简介：摘要：电力电子变换器是一种关键的电气设备，用于将电能从一种形式转换为另一种形式。本文概述了电力电子变换器的基本原理、常见器件和拓扑结构，并介绍了设计方法及其在能源转换中的重要性。在电路参数计算与选择方面，需考虑电路特性和应用需求，选择合适的器件和参数。控制策略的设计与实现关乎电路的稳定性和效率，需要采用合适的控制算法和器件协调工作。性能优化与故障保护机制的设计可提高电路的效率和可靠性，确保其在各种工作条件下正常运行。

简介：摘要：本文着重探讨了电力电子变换器的设计与控制过程，包括系统概述、控制策略设计、稳定性分析与优化、模拟与实验验证等多个关键阶段。通过系统概述，我们详细分析了电力电子变换器的应用背景与性能需求；在控制策略设计中，引入了反馈控制与PWM技术，以及谐振抑制与滤波设计，确保系统具备高效、精确的控制能力。系统稳定性分析与优化阶段通过动态特性分析和参数优化，提高了系统的响应速度和稳定性。在模拟与实验验证中，通过仿真模型和实验平台搭建，验证了设计的准确性和可靠性。

简介：摘要谐振型变换器作为一种软开关变换技术，具有体积小、开关频率高、开关损耗小、效率高等优点。本文主要对LC串联谐振变换器与LLC谐振变换器的原理和结构等展开了分析和比较，希望为突破硬开关的瓶颈，减小开关损耗即实现开关管的软开关有一定的借鉴意义。

简介：为克服电力变换器优化设计中各种目标的相互冲突,以效率、物理尺寸(体积、质量和面积)和成本为优化目标建立电力变换器多目标优化模型,采用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对建立的模型进行求解,决策者可在最终提供的最优解集中找到不同折衷的最优解。本文以Vienna整流器和Buck变换器作为研究对象,分别建立各自的多目标优化函数,导入器件数据库,在Matlab上实现了MOPSO算法。仿真实验结果表明了MOPSO算法的可行性、覆盖性和收敛性,并能在比较短的时间里收敛到最优解集。

简介：摘要：本文研究了电力电子变换器的设计与控制策略。首先，介绍了电力电子变换器的基本原理和应用背景。然后，分析了目前常见的电力电子变换器拓扑结构及其特点。接着，探讨了电力电子变换器设计中的关键问题，包括功率器件的选型、电路拓扑的选择、参数设计等。最后，针对不同应用场景，提出了相应的控制策略，并通过仿真与实验验证了其有效性。

简介：通过对Buck变换器电路的EMC分析，说明了电磁兼容中滤波、接地、缓冲以及合理的PCB设计等技术在开关电源中的应用。

简介：《大容量多电平变换器》一书是将清华大学电力电子及电机控制实验室10年来积累的关于高压大容量多电平变换技术的大量文献、理论研究成果和工业应用经验，系统的整理和总结。本书由清华大学李永东教授主编。该书以高压变频器的应用为出发点，结合电力电子电路的基本规律，详细介绍了多电平变换器技术的主电路结构及分类、分析其工作原理以及相应的控制算法，并结合工程实践给出了几个有代表性的实际系统设计实现的例子，如三电平供电矢量控制和直接转矩控制系统的实现，及多电平变换器在高压大容量调速系统和有源滤波系统中的应用等。此外，该书还介绍了目前国际上较新的研究课题，如多电平变换器的通用PWM控制技术等。

