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一种基于对称半桥功率解耦拓扑的单相电流型变换器 被引量：1
1
作者 王立乔 臧朔 +1 位作者 李翀 王皓玉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期7764-7776,共13页
该文提出一种对称半桥功率解耦拓扑。该解耦拓扑串联在变换器直流侧可以起到补偿二倍频脉动电压、减小电感值、降低成本和减小体积的作用。通过对两个解耦电感进行耦合磁集成,进一步减小电路元件和解耦电感的值,使得减小电感值的效果更... 该文提出一种对称半桥功率解耦拓扑。该解耦拓扑串联在变换器直流侧可以起到补偿二倍频脉动电压、减小电感值、降低成本和减小体积的作用。通过对两个解耦电感进行耦合磁集成,进一步减小电路元件和解耦电感的值,使得减小电感值的效果更加显著。该功率解耦拓扑的直流侧输出电流间接闭环控制方法直接对直流侧电流进行采样,无需外加传感器,不需要复杂调节器和计算,在实际应用中更为灵活。最后搭建了基于对称半桥功率解耦拓扑的单相电流型PWM整流器仿真与实验平台,验证了所提拓扑的可行性。 展开更多
关键词 单相电流型PWM整流器 二倍频纹波脉动 功率解耦技术 磁集成 输出电流间接闭环控制
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多电平变流器多载波PWM技术的研究 被引量：29
2
作者 王立乔 黄玉水 +1 位作者 刘兆焱木 张仲超 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1025-1030,共6页
为了对多载波脉宽调制(PWM)技术的谐波特性进行定量的数学分析,通过双重傅立叶变换得到分别采用三种多载波PWM方案的多电平变流器输出电压的傅立叶级数.从谐波品质角度比较了各种方案的优劣,确定了在不同场合下多电平变流器最佳的调制方... 为了对多载波脉宽调制(PWM)技术的谐波特性进行定量的数学分析,通过双重傅立叶变换得到分别采用三种多载波PWM方案的多电平变流器输出电压的傅立叶级数.从谐波品质角度比较了各种方案的优劣,确定了在不同场合下多电平变流器最佳的调制方案.第三种方案的低次谐波含量最低,最适合于单相多电平变流器.在三相平衡无中线系统中,由于载波谐波不产生电流,第三种方案的总谐波失真度最低,因而最为合适.理论分析的结果得到了仿真实验的验证. 展开更多
关键词 多载波PWM 多电平变流器 傅立叶级数 双重傅立叶变换 最优调制方案
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组合变流器相移SVM技术的研究 被引量：21
3
作者 王立乔 王长永 张仲超 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第18期36-40,49,共6页
结合 SVM(空间矢量调制 )技术和组合相移 PWM技术的优点 ,提出了组合相移 SVM技术 ;这种技术的器件开关频率低 ,动态响应好 ,开关负荷均衡 ;相对于相移 SPWM技术 ,在采用不连续开关调制的情况下可将开关损耗降低 33% ,电压利用率提高 1 ... 结合 SVM(空间矢量调制 )技术和组合相移 PWM技术的优点 ,提出了组合相移 SVM技术 ;这种技术的器件开关频率低 ,动态响应好 ,开关负荷均衡 ;相对于相移 SPWM技术 ,在采用不连续开关调制的情况下可将开关损耗降低 33% ,电压利用率提高 1 5 % ,易于数字实现。相同频率调制比和幅度调制比的情况下 ,对调制波信号的不同采样点分布可以得到不同的 SVM波形。组合变流器相移 SVM技术的调制方法 ,就是将各变流器单元的采样时间错开 ,使得各变流器单元使用相同的SVM算法 ,相邻变流器单元间的采样时间相差 2π/ ( KN )的角度。文中从磁链的角度对相移 SVM技术做出了定性分析。利用 Matlab,实现了组合相移 SVM变流器的仿真 ,并对相移 SVM技术与常规 SVM技术、相移 SPWM技术进行了比较分析。 展开更多
关键词 组合变流器 相移SVM 相移PWM技术 SVM技术 空间矢量调制 拓扑结构 电力电子器件
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基于相移SPWM技术的级联型多电平变流器 被引量：15
4
作者 王立乔 王长永 +1 位作者 黄玉水 张仲超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期17-18,21,共3页
介绍一种基于相移 SPWM技术的级联型多电平变流器并给出了仿真结果。这种变流器与传统多电平变流器相比较 ,所用的开关器件数少 ,负荷均衡 ,输入输出线性度好 ,具有良好的控制特性。
关键词 相移SPWM 级联型多电平变流器 开关角控制 反馈控制
