箝位

1 現(xiàn)狀分析放電箝位絕緣子配有放電間隙是配電線路上采用的一種防雷方式，其具有工藝可控、滅弧性能良好等優(yōu)點(diǎn)。但隨著配電線路絕緣防護(hù)水平要求的提高，現(xiàn)在須要采用帶電作業(yè)方式將其象鼻形引弧棒拆除。由于上端引弧棒的距離與放電板間距遠(yuǎn)小于0.4 m，作業(yè)人員無(wú)法用手開展引弧棒遮蔽工作，因此給帶電作業(yè)工作帶來較大風(fēng)險(xiǎn)。如能研發(fā)一款專用絕緣擋板，將上端引弧棒與下方放電板有效隔離，解決該型絕緣子放電間隙難以遮蔽的問題，就能保證作業(yè)人員安全順利的完成拆除工作。2 設(shè)計(jì)思路通

，進(jìn)而誕生了同步箝位式壓電電機(jī)。同步箝位控制原理結(jié)合了壓電超聲馬達(dá)的諧振驅(qū)動(dòng)和尺蠖馬達(dá)的控制機(jī)理兩個(gè)特點(diǎn)，克服了兩者的缺點(diǎn)：壓電超聲馬達(dá)工作過程中存在滑動(dòng)摩擦和尺蠖馬達(dá)準(zhǔn)靜態(tài)工作頻率較低[9～15]。同步箝位式壓電電機(jī)采用方波作為激勵(lì)信號(hào)，保證方波形式的位移運(yùn)動(dòng)，優(yōu)勢(shì)在于能在驅(qū)動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)速度為零處卡緊和松開，理論上無(wú)滑動(dòng)摩擦存在，效率較高，損耗減少。例如賀良國(guó)等研究的新型同步箝位控制壓電馬達(dá)，該馬達(dá)總效率可達(dá)18.5%[16],但此類箝位式馬達(dá)受到方波作為

此,需要結(jié)合有源箝位技術(shù)將功率管上尖峰電壓箝位,實(shí)現(xiàn)一次側(cè)功率管的零電壓開通和同步整流管的零電流關(guān)斷,提升反激電路拓?fù)涞男屎洼敵鲭娏?。通過對(duì)有源箝位反激電路拓?fù)洹⑼秸麟娐愤M(jìn)行分析,完成電路仿真和樣機(jī)驗(yàn)證,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款14～40 V直流電壓輸入,±5 V/6 A雙路輸出DC/DC變換器,典型效率達(dá)86%,具有轉(zhuǎn)換效率高、輸出電流大等優(yōu)點(diǎn)。雙路輸出DC/DC變換器采用厚膜混合集成工藝制作,能夠滿足航天、航空等高可靠電源應(yīng)用領(lǐng)域的使用要求。1 電路工

造成了影響.有源箝位電路不僅在全負(fù)載范圍內(nèi)箝位主開關(guān)管電壓峰值，還可以將漏感能量加以利用，因此成為業(yè)界的研究熱點(diǎn)[8-12].目前，已經(jīng)提出多種有源箝位反激拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如單管有源箝位反激[13]、雙管有源箝位反激[14]等.為了減小傳統(tǒng)有源箝位反激變換器箝位管的導(dǎo)通損耗，許奕辰提出了非互補(bǔ)導(dǎo)通控制策略[15]，實(shí)現(xiàn)了主開關(guān)管的0電壓開關(guān).同時(shí)讓變換器工作于臨界連續(xù)模式，采用準(zhǔn)諧振控制模式實(shí)現(xiàn)箝位管的谷底開通，優(yōu)化了變換器的效率.黃陽(yáng)強(qiáng)研究了雙管反激變換器[1

