作者:李洪珠; 史清晨; 刘艳; 李洪璠 期刊:《电气工程学报》 2019年第01期
针对光伏等新能源并网发电的需求,提出了一种基于LCL倍压单元的磁集成交错并联高增益直流变换器。通过如下方式改进传统交错并联Boost变换器:釆用LCL倍压单元代替储能电感提高电压增益;在传统变换器输出端加入三电平电容降低开关管电压应力;将变换器中的电感进行磁集成减小变换器的体积,改善了变换器的输入输出纹波及动态性能,同时提高了变换器功率密度和转换效率。给出了变换器主要工作波形以及各模态等效电路图,推导了变换器电压...
作者:熊日辉; 姜利亭 期刊:《中国计量大学学报》 2017年第04期
串联谐振(LLC)变换器优于常规硬开关脉冲宽度调制(PWM)变换器,具有效率高、应用广泛等特点.文章提出一种LLC谐振变换器的磁集成拓扑结构的设计方法,即采用基波分析法分析所设计的磁集成电路电压增益关系,进行磁集成谐振网络参数设计和优化,并用Mathcad软件仿真.结果表明,采用磁集成技术对谐振电路效率的提高有一定的可行性和有效性,从而进一步减少谐振电路的体积和成本.
作者:邓康; 潘三博 期刊:《上海电机学院学报》 2019年第01期
随着分布式新能源系统的快速发展,高升压比、高功率密度的电力电子变换器得到了广泛的应用。为了提高功率密度,在基于三管式推挽变换器的拓扑结构中引入磁集成器件,提出利用磁集成技术减少占空比丢失的改进型零电压软开关推挽电路。通过推导集成磁件的数学模型,分析了开关模态和减小占空比丢失的原理,并利用pSpice仿真验证数学模型和理论推导的正确性。仿真结果证明:磁集成技术的使用不仅可以提高变换器功率密度,减小磁件体积,还可...
作者:石健将; 严仰光; 何湘宁 期刊:《南京航空航天大学学报》 2004年第03期
双管正激磁集成变换器的高频变压器磁芯双向磁化,提高了磁芯利用率.本文研究了导通占空比、开关管导通管压降以及变压器两原边的磁化电感等参数不一致时,导致变压器磁芯偏磁问题.磁芯的磁化状态虽受上述参数的不一致影响而出现单向磁化现象,但不会出现单向磁饱和,双管正激磁集成变换器仍能稳定工作,为能否采用平均电流控制模式或电压控制模式提供了理论依据.文中分析了变压器原边环流产生机理,提出了一种减小环流的方法,使环流减小...
作者:刘学超; 张波; 余建生; 邓卫华; 丘东元 期刊:《电工技术学报》 2005年第10期
试图利用微分几何理论实现磁集成电压调整模块非线性解耦控制.首先分析集成磁心磁路的耦合关系和等效磁路,由此建立了磁集成电压调整模块两输入两输出仿射非线性模型,并基于微分几何理论推导出对应的非线性坐标变换矩阵和非线性反馈规律表达式,得到变换器的状态反馈精确线性化模型.实验表明,磁集成电压调整模块非线性控制策略克服了磁集成中磁路耦合的影响,比现有非解耦PI控制有更好的动态品质和稳态特性,同时容易实现各相电流均流...
作者:荣德生; 胡举爽; 杨干兴; 李洪珠; 段志田 期刊:《电力系统及其自动化学报》 2018年第04期
为了提高双电源输入Boost变换器的电压增益,降低输出电感电流纹波,提出了一种双电源输入开关电感磁集成Boost变换器。将开关电感单元替代双电源输入Boost变换器中的储能电感,并将所有开关电感单元中的电感集成为一个耦合电感。分析了变换器的单电源输入和双电源输入状态下的工作模态,推导出变换器在不同状态下的电压增益表达式,并推导得出变换器的暂稳态电感,对暂稳态电感的研究推导得出该类变换器耦合电感耦合度的设计范围。最后...
