度进行研究,发现增大k_(pa)、减小k_(ia)、减小k_(pb)以及减小k_(ib)有利于提高系统的稳定性。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 单电感双输出 共模-差模电压 稳定性分析 状态空间平均模型 雅可比矩阵 特征值灵敏度
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提高电源滤波器插入损耗措施的研究 被引量:1
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作者 孙振 耿克强 +1 位作者 由建 祝盼江 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期71-73,共3页
针对电源滤波器插入损耗受端接负载的影响,在使用时很难匹配负载,导致插入损耗和标准给出的性能相差很大。为提高滤波性能,对电源滤波器端接负载情况下的共模和差模等效电路进行分析,提出了利用并联电容或串联电感等补偿元件提高插入损... 针对电源滤波器插入损耗受端接负载的影响,在使用时很难匹配负载,导致插入损耗和标准给出的性能相差很大。为提高滤波性能,对电源滤波器端接负载情况下的共模和差模等效电路进行分析,提出了利用并联电容或串联电感等补偿元件提高插入损耗的措施,依据戴维南定理给出了连接补偿元件后的近似等效电路。通过分析和实验验证了并联电容阻抗是负载阻抗的1/N或串联电感是负载阻抗的N倍时,插入损耗将提高N倍估算方法的正确性。 展开更多
关键词 插入损耗 共模电感 差模电容
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电源滤波器设计与使用原则分析 被引量:1
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作者 唐智 沈玉琢 《城市轨道交通研究》 2004年第6期39-41,共3页
城市轨道交通控制系统和电源系统所处的电磁环境非常恶劣 ,为减少由于电磁干扰引起的车载设备误动作 ,保证人身安全 ,必须针对其电源以及传输线加装滤波器。从电源滤波器的基本概念、参数选取以及安装原则等几个方面对设计和使用电源滤... 城市轨道交通控制系统和电源系统所处的电磁环境非常恶劣 ,为减少由于电磁干扰引起的车载设备误动作 ,保证人身安全 ,必须针对其电源以及传输线加装滤波器。从电源滤波器的基本概念、参数选取以及安装原则等几个方面对设计和使用电源滤波器进行了分析 ,所得结论对其它滤波器的设计和使用也有相应的指导意义。 展开更多
关键词 电源滤波器 共模磁通 差模磁通 串联电感 并联电容 车载设备
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共模-差模电压型控制连续导电模式单电感双输出Boost变换器交叉影响特性分析 被引量:10
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作者 冉祥 周国华 周述晗 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2519-2528,共10页
该文以单电感双输出(SIDO)Boost变换器为研究对象,详细分析电感电流工作于连续导电模式(CCM)的共模-差模电压型(CMV-DMV)控制SIDO Boost变换器的工作原理。采用时间平均等效电路建模方法,推导主电路的控制-输出、输出阻抗、交叉影响阻... 该文以单电感双输出(SIDO)Boost变换器为研究对象,详细分析电感电流工作于连续导电模式(CCM)的共模-差模电压型(CMV-DMV)控制SIDO Boost变换器的工作原理。采用时间平均等效电路建模方法,推导主电路的控制-输出、输出阻抗、交叉影响阻抗等传递函数。在此基础上,建立CMV-DMV控制CCM SIDO Boost变换器的闭环小信号模型,并利用Bode图从频域的角度分析变换器两条输出支路在不同输出电压等级下的交叉影响特性。研究结果表明,在两路输出电压不等时,CMV-DMV控制CCM SIDO Boost变换器的高压输出支路对低压输出支路的交叉影响较小;在两路输出电压相等时,先导通输出支路对后导通输出支路的交叉影响较大。实验结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 单电感双输出 共模-差模电压型控制 小信号建模 交叉影响
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