傳統(tǒng)的兩電平中點(diǎn)箝位(neutral point clamped，NPC)單相逆變器在光伏發(fā)電領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但由于光伏陣列的輸出功率具有隨機(jī)性、波動(dòng)性的特征，且逆變器的開關(guān)損耗和發(fā)熱量會(huì)隨著開關(guān)頻率的提高而增大，因此，受限于逆變器的開關(guān)頻率，應(yīng)用于光伏陣列的逆變器輸出的電流含有大量諧波成分。為此，有研究學(xué)者提出了三電平單相逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，相較于傳統(tǒng)的兩電平單相逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其可使逆變器的開關(guān)頻率成倍減小，降低了開關(guān)損耗，提升了逆變器效率；并且在相同

獻(xiàn)報(bào)道了相關(guān)電壓箝位電路的分析與設(shè)計(jì)[2-3].其中無(wú)源能量耗散型RCD箝位電路(以下簡(jiǎn)稱RCD箝位電路)由于電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)成本低廉，廣泛應(yīng)用于中小功率反激變換器中.文獻(xiàn)[4-7]從RCD箝位電路工作過程中能量守恒的角度提出了相關(guān)元器件參數(shù)的求解方程.文獻(xiàn)[8]在文獻(xiàn)[4-7]的基礎(chǔ)上提出回饋能耗，進(jìn)一步完善和豐富了箝位過程中能量守恒的表達(dá)式，其最終目的仍然是推導(dǎo)求解RCD箝位電路的元件參數(shù).文獻(xiàn)[9]認(rèn)為反激變壓器次級(jí)繞組漏感能量對(duì)RCD箝位電路也存

電壓、動(dòng)作電壓、箝位電壓、極限電壓等電壓參數(shù)，更應(yīng)該考慮電流參數(shù)，包括放電電流和沖擊電流等。基本上，主流過壓限制器件的工作原理是這樣的：器件兩端電壓未達(dá)到工作電壓前，呈高阻態(tài)，不影響原電路的正常工作；器件兩端電壓達(dá)到工作電壓后，呈低阻態(tài)，導(dǎo)通兩端形成新的放電路徑，從而抑制電壓進(jìn)一步升高；當(dāng)器件兩端電壓降低到恢復(fù)電壓以下后，器件重新恢復(fù)到高阻態(tài)，結(jié)束一次保護(hù)動(dòng)作。瞬態(tài)過壓限制裝置大體可以分作兩大類，開關(guān)型和箝位型。主要區(qū)別在于，開關(guān)型器件進(jìn)入工作狀態(tài)后，阻抗

設(shè)計(jì)采用正激有源箝位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效率、低紋波的小體積開關(guān)電源設(shè)計(jì)。表1：主要技術(shù)指標(biāo)要求2.1 正激有源箝位拓?fù)浞治稣び性?span id="j5i0abt0b" class="hl">箝位拓?fù)滠涢_關(guān)技術(shù)，相比傳統(tǒng)單端復(fù)位如RCD 箝位、線包復(fù)位和諧振復(fù)位性能要好，有源箝位技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)。（1）它不需要附加繞組或有能量損耗的電路進(jìn)行磁復(fù)位；（2）有源箝位拓?fù)淠軌騼?chǔ)存并利用寄生參數(shù)中的能量，提升效率；（3）主MOS管電壓應(yīng)力較低且能在零電壓開關(guān)，可減少EMI電磁干擾及降低輸出紋波；（4）有源箝位拓?fù)涞恼伎毡瓤梢源笥?0

；紋波補(bǔ)償電路由箝位電路和反激變換器組成，箝位電路由箝位二極管D9、D10和箝位電容C1組成，用于吸收由漏感引起的電壓尖峰能量，反激變換器由變壓器T2、開關(guān)管S3和整流二極管D11組成，用于產(chǎn)生低頻紋波補(bǔ)償信號(hào)，實(shí)現(xiàn)LED驅(qū)動(dòng)電源的低紋波輸出。圖1 低紋波 LED驅(qū)動(dòng)電源電路拓?fù)銯ig.1 Circuit topology of the proposed LED driver with low output ripple1.2 主電路工作原理圖2為電路的主