简介：        摘要：在许多应用中 , 数据链之间需要 ( 甚至是必要的 ) 非直接的 ( 导电 ) 连接 , 从而在提供数据的同时避免来自系统某一部分的危险电压 ( 或电流 ) 对其另一部分造成破坏 , 造成这种破坏性失效的可能是电源质量低劣 , 接地故障 , 雷击和浪涌等各种故障 . 此外 , 通信节点的间距可能相当大 , 常常由不同接地区域的 AC 插座来给这些节点供电 , 这些接地区域之间的电位差 ( 可能含有 DC 偏压 ,50HZ 的 AC 谐波和各种瞬态噪声分量 ) 也会造成破坏 . 在实际工程使用中 , 经常发生通过电缆逻辑接地或屏蔽将这些地线连接在一起的情况 , 可能形成接地环路 , 且电流将流入该电缆 . 接地环路电流会对通信产生严重影响 ,         关键词：隔离变换器；电路板；作用分析         1 电感器的定义         1.1 电感的定义         电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律－－－磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性，在电学上取名为“自感应”，通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间，会发生火花，这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势　，称为“自感电动势”。         1.2 作用         普通双绕组变压器的一、二次侧所连接的电路之间是绝缘的。因此可以说，双绕组变压器的一、二次侧所连接的电路处于电气隔离状态。其隔离原理就是变压器的工作原理，是利用电磁感应定律工作的原理。变压器工作时，一次绕组通入交流电后，将在其铁心中产生交变磁通，交变磁通又将在一、二次绕组感应电动势。二次绕组感应电动势后就可向二次电路提供交流电压，当二次绕组带负载后有电流流过时，将对磁路的磁通产生影响，从而引起一次绕组的电流发生变化。虽然变压器的一、二次绕组之间没有直接的电气连接，但通过其磁路中的磁通变化，一次绕组的电能就可以传输给二次绕组。这就是变压器的工作原理，也是其一、二次绕组之间存在电气隔离的原理。         电气隔离的作用主要是减少两个不同的电路之间的相互干扰。例如，某个实际电路工作的环境较差，容易造成接地等故障。如果不采用电气隔离，直接与供电电源连接，一旦该电路出现接地现象，整个电网就可能受其影响而不能正常工作。采用电气隔离后，该电路接地时就不会影响整个电网的工作，同时还可通过绝缘监测装置检测该电路对地的绝缘状况，一旦该电路发生接地，可以及时发出警报，提醒管理人员及时维修或处理，避免保护装置跳闸停电的现象发生。         隔离变压器要根据电源和实际设备的电压等级选定，若实际设备与电源电压等级相同，可以采用变压比为 1 的变压器。但是必须注意，隔离变压器不能采用自耦变压器（因为自耦变压器的一、二次绕组之间本身就存在直接的电气联系，也就是说是不绝缘的，因此不能用来作为电气隔离用）。对于安全性能要求较高的场合，可以采用专门的隔离变压器。         一般工业控制系统既包括弱电控制部分，又包括强电控制部分。为了使两者之间既保持控制信号联系，又要隔绝电气方面的联系，即实行弱电和强电隔离，是保证系统工作稳定，设备与操作人员安全的重要措施。         电气隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来，从而达到隔离现场干扰的目的。         2 实现隔离的方法         隔离要求信号通过隔离阻障传输，不能有直接电气连接。常用的非接触式信号传输器件有发光二极管 (LED) 、电容、电感等。此类器件的基本原理即是最常见的三种隔离技术：光电、电容、及电感耦合。 光电隔离 LED 能在通电时发光。光电隔离利用 LED 与光电探测设备实现隔离阻障，通过光来传输信号。光电探测设备接受 LED 发出的光信号，再将其转换成原始电信号。                 