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纹波抑制算法在变频空调上的研究应用

家电科技 2024年第1期1卷 42-47页

作者：马争先闫纪如 TCL空调器(中山)有限公司广东中山528427 东信和平科技有限公司广东珠海519060

电解电容作为变频控制器中重要器件,其寿命直接决定空调使用年限。电解电容纹波电流又是影响其寿命的关键参数。通过纹波抑制技术,对压缩机电流进行前馈控制,降低电解电容纹波电流,延长电容使用寿命。首先针对控制系统建立其数学模型,... 详细信息

电解电容作为变频控制器中重要器件,其寿命直接决定空调使用年限。电解电容纹波电流又是影响其寿命的关键参数。通过纹波抑制技术,对压缩机电流进行前馈控制,降低电解电容纹波电流,延长电容使用寿命。首先针对控制系统建立其数学模型,根据伯德图进行系统稳定性分析,确定控制参数;建立前馈系统的数学模型,分析前馈控制对系统稳定性影响。其次通过仿真确认控制方案和算法的可行性,保证控制环路的鲁棒性。最后实验结果表明,实验工况内,增加控制策略后电解电容纹波电流减小13.6%,有效延长电解电容的使用寿命;完成可靠性测试,结果表明该控制技术能满足各项极限测试要求,控制策略安全可靠。

关键词：纹波抑制纹波电流前馈控制寿命

光伏并网逆变器输入电压低频纹波抑制方法及鲁棒参数设计

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电网技术 2020年第10期44卷 3963-3971页

作者：沈家鹏秦岭谢少军候虚虚南通大学电气工程学院江苏省南通市226019 南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市210016 南京矽力杰半导体技术有限公司江苏省南京市210042

两级式单相光伏并网逆变器输入电压存在二倍工频(double-linefrequency,DLF)脉动,严重影响了最大功率点跟踪效率。为此,从减小DLF处开环音频敏感系数幅值增益的角度,提出了基于虚拟电阻的输入电压DLF纹波抑制策略及具有鲁棒纹波抑制能... 详细信息

两级式单相光伏并网逆变器输入电压存在二倍工频(double-linefrequency,DLF)脉动,严重影响了最大功率点跟踪效率。为此,从减小DLF处开环音频敏感系数幅值增益的角度,提出了基于虚拟电阻的输入电压DLF纹波抑制策略及具有鲁棒纹波抑制能力的虚拟电阻设计方法。首先,建立了输入电压DLF纹波抑制的数学模型,并得出虚拟电阻的实现方法;然后,给出了具有鲁棒抑制能力的虚拟电阻和输入电压鲁棒稳定PI控制器的解耦设计方法,以确保系统在整个运行条件下均稳定且满足输入电压DLF纹波的抑制要求。最后,该方法的正确性通过280W的原理样机得到了仿真和实验验证。

关键词：光伏并网逆变器单相纹波抑制虚拟电阻鲁棒

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磁势自平衡回馈补偿式直流传感纹波抑制研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2005年第4期33卷 70-72页

作者：任士焱马爱清任琳吴波华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074 中国地质大学图书馆湖北武汉430074

基于磁势自平衡回馈补偿式直流传感机理,导出了磁势自平衡回路的电流波形曲线.根据铁芯近似矩形磁化曲线的特性,通过对电流波形的分析,拟合了描述电流波形的函数表达式,电流波形函数为不连续函数且有周期性.利用傅里叶级数对其进行了频... 详细信息

基于磁势自平衡回馈补偿式直流传感机理,导出了磁势自平衡回路的电流波形曲线.根据铁芯近似矩形磁化曲线的特性,通过对电流波形的分析,拟合了描述电流波形的函数表达式,电流波形函数为不连续函数且有周期性.利用傅里叶级数对其进行了频谱分析,计算了次数小于19次的各次谐波电流均方根值的频谱数据.从频谱分析结果可知,在各次谐波中,基波占主导地位.主要考虑基波分量,分析并计算了滤波电感的数值.系统加入33mH的电感后,纹波系数由1.0 2 5减小到0 .15 0 .