提出了采用RCD箝位電路來吸收MOSFET 關(guān)斷時(shí)刻的漏感能量來降低漏源尖峰電壓，但是沒有提到RCD 箝位電路在降低MOSFET 關(guān)斷時(shí)刻漏源尖峰電壓的同時(shí)會(huì)增大MOSFET 開通時(shí)刻的電流尖峰。本文在分析變壓器分布電容和箝位二極管結(jié)電容在MOSFET 開通時(shí)刻進(jìn)行充電會(huì)產(chǎn)生電流尖峰的基礎(chǔ)上，同時(shí)通過了仿真驗(yàn)證。由于實(shí)際變壓器和二極管的寄生參數(shù)不可能完全消除，因此很難通過實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證；但是可以通過仿真的方式在元件的理想模型上添加相應(yīng)的寄生參數(shù)進(jìn)行

要由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、前箝位機(jī)構(gòu)、后箝位機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌組成，其工作原理如圖1所示，通過以下步驟完成一次步進(jìn)運(yùn)動(dòng)：(1)后固定：后箝位機(jī)構(gòu)伸長(zhǎng)，固定在導(dǎo)軌上。(2)前解脫：前箝位機(jī)構(gòu)收縮，與導(dǎo)軌解脫。(3)驅(qū)動(dòng)：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)伸長(zhǎng)，推動(dòng)前箝位機(jī)構(gòu)向前移動(dòng)。(4)前固定：前箝位機(jī)構(gòu)伸長(zhǎng)，固定在導(dǎo)軌上。(5)后解脫：后箝位機(jī)構(gòu)收縮，與導(dǎo)軌解脫。(6)復(fù)位：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)收縮，拉動(dòng)后鉗緊機(jī)構(gòu)向前移動(dòng)。圖1 直線驅(qū)動(dòng)器的工作原理Fig.1 Working principle of line

e diode）箝位環(huán)節(jié)的方法加以抑制。在深入研究箝位環(huán)節(jié)對(duì)母線電壓尖峰抑制機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)改進(jìn)型RCD箝位環(huán)節(jié)的能量傳輸過程進(jìn)行分析，得到峰值電壓與箝位環(huán)節(jié)參數(shù)之間的定量關(guān)系，進(jìn)而給出箝位環(huán)節(jié)各參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)所提出方法進(jìn)行性能測(cè)試，討論箝位環(huán)節(jié)各參數(shù)對(duì)母線電壓尖峰抑制效果以及變換器性能的影響規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提出方法可在不影響功率因數(shù)校正效果的情況下有效控制母線電壓峰值，實(shí)現(xiàn)電壓尖峰的抑制。關(guān)鍵詞：?jiǎn)渭?jí)單相全橋PFC變換器;改進(jìn)型RCD箝位環(huán)節(jié);

構(gòu))、預(yù)緊機(jī)構(gòu)、箝位機(jī)構(gòu)及底座導(dǎo)軌等，其中驅(qū)動(dòng)單元、箝位機(jī)構(gòu)和柔性鉸鏈組(含放大機(jī)構(gòu))是決定該類驅(qū)動(dòng)器性能的3個(gè)關(guān)鍵部件。1 尺蠖型驅(qū)動(dòng)器關(guān)鍵部件尺蠖型驅(qū)動(dòng)器的最基本構(gòu)型，至少有兩組箝位機(jī)構(gòu)和一組驅(qū)動(dòng)單元，以實(shí)現(xiàn)“前松后箝-推進(jìn)-前箝后松-復(fù)位”的四步循環(huán)，對(duì)外輸出推力(矩)。1.1 箝位機(jī)構(gòu)箝位機(jī)構(gòu)按性質(zhì)分主動(dòng)箝位和被動(dòng)箝位兩種，按布局分為內(nèi)箝位和外箝位兩種。圖1為主、被動(dòng)箝位方式的對(duì)比示意圖。主動(dòng)箝位方式箝緊力由箝位面與導(dǎo)軌面之間的摩擦力提供，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