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基于新型移相控制的感应加热电源的研究 被引量：19
5
作者 王立乔 黄玉水 +1 位作者 王长永 张仲超 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2001年第1期3-4,37,共3页
针对电压型感应加热电源频率跟踪的要求 ,提出了一种新型的移相控制策略。这种策略逻辑明确 ,控制性能优越 ,实现简单、可靠。针对在实现过程中的关键问题 ,提出新的解决方法。所有的分析都得到实验验证。
关键词 频率跟踪 移相控制 感应加热电源 控制策略
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载波相移SPWM技术传输带宽的研究 被引量：15
6
作者 王立乔 胡长生 +1 位作者 刘兆燊 张仲超 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期49-52,91,共5页
电力开关变换器的传输带宽直接影响变换器本身的性能,在某些对信号传输性能有特殊要求的应用场合(如有源电力滤波器中)甚至起着关键作用。载波相移正弦脉宽调制(SPWM)技术是一种适用于大功率电力开关变换装置的高性能的开关调制策略,在... 电力开关变换器的传输带宽直接影响变换器本身的性能,在某些对信号传输性能有特殊要求的应用场合(如有源电力滤波器中)甚至起着关键作用。载波相移正弦脉宽调制(SPWM)技术是一种适用于大功率电力开关变换装置的高性能的开关调制策略,在有源电力滤波器中有良好的应用前景。文中根据载波相移SPWM技术输入、输出的频域数学关系,得到了其传输带宽的确定办法。仿真和实验结果表明,这种办法所确定的传输带宽是准确、有效的。 展开更多
关键词 传输带宽 载波相移正弦脉宽调制(SPWM) 频域数学关系 有源电力滤波器
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一种新型单级非隔离双Cuk逆变器 被引量：21
7
作者 王立乔 王欣 仇雷 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期846-854,共9页
为适应可再生能源发电系统宽范围变化的直流电压,提出一种新型单级非隔离双Cuk逆变器。该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力,使得该逆变器可以适应于宽范围变化... 为适应可再生能源发电系统宽范围变化的直流电压,提出一种新型单级非隔离双Cuk逆变器。该逆变器是将两个改进的Cuk直流变换器通过输入串联、输出并联的组合而成的。借助于Cuk直流变换器的升降压能力,使得该逆变器可以适应于宽范围变化的输入直流电压。介绍该逆变器的工作原理和参数设计方法,推导其数学模型并设计闭环调节器。在理论分析的基础上,进行仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该逆变器具有升降压能力,适用于输入电压宽范围波动的应用场合;通过设置适当的调节器,该逆变器可以获得良好的动、静态性能。 展开更多
关键词 单级非隔离双Cuk逆变器 宽范围变化直流电压 可再生能源发电系统 闭环调节器 升降压能力
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基于变异粒子群算法的光伏系统最大功率点跟踪研究 被引量：22
8
作者 王立乔 鲍利斌 孙孝峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期743-751,共9页
提出一种变异粒子群算法(MPSO),通过在粒子群算法中引入变异,可改善其跳出局部最优解的能力。变异粒子群算法采用有限的粒子数目即可实现阴影条件下光伏系统的最大功率点跟踪,而无需知道旁路二极管的数目,具有通用性。对变异粒子群算法... 提出一种变异粒子群算法(MPSO),通过在粒子群算法中引入变异,可改善其跳出局部最优解的能力。变异粒子群算法采用有限的粒子数目即可实现阴影条件下光伏系统的最大功率点跟踪,而无需知道旁路二极管的数目,具有通用性。对变异粒子群算法进行的仿真和试验可证明该算法的有效性。 展开更多
关键词 局部阴影遮挡光伏阵列 最大功率点跟踪 变异粒子群算法 全局寻优 局部最优解
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错时采样空间矢量调制技术的频域数学分析 被引量：17
9
作者 王立乔 胡长生 张仲超 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期26-31,共6页