光电隔离光电隔离是最常用的隔离方法。使用光电隔离的优势是能够避免电气与磁场噪声。而缺点则是传输速度受限于 LED 的转换速度、高功率散射及 LED 磨损。         2 数字电路的隔离         与模拟系统类似，一套控制装置，或者一台电子电气设备，通常所包含的数字系统有：数字信号输入系统，数字信号输出系统。数字量输入系统主要采用脉冲变压器隔离，光电耦合器隔离 ; 而数字量输出系统主要采用光电耦合器隔离，继电器隔离，个别情况也可采用高频变压器隔离。         2.1 光电耦合器隔离         这种隔离方法是用光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来，或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来。目前，大多数光电耦合器件的隔离电压都在 2.5kV 以上，有些器件达到了 8kV ，既有高压大电流大功率光电耦合器件，又有高速高频光电耦合器件 ( 频率高达 10MHz) 。常用的器件如： 4N25 ，其隔离电压为 5.3kV;6N137 ，其隔离电压为 3kV ，频率在 10MHz 以上。         2.2 脉冲变压器隔离         脉冲变压器的匝数较少，而且一次绕组和二次绕组分别绕于铁氧体磁芯的两侧，这种工艺使得它的分布电容特小，仅为几个 pF ，所以可作为脉冲信号的隔离元件。脉冲变压器传递输入、输出脉冲信号时，         不传递直流分量，因而在微电子技术控制系统中得到了广泛的应用。一般地说，脉冲变压器的信号传递频率在 1kHz ～ 1MHz 之间，新型的高频脉冲变压器的传递频率可达到 10MHz 。是脉冲变压器的示意图。脉冲变压器主要用于晶闸管 (SCR) 、大功率晶体管 (CTR) 、 IGBT 等可控器件的控制隔离中。脉冲变压器的应用实例。         2.3 继电器隔离         继电器是常用的数字输出隔离元件，用继电器作为隔离元件简单实用，价格低廉。在该电路中，通过继电器把低压直流与高压交流隔离开来，使高压交流侧的干扰无法进入低压直流侧。         3 模拟电路与数字电路之间的隔离         一般地说，模拟电路与数字电路之间的转换通过模数转换器 (A/D) 或数模转换器 (D/A) 来实现。但是，若不采取一定的措施，数字电路中的高频振荡信号就会对模拟电路带来一定的干扰，影响测量的精度。为了抑制数字电路对模拟电路带来的高频干扰，一般须将模拟地与数字地分开布线， 数模转换 (D/A) 电路的隔离与模数转换 (A/D) 电路的隔离类似，因而所采取的技术措施也差不多，是数模转换 (D/A) 电路的隔离方法之一。         4 结论         所谓电气隔离，就是将电源与用电回路作电气上的隔离，即将用电的分支电路与整个电气系统隔离，使之成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统，以防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。要实行电气隔离，必须满足以下条件：每一分支电路使用一台隔离变压器，这种变压器的耐压试验电压，比普通变压器高，应符合Ⅱ级电工产品（双重绝缘或加强绝缘）的要求，也可使用与隔离变压器的绝缘性能相等的绕制 . 所谓电气隔离，就是使两个电路之间没有电气上的直接联系。即，两个电路之间是相互绝缘的。同时还要保证两个电路维持能量传输的关系。         参考文献：         [1] 秦海鸿 , 杨正龙 . 隔离式低压 / 大电流输出 DC/DC 变换器中几种副边整流电路的比较 [J]. 电源技术应用 , 2001(12):607-614.         [2] 范桢 , 蔡晓勇 . 推挽隔离式 BOOST 变换器的分析与研究 [J]. 电力电子技术 , 2000, 34(2):23-25.         [3] 周嫄 . 10MHz 隔离型同步整流 Class Φ_2 DC-DC 变换器 [D]. 南京航空航天大学 , 2016.