華慶，方明杰?加箝位繞組的軟開關(guān)全橋變換器魯建粱1，萬(wàn)華慶2，方明杰2（1. 92730部隊(duì)，海南三亞 572016；2. 武漢第二船舶設(shè)計(jì)研究所，武漢 430000）本文在傳統(tǒng)全橋變換器的變壓器原邊額外增加了一個(gè)箝位繞組和四只箝位二極管，由此提出加箝位繞組的軟開關(guān)全橋變換器。分析所提出軟開關(guān)全橋變換器的工作原理，并指出箝位繞組實(shí)現(xiàn)電壓箝位的機(jī)理。研制了一臺(tái)額定功率為2 kW的原理樣機(jī)，對(duì)所提出的軟開關(guān)全橋變換器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并與僅加箝位二極管的軟開關(guān)全橋變

機(jī)，可獲得的最大箝位力為70 N，靜、動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力分別為63 N、47 N，電機(jī)的分辨率為40 nm，最大速度為0.24 mm/s；李全松等[6]研制出一種新型爬行式壓電尺蠖直線電機(jī)，該電機(jī)的運(yùn)動(dòng)范圍為20 mm，可獲得的箝位力與驅(qū)動(dòng)力分別為47 N與38 N，電機(jī)的分辨率為20 nm，最大速度達(dá)到0.48 mm/s；J. Park等[7]研制出一種同時(shí)擁有大位移和大推力的壓電尺蠖直線電機(jī)，可獲得的靜、動(dòng)態(tài)箝位力分別為2.25 kN與50 N，電機(jī)能達(dá)到的最

動(dòng)[4]，其通過箝位自鎖的方式，將壓電疊堆小振幅、高頻率的能量輸入轉(zhuǎn)換為低頻率、大位移的能量輸出。在壓電尺蠖式直線作動(dòng)器方面，趙宏偉[5]和張兆成[6]取得了很好的研究成果，但基于主動(dòng)箝位方式，作動(dòng)器的推力只有幾十牛頓。朱鵬舉等[7]采用螺旋箝位[8]方式設(shè)計(jì)的作動(dòng)器最大推力可達(dá)130 N，行程為40 mm?；诼菪?span id="j5i0abt0b" class="hl">箝位的方式，利用壓電疊堆在非共振狀態(tài)下輸出力大，變形大，重復(fù)精度高等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種推拉雙向大行程、大推力的壓電直線作動(dòng)器，并對(duì)其箝位條件進(jìn)行

為電源軌靜電放電箝位電路和I/O端口靜電放電箝位電路[4]．目前，用于I/O端口的靜電放電防護(hù)技術(shù)已較為成熟．受限于應(yīng)用場(chǎng)合的特殊性及工藝限制，適于電源軌到地的靜電放電箝位電路往往存在觸發(fā)電壓高、開啟速度慢以及自身易損壞等缺點(diǎn)[5]．文獻(xiàn)[6]采用 0.18 μm CMOS標(biāo)準(zhǔn)工藝，通過對(duì)傳統(tǒng)靜電放電電源箝位電路改進(jìn)，提出了一種動(dòng)態(tài)偵測(cè)防護(hù)電路，具有漏電流低的優(yōu)點(diǎn); 文獻(xiàn)[7]采用 0.18 μm CMOS標(biāo)準(zhǔn)工藝，基于傳統(tǒng)接地N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(Ga

曉琴摘 要：為使箝位二極管承受的電壓值不超過直流母線電壓，提出了一種改進(jìn)型箝位諧振直流環(huán)節(jié)逆變器，逆變器的輔助諧振電路中只有一個(gè)輔助開關(guān)器件，箝位電路中無(wú)需設(shè)置箝位開關(guān)，而且逆變器的直流母線電壓被箝位在輸入直流電壓的1.1～1.3倍，有效地降低了電壓應(yīng)力。根據(jù)各工作階段下的等效電路，分析了電路的工作過程，軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件和實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明主開關(guān)器件在輕載和滿載時(shí)都可以實(shí)現(xiàn)零電壓軟切換，輔助開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)零電流軟切換。因此，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠有效地降低開