错时采样空间矢量调制是一种新型的开关调制策略,能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,具有良好的谐波特性。文中以不连续脉宽调制为例,首先将其调制波显化,并通过双重傅里叶交换得到其频域数学模型。在此基础上,推... 错时采样空间矢量调制是一种新型的开关调制策略,能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,具有良好的谐波特性。文中以不连续脉宽调制为例,首先将其调制波显化,并通过双重傅里叶交换得到其频域数学模型。在此基础上,推导了错时采样空间矢量调制技术的频域数学模型,从而在理论上证明该技术能够大大提高装置的等效开关频率,同时没有基波损失。这个结论普遍适用于各种载波脉宽调制技术。仿真和实验验证了理论分析结果。 展开更多
关键词 错时采样空间矢量调制 不连续脉宽调制 双重傅里叶变换 频域数学模型
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级联型多电平变流器新型载波相移SPWM研究 被引量：50
10
作者 王立乔 齐飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期28-34,共7页
将单极性正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)引入到级联型多电平变流器中,提出一种新型载波相移SPWM策略。该策略较传统的载波相移SPWM可以节省一半的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲发生器,对级联型多电平逆变... 将单极性正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)引入到级联型多电平变流器中,提出一种新型载波相移SPWM策略。该策略较传统的载波相移SPWM可以节省一半的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)脉冲发生器,对级联型多电平逆变器的数字化实现有重要的理论和实用价值。给出新型载波相移SPWM的2种调制方式,分别推导频域调制模型,并对其谐波特性进行分析、比较和仿真验证。仿真结果表明,对于单相系统,2种方式基本相当;对于三相系统,方式二的谐波特性更好。分析新型载波相移SPWM技术的热稳定性问题,并给出其解决办法。实验结果验证了理论分析和仿真研究的正确性。 展开更多
关键词 新型载波相移SPWM 级联型多电平变流器 PWM脉冲发生器 频域调制模型 热稳定性
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最小开关损耗空间矢量调制的谐波分析 被引量：10
11
作者 王立乔 林平 张仲超 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2003年第21期30-34,共5页
最小开关损耗空间矢量调制是目前应用广泛的开关调制策略。文中将常见的几种最小开关损耗空间矢量调制方法的调制波显化 ,并对其谐波进行了定性分析。根据相电压调制函数 ,通过双重傅里叶变换 ,得到了最小开关损耗空间矢量调制的频域数... 最小开关损耗空间矢量调制是目前应用广泛的开关调制策略。文中将常见的几种最小开关损耗空间矢量调制方法的调制波显化 ,并对其谐波进行了定性分析。根据相电压调制函数 ,通过双重傅里叶变换 ,得到了最小开关损耗空间矢量调制的频域数学模型 ,并由此对其谐波特性进行了定量的数学分析 ,得到了一些结论。这些结论对进一步研究最小开关损耗空间矢量调制技术的输入输出关系、传输带宽有重要的意义。 展开更多
关键词 谐波 最小开关损耗空间矢量调制 相电压调制函数 数学模型 双重傅里叶变换
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载波幅值可调PWM技术及其在级联型多电平变流器中的应用 被引量：10
12
作者 王立乔 杨博生 邬伟扬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期122-128,共7页
在详细分析直流电压脉动对输出电压影响机理的基础上,提出载波幅值可调PWM技术。根据直流侧电压脉动的实际情况及时调整载波幅值,可以有效地抑制直流侧电压脉动造成的输出电压畸变。载波幅值可调PWM技术原理简单、实现方便,还可以降低... 在详细分析直流电压脉动对输出电压影响机理的基础上,提出载波幅值可调PWM技术。根据直流侧电压脉动的实际情况及时调整载波幅值,可以有效地抑制直流侧电压脉动造成的输出电压畸变。载波幅值可调PWM技术原理简单、实现方便,还可以降低直流侧滤波电容,对提高系统品质和功率密度有重要意义。理论分析和仿真研究得到了实验验证。 展开更多
关键词 电力电子 级联型多电平变流器 直流侧电压脉动 输出电压畸变 载波幅值可调PWM
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一种新型升降压型多电平逆变器 被引量：6