简介：摘要：文章以BDC变换器为研究对象，首先对其运行原理进行了介绍，其次围绕建模工作展开了讨论，内容主要涉及大信号还有小信号模型两方面，最后通过仿真实验的方式，对所建立模型所具有实际意义进行验证。希望能给相关人员带来帮助，为该变换器的推广及运用提供支持。

简介：摘要：随着电力电子技术的快速发展，高性能电力电子变换器在能源转换、电力传输、电机驱动等领域的应用日益广泛。本文围绕高性能电力电子变换器的设计与优化展开研究，通过理论分析、仿真验证和实验测试，探讨了变换器的拓扑结构、控制策略以及散热设计等关键技术。研究结果表明，所设计的电力电子变换器在效率、动态响应和可靠性等方面均达到较高水平。

简介：以对称2倍升压型开关电容变换器电路分析了变换器电压变换的实现原理,并给出了该变换电路进行多种波形变换的实验结果.理论分析和仿真指出了在高频输入时变换电路输出波形会产生一定程度失真的局限,还综合分析了降低输出波形失真度与保证电路稳态变比及效率间的矛盾.根据信号完整性理论,该开关电容变换电路运用于多种波形变换时输入电源频率不能超过一定上限值.

简介：摘要：AC/DC功率变换器是关键设备，将交流电转换为直流电，应用广泛。然而，目前存在输入电流谐波、效率和稳定性等问题。本研究旨在通过分析研究AC/DC功率变换器，深入了解其原理和特点，并探索优化设计方法，提高效率和稳定性。通过实验和模拟评估其性能，并讨论其在电力系统中的应用前景。这项研究将为AC/DC功率变换器的研究和应用提供参考，推动其在各领域的广泛应用，并为未来研究提供指导。

简介：本文提出一种新型的Boost-Buck变换器，该变换器具有输入输出电流连续、输出电压可调范围大等优点。由于该变换器的输入电流连续，所以适合于功率因数校正电路，且其实现较为简单。该变换器的输出电压可调范围大，可以大于（或小于）输入电压，这就很好地克服了传统Boost变换器输出电压必须大于输入电压的缺点。理论分析、仿真和实验均验证了该变换器的实用性。

简介：本文通过建立变换器中电感电流包络的微分方程，对电感电流连续工作模式下的闭环PWMBuck开关变换器的起动过程进行了研究。在连续导电模式下，变换器在起动时输出电压有时会出现振荡和过冲现象。文中推导出了存在振荡和过冲现象的条件、振荡频率、过冲电压的发生时刻和过冲电压的最大值。最后采用PSPICE仿真验证了理论分析的正确性。

简介：本文定义了一阶基本变换器和二阶基本变换器，讨论了一阶基本变换器的三种组合形式并定性讨论采用各种组合形式的变换器效率。本文还基于一阶基本变换器拓朴推导出了所有二阶基本变换器拓朴，对完善基本变换器拓朴理论有一定价值。

简介：矩阵式变换器是一种高效、节能、可靠、有发展前途的新型电力变换器．不需要储能元件，可实现能量再生。本文综述了矩阵式变换器的各种换流策略的优越性及不足，并简述了矩阵变换器换流策略的发展动态与研究热点。

简介：

简介：开关型功率变换器的传统控制方式是电压型控制。输出电压信号与给定值比较,通过脉宽调制电路产生占空比脉冲,驱动功率开关。占空比的调制方向是减少电压误差,实现负反馈控制。前馈是一种开环补偿技术。电流型(双环)控制已广泛应用于开关稳压电源。近年开发或应用的新技术还有:电荷控制、单周控制等。磁调节器控制多路输出开关电源的非主要输出,也称后置调节器。

简介：摘要：随着智能电网的发展，电力电子变换器在电能的高效转换和控制中扮演着至关重要的角色。它们广泛应用于可再生能源发电、电动汽车、工业驱动等众多领域。本文旨在探讨电力电子变换器在智能电网中的控制策略，分析不同控制策略的原理、特点及其在实际应用中的优势与局限，并提出未来的发展方向。

简介：摘要：电力电子变换器在现代电力系统中扮演着重要角色，其高效能控制算法对于提升系统整体性能至关重要。本文系统地研究了电力电子变换器中常用的高效控制算法，包括传统PID控制、模糊控制和先进的模型预测控制（MPC）算法。通过对比分析这些算法在不同应用场景中的表现，揭示了其在动态响应、稳态性能和鲁棒性方面的优劣。此外，结合实际案例探讨了这些控制算法在不同类型变换器中的应用效果和优化空间。研究表明，模型预测控制在高效能控制方面具有显著优势，尤其是在复杂系统中表现出更好的性能。