[3-6]。中點(diǎn)箝位型NPC三電平拓?fù)涫浅Ｓ玫娘L(fēng)電變流器拓?fù)?，與常規(guī)兩電平拓?fù)湎啾?，其不僅可以提高變流器輸出功率，還可以降低電流輸出總諧波失真 THD（total harmonic distortion）。然而，隨著風(fēng)電變流器輸出容量的增加，其開關(guān)損耗與電能質(zhì)量之間的矛盾仍較難平衡，因此如何實(shí)現(xiàn)開關(guān)損耗與電流THD的優(yōu)化，成為大功率風(fēng)電變流系統(tǒng)的核心技術(shù)之一。一般而言，開關(guān)損耗減小可以通過減少單次開關(guān)損耗和減小開關(guān)次數(shù)實(shí)現(xiàn)。文獻(xiàn)[11]將中點(diǎn)箝位型三電平拓

線性電壓轉(zhuǎn)換有源箝位正激變換器*周雪會(huì)1*,孔繁鎳2(1.廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程系,南寧 530004;2.廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院,南寧 530004)提出一種具有非線性電壓轉(zhuǎn)換的正激變換器,通過在有源箝位正激變換器的變壓器二次側(cè)增加一個(gè)續(xù)流二極管和一個(gè)輸出濾波電感得到。該變換器保留了有源箝位正激變換器的優(yōu)點(diǎn),同時(shí),具有更高的占空比利用率,使得其具有寬輸入電壓適應(yīng)范圍,軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)和二極管電壓電流應(yīng)力的減小,使其功率轉(zhuǎn)換效率進(jìn)一步提高。研制了一臺(tái)

，其前級(jí)采用有源箝位正反激變換器電路，通過箝位電路實(shí)現(xiàn)主開關(guān)管漏源極電壓箝位,利用漏感電流為主開關(guān)管結(jié)電容放電實(shí)現(xiàn)零電壓開通；后級(jí)采用基于臨界電流連續(xù)控制的傳統(tǒng)單相全橋逆變器，通過控制電感電流雙向流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開通。搭建的250 W并網(wǎng)逆變器樣機(jī)驗(yàn)證了所提方案的可行性和正確性。結(jié)果表明基于軟開關(guān)控制方式的微型逆變器能大大提高效率,適用于微電網(wǎng)中光伏并網(wǎng)微型逆變器等功率較小的應(yīng)用場(chǎng)合。微型逆變器；有源箝位；軟開關(guān)；高效率在全球性能源危機(jī)的影響下，高

6)兩級(jí)復(fù)合放大箝位步進(jìn)壓電直線電機(jī)*韓 路1，黃衛(wèi)清1,3,王 寅2(1.南京航空航天大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 南京，210016)(2.華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院 廈門，361021)(3.廣州大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院 廣州,510006)針對(duì)尺蠖式電機(jī)運(yùn)行過程中導(dǎo)軌與動(dòng)子對(duì)加工與裝配要求過高的問題，提出了一種尺蠖式原理的兩級(jí)復(fù)合放大箝位步進(jìn)壓電直線電機(jī)，分析了電機(jī)的工作原理，設(shè)計(jì)了電機(jī)箝位機(jī)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)。利用有限元軟件對(duì)箝位機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，得到

提出了一種新型的箝位型HERIC拓?fù)洹?span id="j5i0abt0b" class="hl">箝位型HERIC拓?fù)涫窃谀孀兤髦绷鬏斎腚娙莸闹悬c(diǎn)加入了另一個(gè)開關(guān)管，使整個(gè)工作過程中共模電壓保持不變。通過仿真發(fā)現(xiàn)這一理論是可行的。然后分別搭建HERIC逆變電路和箝位型HERIC逆變電路，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證了仿真結(jié)果，證明了箝位型HERIC拓?fù)涞挠行院偷吐╇娏魈匦?。光伏逆變器；非隔離；拓?fù)?；共模電壓?span id="j5i0abt0b" class="hl">箝位0 引言圖1 HERIC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨著新能源的興起，太陽(yáng)能已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，這其中包括光伏發(fā)電。傳統(tǒng)的光