作者:吴琨; 李卫民; 王军; 王宝文 期刊:《电气传动》 2018年第12期
为了应对新能源联合发电系统对多输入电源的需求,改善传统的Boost变换器的电压增益及开关管的电压应力,在新型Boost变换器中引入了开关电感单元,提高了该变换器的电压增益。由理论分析可得出:引入开关电感后的新型Boost变换器相比于传统Boost变换器的电压增益提高了4(1+D)/(1-D)倍,同时,将开关电感单元与输出电感进行磁集成,有效地降低了支路电感电流纹波并减小变换器磁性器件的物理体积。应用PSIM软件对理论分析进行仿真验证,并制...
作者:熊山; 刘晓; 郝腾飞 期刊:《电力电子技术》 2017年第12期
研究高频磁集成双向Buck-Boost变换器非线性行为并探求其稳定运行参数域。采用改进型平均开关网络法,建立其Buck模态下的小信号模型,并对其一个开关周期状态变量进行平均化和线性化处理,推导出变换器高频运行时稳态状态方程,再依此建立起变换器Buck模态下,连续运行时的精确化离散迭代映射模型,利用Jacobian矩阵.探求稳定参数域、分岔行为和混沌现象与输入电压、耦合电感设计和滤波电容之间的关系,确定两种模式下系统的稳定...
作者:李洪璠; 李洪亮; 李洪珠; 李秀菊 期刊:《电力电子技术》 2017年第12期
将开关电感引入基本Sepic变换器,同时对变换器中所有电感进行磁集成以减小电感电流纹波或提高电压增益,同时减少磁性元器件的数量,提高变换器功率密度。分析了变换器工作模态,获得了变换器电压增益表达式:分析了变换器电感电流纹波与磁集成耦合系数的数学关系,给出了电感耦合系数设计准则;分析了变换器动态响应和开关管电压应力,给出耦合系数与动态响应的关系;制作了实验样机,验证了理论分析结果。
作者:孟庆达; 王春伟; 王伟利; 刘凤珍 期刊:《电力电子技术》 2018年第03期
这里提出一种新型EIE结构耦合电感器应用于两两对称耦合的四相磁集成双向DC/DC变换器(BDC)。根据电感集成原理和磁路等效原则,分析其磁通及气隙分布,建立起考虑边缘磁阻和气隙磁阻的磁路模型,推演出耦合磁件自感、互感及耦合系数,给出可实现磁通对称化和解耦集成的设计原则和方法。该结构耦合电感器可实现耦合系数高自由度调节。并解决了传统E型铁心构造的耦合电感器中边缘气隙磁通损耗较高的问题。通过有限元仿真和实验证...
作者:胡锋; 杨伟; 朱瑞威; 阚绪材; 刘先松 期刊:《磁性材料及器件》 2018年第05期
通过对共模电感器及差模电感器工作原理、特点的分析,利用高导锰锌铁氧体材料制作了单相共差模磁集成电感器。结果表明,使用EI44/30/20高导锰锌铁氧体磁芯制作的单相共差模磁集成电感器,当气隙长度lg为6.7 mm、匝数为10匝时,共模电感量为690μH,差模电感量为28μH,饱和电流超过40 A。
作者:蔡拥军; 谢小高 期刊:《电源技术应用》 2005年第04期
为了解决传统倍流同步整流变流器的磁性元件和连接端子较多的问题,磁集成(integrated magnetics)技术已经应用在这种拓扑中。对几种磁集成倍流整流拓扑进行了分析比较。最后给出了1V,20W的直流/直流变流器实验模型以及实验波形。
作者:杨玉岗; 张书淇; 苗闯; 王金海; 李秀菊 期刊:《电源学报》 2018年第03期
四相并列式排布的非对称耦合电感因其结构特点,运行于磁耦合交错并联双向直流变换器的输出结果与对称耦合电感有所不同.通过分析四相非对称耦合电感应用于磁集成交错并联双向直流变换器的工作模态,研究了对称度、占空比以及耦合系数的变化对变换器稳态性能和暂态性能的影响,给出了四相非对称耦合电感的设计准则,即在对此类非对称耦合电感进行设计时,利用给出的设计公式确定参数的选择区域,进而进行相关参数的选取.最终,通过对此类...