关键词：直流传感器磁势自平衡回馈补偿式频谱分析纹波抑制

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单级式单相逆变器及其低频输入电流纹波抑制

高电压技术 2019年第1期45卷 259-268页

作者：史尤杰刘邦银段善旭华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

单相逆变器的瞬时输出功率中包含二倍频脉动功率,使得直流侧输入电流中存在大量低频谐波成分。研究了一种电流源型单级式单相逆变电路。基于开关管复用技术,该电路可以在较少的开关器件数量下,同时实现直交功率变换以及低频输入电流纹... 详细信息

单相逆变器的瞬时输出功率中包含二倍频脉动功率,使得直流侧输入电流中存在大量低频谐波成分。研究了一种电流源型单级式单相逆变电路。基于开关管复用技术,该电路可以在较少的开关器件数量下,同时实现直交功率变换以及低频输入电流纹波抑制的功能。首先分析了该单级式单相逆变电路与常规两级式逆变电路在低频电流纹波传导以及电路模型上的等效性,基于以上分析提出一种控制策略,实现对单级式变换器的直流输入以及交流输出端口特性的同时控制;通过对照性研究,揭示了单级式和两级式逆变电路在器件额定上的相似性;最后通过仿真以及实验验证了控制算法的有效性和性能分析的正确性。

关键词：单级式单相逆变器低频输入电流纹波开关管复用纹波抑制滑动平均滤波器

14T核磁共振成像超导磁体电源拓扑设计及纹波抑制

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核聚变与等离子体物理 2019年第2期39卷 144-150页

作者：彭程伟高格盛志才周宇中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

根据14T 核磁共振成像(MRI)大电感超导体磁体(电感307H、连接阻抗2mΩ)负载纹波的需求(低压为3V、电流为1500A、电流纹波小于1ppm),基于常见拓扑结构出现的问题,提出了一种适用于这种大电感超导磁体运行电源的拓扑结构。此拓扑结构采用... 详细信息

根据14T 核磁共振成像(MRI)大电感超导体磁体(电感307H、连接阻抗2mΩ)负载纹波的需求(低压为3V、电流为1500A、电流纹波小于1ppm),基于常见拓扑结构出现的问题,提出了一种适用于这种大电感超导磁体运行电源的拓扑结构。此拓扑结构采用多级处理、无源滤波和有源滤波相结合的思想来设计。介绍了电源的输入级、中间变换级及输出级三个部分的拓扑,并阐述了各部分拓扑设计对负载电流纹波抑制的作用。通过 Matlab 仿真分析,验证了拓扑设计的合理性。

关键词：磁体电源纹波抑制拓扑结构核磁共振成像

基于SSOGI-RLSMC联合算法的加速器电源纹波抑制

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原子核物理评论 2021年第1期38卷 45-51页

作者：杨新华王永强李继强崔渊高大庆郑越兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 中国科学院近代物理研究所兰州730000

重离子加速器电源系统对励磁电源输出电流的稳定度和纹波精度要求高。磁铁负载的存在产生的纹波,会对加速器通过磁场精确控制粒子运动轨迹带来影响。针对以上问题,提出一种基于SSOGI-RLSMC新型联合算法,以减小磁铁负载影响下励磁电源输... 详细信息

重离子加速器电源系统对励磁电源输出电流的稳定度和纹波精度要求高。磁铁负载的存在产生的纹波,会对加速器通过磁场精确控制粒子运动轨迹带来影响。针对以上问题,提出一种基于SSOGI-RLSMC新型联合算法,以减小磁铁负载影响下励磁电源输出的电流纹波,提高电流稳定度。新型联合算法通过并联型二阶广义积分器(SSOGI)作为纹波检测器对纹波分量进行快速准确的提取,获得精度较高的指令电流;将指令电流和直流有源电力滤波器的补偿电流相减得到误差信号,利用趋近律滑模控制(RLSMC)算法对误差信号进行动态跟踪和补偿,以提高直流有源滤波器对励磁电源输出电流的纹波抑制能力,进而达到对粒子运动轨迹精确控制的目的。最后通过Matlab/Simulink仿真证明,所提的新型联合算法在以直流有源电力滤波器为主补偿手段的励磁电源中有效提高了励磁电源输出电流的精度和稳定度,改善了直流有源滤波器对纹波电流的抑制能力。