GBT驅(qū)動(dòng)器有源箝位功能分析陳玉香，羅皓澤，李武華，何湘寧（浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，杭州310027）針對(duì)Trench gate/Field-stop IGBT結(jié)構(gòu)特有的關(guān)斷過程中集電極電流下降率不可控問題，引入了載流子抽取模型來模擬器件關(guān)斷過程中的集電極電流下降階段器件內(nèi)部載流子的動(dòng)態(tài)行為特性，并以此為基礎(chǔ)分析了驅(qū)動(dòng)器為適應(yīng)Trench gate/Field-Stop IGBT結(jié)構(gòu)這種關(guān)斷特性而引入的有源箝位功能的作用機(jī)理，驗(yàn)證了載流子抽取模型在器件級(jí)與電

Saber的有源箝位反激電路設(shè)計(jì)與仿真*李志軍，秦曉雪，張軒濤，劉漢征，劉 爽（河北工業(yè)大學(xué) 控制科學(xué)與控制工程學(xué)院，天津 300130）簡(jiǎn)述了反激變換器的電路結(jié)構(gòu)及原理，提出了有源箝位反激電路，并對(duì)其工作過程進(jìn)行了分析討論。在此基礎(chǔ)上對(duì)有源箝位反激電路的關(guān)鍵器件的參數(shù)進(jìn)行了理論設(shè)計(jì)。基于Saber軟件搭建了仿真模型，對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，引入有源箝位電路后，不僅使得隔離變壓器漏感引起的能量傳輸損失得到了充分利用，而且使主輔功率開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)

002）雙RCD箝位的雙管正激變換器研究寧平華1，陳樂柱2，丁鑫龍2，夏興國(guó)1（1.馬鞍山職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程系，馬鞍山243031；2.安徽工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，馬鞍山243002）針對(duì)傳統(tǒng)單管和雙管DC-DC變換電路分別存在的高開關(guān)應(yīng)力與低占空比的不足，提出一種雙RCD箝位的雙管正激變換電路，并對(duì)該電路進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)分析及仿真與樣機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，該電路不僅可將最大可調(diào)占空比由普通雙管時(shí)的0.5提升至0.8左右，而且能使最大開關(guān)應(yīng)力較單管有大幅下

的發(fā)展趨勢(shì)和有源箝位電路的工作原理，研究了一種采用磁放大技術(shù)和固定伏特秒控制技術(shù)的有源箝位反激軟開關(guān)電路，對(duì)該電路的工作過程進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析。在理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一款48W的電源樣機(jī)。經(jīng)過測(cè)試，驗(yàn)證了該理論分析的正確性，在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)完全實(shí)現(xiàn)了主開關(guān)管和箝位電路的軟開關(guān)變換，軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)的條件不依賴于變壓器的參數(shù)。在采用肖特基二極管整流的情況下，滿載輸出的轉(zhuǎn)換效率在89%以上。有源箝位；反激變換器；磁放大器；固定伏秒值反激式變換器具有電路簡(jiǎn)單、成

工作特點(diǎn)及零電流箝位現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，提出了一種新穎的逆變器死區(qū)效應(yīng)消去補(bǔ)償方法。該方法在非過零區(qū)域依據(jù)并網(wǎng)電流的方向選擇有效開關(guān)管，屏蔽無(wú)效開關(guān)，在過零區(qū)域根據(jù)并網(wǎng)電流的大小進(jìn)行前饋補(bǔ)償。與傳統(tǒng)死區(qū)消去和補(bǔ)償方法相比，該方法充分考慮了零電流箝位現(xiàn)象，能夠更好地抑制電流過零處逆變器輸出電壓波形畸變，有效消除了死區(qū)效應(yīng)的影響，降低輸出電壓諧波含量，從而改善并網(wǎng)電流質(zhì)量。利用Matlab/Simulink仿真軟件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果證明了逆變器死區(qū)效應(yīng)消去補(bǔ)償