作者:李洪珠; 曹人众; 张垒; 李洪璠 期刊:《电机与控制学报》 2018年第06期
为了提高传统Buck/Boost变换器的电压增益、暂态响应速度同时减小电感支路的电流纹波和变换器的体积重量。将磁集成开关电感技术和交错并联技术应用到传统的Buck/Boost变换中,提出了磁集成开关电感交错并联Buck/Boost变换器。通过采用开关电感结构替换传统变换器中的电感的方式,使变换器正向功率变换的电压增益提高为原来的2倍。采用磁集成技术并合理设计耦合电感间的耦合系数能够减小该变换器电感支路的电流纹波、提高系统暂态响...
作者:李洪珠; 刘歆俣; 李洪璠; 兰天巍 期刊:《中国电机工程学报》 2019年第12期
磁集成技术能有效地减小磁件体积,降低磁件损耗,减小电流纹波,提高变换器的动态响应。该文将正激变换器的滤波电感与变压器进行磁集成,利用数学方程分析耦合电感实现电流纹波减小的条件,并将其应用于正激变换器,根据变换器的工作模态给出占空比的取值,利用磁路分析给出减小电流纹波的集成磁件耦合度设计区域与正激变压器次级绕组及输出电感匝数关系,并分析磁集成后开关管的电压与电流应力。利用磁路电路等效变换方法建立集成磁件等...
作者:杨卫刚; 刘春喜 期刊:《科技与创新》 2004年第04期
本文结合不对称半桥倍流整流变换器,介绍了两个电感与一个变压器的集成.通过集成磁件的变换,给出了磁集成的两种方式,即正向耦合方式与反向耦合方式.理论分析和PSpice仿真验证了反向耦合方式在磁芯体积和功率损耗减小方面具有优势,在变换器效率上反向耦合方式也明显高于正向耦合方式.
作者:张乐斌; 钟其水; 陶俊杰 期刊:《电子设计工程》 2017年第19期
针对交错并联变换器中的多相电感集成,提出一种"EEEE"型耦合电感,通过分析耦合电感的磁通分布,建立了磁路模型,给出了自感、漏感和互感的计算公式和耦合电感的设计方法."EEEE"型耦合电感增加了磁路气隙的数量,磁压分布更加均匀,与传统铁心电感器相比显著减小了磁路的电磁损耗、电磁干扰和线圈的涡流损耗,且增大了窗口面积.通过三维有限元仿真,验证磁路模型的有效性.
作者:田铭兴; 付鹏宇; 黎宁昊 期刊:《西南交通大学学报》 2017年第04期
为满足变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)“高阻抗、弱耦合”的设计要求,利用磁集成技术提出了一种CRT本体结构.首先,通过在工作绕组与控制绕组之间设置漏磁铁芯,使变压器与限流电抗集成在-起,构成-个具有“高阻抗”的基本独立单元,再将多个基本独立单元并联构成CRT本体,实现“弱耦合”的设计要求;其次,在构成的结构基础上建立了其等效磁路和等效电路模型,详细分析了不同工况下主磁通与漏磁通的...
作者:宋庆国; 朱忠尼; 徐春燕; 张进 期刊:《空军预警学院学报》 2017年第03期
针对LLC多模态谐振变换器磁性元件多、设备体积较大、安装不方便等问题,根据LLC谐振磁元件的集成基本原则与方法,给出了LLC谐振电路磁元件集成等效电路,利用磁路-电路对偶分析方法对集成元件的磁芯结构、绕组分布及绕组匝数进行了设计.试验结果表明,通过磁性元件集成方式减小了磁元件数量,提高了变换器的功率密度.
作者:王立乔; 祝百年; 孙孝峰 期刊:《电工技术学报》 2016年第18期
提出了一种新型单级隔离型Sepic逆变器。该逆变器只需三个有源开关和一个高频变压器,结构简单、易于实现。该逆变器由直流Sepic变换器扩展而来,因而具有升降压能力,适于直流侧电压宽范围波动的可再生能源发电系统。介绍了所提逆变器的电路结构和工作原理,采用单周期控制实现了系统的闭环控制;给出了该逆变器的磁集成设计方案;在理论分析的基础上,进行了仿真和实验验证。仿真和实验结果表明,该逆变器具有良好的动、静态性能...