关键词：纹波检测并联型二阶广义积分器趋近律滑模控制直流有源电力滤波纹波抑制

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基于CSAPF的磁铁电源纹波抑制研究

原子核物理评论 2021年第2期38卷 166-174页

作者：王永强杨新华李继强黄玉珍高大庆罗伟兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050 中国科学院近代物理研究所兰州730000 甘肃电通电力工程设计咨询有限公司兰州730000

加速器系统中由于大量非线性器件的存在产生了大量纹波,严重影响加速器磁场对粒子运动轨迹的控制。为实现对加速器直流电源纹波的抑制,相关研究主要集中在用电压型有源电力滤波器降低直流电源纹波,但该方法存在抑制精度不足、响应延时... 详细信息

加速器系统中由于大量非线性器件的存在产生了大量纹波,严重影响加速器磁场对粒子运动轨迹的控制。为实现对加速器直流电源纹波的抑制,相关研究主要集中在用电压型有源电力滤波器降低直流电源纹波,但该方法存在抑制精度不足、响应延时、开关设备损耗较大等问题。针对以上问题,本文比较了电流型和电压型有源电力滤波器的主电路拓扑结构,研究了电流型和电压型有源电力滤波器的脉冲宽度调制技术和控制策略,分析了在加速器系统中不同的有源电力滤波器对磁铁电源输出电流纹波的抑制性能。通过仿真分析与实验验证,发现电流型有源电力滤波器对磁铁电源输出电流纹波具有显著的抑制效果,并且电流型有源电力滤波器能够直接控制输出的纹波电流,纹波精度抑制更高,CSAPF投入后,负载电流纹波显著减小,电流纹波系数达到1.6×10^(-5)。

关键词：纹波抑制抑制精度主电路拓扑结构有源电力滤波器

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一种具有纹波抑制功能的斩波稳定放大器

微电子学 2023年第6期53卷 1031-1036页

作者：尹勇生杨悦高杰邓红辉刘浩合肥工业大学微电子学院合肥230009

基于SMIC 0.18μm BCD工艺设计了一种低失调、低噪声的斩波稳定放大器。针对斩波调制技术引入输出纹波的问题,设计新型的乒乓结构陷波滤波器来抑制纹波,并采用复合路径多级放大器结构拓展了带宽。通过Spectre仿真验证,放大器增益带宽积... 详细信息

基于SMIC 0.18μm BCD工艺设计了一种低失调、低噪声的斩波稳定放大器。针对斩波调制技术引入输出纹波的问题,设计新型的乒乓结构陷波滤波器来抑制纹波,并采用复合路径多级放大器结构拓展了带宽。通过Spectre仿真验证,放大器增益带宽积为11.7 MHz,共模抑制比为145 dB,电源抑制比为126 dB。蒙特卡罗仿真结果表明,放大器失调电压分布的标准差为3.54μV,输入噪声谱密度为32.1nV/√Hz,纹波抑制效果达83.1 dB。

关键词：斩波放大器输入失调纹波抑制陷波滤波器

考虑波动功率耦合的电力电子变压器电容电压纹波抑制方法研究

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电测与仪表 2022年

作者：牛春豪徐永海华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室

级联型电力电子变压器通常采用大电容来抑制子模块的电容电压波动，这严重限制了电力电子变压器功率密度的提高。针对这一问题，文中首先推导了二倍频波动电压的产生机理和波动功率的耦合原理，然后从输入阻抗的角度对波动功率不能自然... 详细信息

级联型电力电子变压器通常采用大电容来抑制子模块的电容电压波动，这严重限制了电力电子变压器功率密度的提高。针对这一问题，文中首先推导了二倍频波动电压的产生机理和波动功率的耦合原理，然后从输入阻抗的角度对波动功率不能自然流入后级的原因进行了分析，进而提出了一种实时调整隔离级输入电流的电容电压纹波抑制策略，有效地降低了电容电压波动幅值，最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型，并与传统控制策略进行对比，验证了所提策略的有效性。

关键词：波动功率耦合级联型电力电子变压器纹波抑制电容优化