13
作者 王立乔 马刚 +1 位作者 赵斯 孙孝峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期47-55,共9页
提出一种新型单级升降压多电平逆变器,该逆变器可适应输入直流电压的大范围变化,在可再生能源的能量转换、存储及传送系统中有重要的应用前景。该升降压多电平逆变器由Buck-Boost变换器推演而来,利用电感作为储能和均衡元件,无需电解电... 提出一种新型单级升降压多电平逆变器,该逆变器可适应输入直流电压的大范围变化,在可再生能源的能量转换、存储及传送系统中有重要的应用前景。该升降压多电平逆变器由Buck-Boost变换器推演而来,利用电感作为储能和均衡元件,无需电解电容,具有较高的可靠性和较长的使用寿命。本文介绍了升降压多电平逆变器的拓扑结构和基本工作原理。在分析其均流特性的基础上,选择载波反相PWM调制策略,实现该逆变器的自均流。最后给出仿真和实验结果,对理论分析进行验证。 展开更多
关键词 升降压多电平逆变器 单级 可再生能源 载波反相PWM 自均流
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串联型功率解耦型无电解电容PFC电路 被引量：20
14
作者 王立乔 王海旭 +1 位作者 崔舒敏 沈虹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期5195-5204,共10页
为了去除电解电容,提高变换器寿命,提出一种串联型功率解耦无电解电容功率因数校正(power factor correction,PFC)拓扑,选择单相全桥逆变电路串联在Boost型PFC电路与负载之间作为解耦电路。根据电压补偿与功率解耦的原理,针对该解耦电... 为了去除电解电容,提高变换器寿命,提出一种串联型功率解耦无电解电容功率因数校正(power factor correction,PFC)拓扑,选择单相全桥逆变电路串联在Boost型PFC电路与负载之间作为解耦电路。根据电压补偿与功率解耦的原理,针对该解耦电路提出一种电压补偿开环控制策略,该方法对负载变化不敏感,提高了系统的稳定性和可靠性,且开关器件承受较低电压值,无需电流采样环节,减小了变换器的体积和成本。为了进一步提高电路输入电流质量,提出适用于解耦电路的闭环控制策略,仿真结果表明,闭环控制较电压补偿开环控制策略,可优化输入电流质量,减少谐波污染,但是在成本与复杂程度上高于开环控制策略。最后,对提出的串联型解耦电路拓扑与电压补偿型的开环及闭环控制策略进行实验验证,实验结果证明了理论的正确性。 展开更多
关键词 无电解电容 Boost型PFC电路 功率解耦 单相全桥逆变电路 电压补偿控制策略
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错时采样空间矢量调制的级联型多电平变流器及其在并联有源电力滤波器中的应用 被引量：22
15
作者 王立乔 邬伟扬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期90-97,共8页
介绍了错时采样空间矢量调制的基本原理,讨论了组合变流器与级联型多电平变流器的等价关系,提出了错时采样空间矢量调制在级联型多电平变流器中的实现方法,并进行了实验验证。给出了基于错时采样空间矢量调制级联型多电平变流器的并联... 介绍了错时采样空间矢量调制的基本原理,讨论了组合变流器与级联型多电平变流器的等价关系,提出了错时采样空间矢量调制在级联型多电平变流器中的实现方法,并进行了实验验证。给出了基于错时采样空间矢量调制级联型多电平变流器的并联电力有源滤波器的拓扑结构,设计了其交、直流控制系统,并以仿真和实验结果加以验证。仿真和实验结果表明,基于错时采样空间矢量调制级联型多电平变流器的并联有源滤波器可以在较低的开关频率下准确、有效地补偿负载谐波和无功功率。 展开更多
关键词 大功率电力电子装置 错时采样空间矢量调制 级联型多电平变流器 并联有源电力滤波器
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基于统一模型的谐波及无功电流检测 被引量：4
16
作者 王立乔 林平 +1 位作者 刘兆燊 张仲超 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期691-695,共5页
基于瞬时无功功率理论建立了谐波及无功电流检测系统闭环、开环的统一模型.将负载电流进行坐标变换,在旋转坐标系下经低通滤波得到基波有功电流,从负载电流中减掉基波有功电流获得谐波及无功电流.给出检测电路等效低通滤波器的优化设计... 基于瞬时无功功率理论建立了谐波及无功电流检测系统闭环、开环的统一模型.将负载电流进行坐标变换,在旋转坐标系下经低通滤波得到基波有功电流,从负载电流中减掉基波有功电流获得谐波及无功电流.给出检测电路等效低通滤波器的优化设计方案,分析了等效滤波器的阶数、截止频率对检测系统动、静态特性的影响.结果表明,为了兼顾检测系统动、静态特性的要求,等效滤波器的截止频率应为10～40Hz;为了减小系统的复杂性,等效滤波器的阶数不宜高于三阶.通过电力有源滤波器的谐波及无功电流实时闭环检测系统的实验,结果表明该检测系统具有良好的动、静态响应. 展开更多
关键词 瞬时无功功率理论 谐波及无功电流检测 统一模型 等效低通滤波器
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单相多电平逆变器空间矢量调制技术及其应用 被引量：17
17
作者 王立乔 姜旭东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期114-121,共8页
将空间矢量调制引入单相多电平逆变器之中,提出了单相多电平空间矢量调制技术。根据单相多电平逆变器的一般模型,给出了其空间矢量图,推导了单相多电平空间矢量调制技术的调制原理。以混合级联七电平逆变器为例,采用单相多电平空间矢量... 将空间矢量调制引入单相多电平逆变器之中,提出了单相多电平空间矢量调制技术。根据单相多电平逆变器的一般模型,给出了其空间矢量图,推导了单相多电平空间矢量调制技术的调制原理。以混合级联七电平逆变器为例,采用单相多电平空间矢量调制,实现了两种调制算法的仿真和试验。仿真和试验结果表明,单相多电平空间矢量调制技术将复杂的开关状态组合抽象为简单的电压空间矢量,可以灵活地利用开关状态的冗余得到满足实际需要的调制算法,具有算法简单、容易实现、通用性强等优点。 展开更多
关键词 单相多电平空间矢量调制 单相多电平逆变器 混合级联七电平逆变器 通用性
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一种单级隔离型Sepic逆变器 被引量：10
18
作者 王立乔 祝百年 孙孝峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期75-82,107,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 单级隔离型Sepic逆变器 可再生能源发电系统 直流侧电压宽范围变化 单周期控制 磁集成
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一种新型无电解电容的单级Zeta逆变器 被引量：7
19
作者 王立乔 李占一 杨彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期4221-4230,共10页
传统的电压型逆变器只能实现降压逆变,且使用电解电容,体积大、可靠性低,应用于新能源发电系统等领域时具有很大的局限性。提出一种新型无电解电容的单级非隔离逆变器拓扑,该逆变器由2个改进型Zeta电路组合而成,所含开关器件及无源器件... 传统的电压型逆变器只能实现降压逆变,且使用电解电容,体积大、可靠性低,应用于新能源发电系统等领域时具有很大的局限性。提出一种新型无电解电容的单级非隔离逆变器拓扑,该逆变器由2个改进型Zeta电路组合而成,所含开关器件及无源器件数量较少,以容值较小的非电解电容作为中间储能元件,具有体积小、可靠性高、使用寿命长的优点。分析新型逆变器的工作原理,推导得出中间储能电容电压公式及逆变器增益;建立该逆变器数学模型,设计闭环调节器,并进行仿真验证;在理论分析和仿真实验的基础上,对新型无电解电容的单级Zeta逆变器搭建实验样机,实验结果证明,该逆变器具有良好的动静态性能。 展开更多
关键词 可再生能源发电 无电解电容 Zeta变换器 升降压 闭环控制
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基于单周期控制的单相交流斩波电路 被引量：4
20
作者 王立乔 刘青 王宁威 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2009年第6期12-14,共3页
交流斩波器已广泛应用于工业加热、灯光控制、感应电机软启动以及风扇或水泵的速度控制等领域,常用的控制方法为电压瞬时值PI控制,但该方法存在动态响应差、过零点畸变的缺点。采用单周期控制可解决这一问题。单周期控制是一种非线性控... 交流斩波器已广泛应用于工业加热、灯光控制、感应电机软启动以及风扇或水泵的速度控制等领域,常用的控制方法为电压瞬时值PI控制,但该方法存在动态响应差、过零点畸变的缺点。采用单周期控制可解决这一问题。单周期控制是一种非线性控制方式,其特点是动态响应快、跟踪性能好。介绍了一种基于单周期控制的单相交流斩波器,分析了其工作原理及控制方式,并通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 斩波电路 功率因数 控制/单周期控制
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