，或者設(shè)計(jì)合適的箝位電路吸收漏感中的能量。箝位電路一般分為有源型[7-8]和無(wú)源型[8-9]，其中無(wú)源箝位電路因不需控制和驅(qū)動(dòng)電路而被廣泛應(yīng)用。RCD箝位電路作為一種無(wú)源損耗型箝位電路，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低而在實(shí)際工程中廣泛應(yīng)用[10-11]。文獻(xiàn)[12-13]分析了變壓器寄生參數(shù)對(duì)變換器性能的影響，指出了變壓器寄生參數(shù)的大小與繞組結(jié)構(gòu)及繞組布局有很大關(guān)系，提出了優(yōu)化繞制方法以及增大繞組寬度等措施，從而抑制漏感電壓尖峰；文獻(xiàn)[14-15]對(duì)反饋電壓

施進(jìn)行解決。通過箝位電路消除信號(hào)中環(huán)境光的直流分量，利用增益放大電路提高信噪比，不僅提升了觸摸屏的抗光干擾能力，并且有助于提高信號(hào)的采樣精度，同時(shí)設(shè)計(jì)了左右兩側(cè)分別排布發(fā)射管和接收管的雙備份布局方式，再配合使用濾色片，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明解決了紅外觸摸屏的抗強(qiáng)光干擾問題。關(guān)鍵詞：紅外觸摸屏；抗強(qiáng)光干擾；箝位，增益放大；雙備份在日常生活中，觸摸屏隨處可見，應(yīng)用相當(dāng)普及，已經(jīng)成為人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)配置，給使用者帶來極大的方便。紅外觸摸屏作為觸摸屏的一種，它由安裝在觸摸屏外框

構(gòu)1.1 二極管箝位型多電平拓?fù)涠O管箝位多電平變換器(DCMI)最早A.Nabae提出[6]。如圖1(a)所示是二極管箝位型三電平變換器的單臂電路拓?fù)洹Ｃ肯鄻虮?個(gè)開關(guān)器件S1-S4串聯(lián)，每2個(gè)開關(guān)器件同時(shí)處于導(dǎo)通或關(guān)斷狀態(tài)，其中(Sl，S3)、(S2，S4)為互補(bǔ)工作的開關(guān)對(duì)；Dl，D2為箝位二極管。采用相同的原理擴(kuò)展為更多電平的變換器。圖1(b)是單相橋臂五電平DCMI的拓?fù)?。DCMI的輸出電壓及其對(duì)應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)如表1所列。當(dāng)電平數(shù)為奇數(shù)時(shí)，中性點(diǎn)N

參數(shù)等的影響；④箝位電容與漏感間的諧振周期遠(yuǎn)大于開關(guān)關(guān)斷時(shí)間，且忽略箝位電容上的電壓紋波；⑤有源開關(guān)VT1、VT2采用交錯(cuò)控制策略，而且開關(guān)占空比D>0.5；⑥輔助開關(guān)VTc1、VTc2與各自支路的主開關(guān)互補(bǔ)導(dǎo)通，且主開關(guān)與相應(yīng)的輔助開關(guān)在切換時(shí)留有足夠的死區(qū)時(shí)間。在一個(gè)開關(guān)周期Ts內(nèi)，變換器有21個(gè)等效工作電路，各狀態(tài)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的主要波形如圖3所示（圖中 D=0.7）。其中 DVT1、DVT2、DVTc1、DVTc2分別表示開關(guān) VT1、VT2、VTc1

學(xué)者的關(guān)注.根據(jù)箝位體產(chǎn)生箝位力機(jī)理的不同，蠕動(dòng)式壓電驅(qū)動(dòng)器主要分為主動(dòng)箝位壓電驅(qū)動(dòng)器和被動(dòng)箝位壓電驅(qū)動(dòng)器［3-4］.主動(dòng)箝位直線壓電驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)是通電時(shí)箝位體對(duì)導(dǎo)軌箝位，斷電時(shí)對(duì)導(dǎo)軌放松［5-6］;反之，被動(dòng)箝位直線壓電驅(qū)動(dòng)器斷電時(shí)箝位體對(duì)導(dǎo)軌箝位鎖緊，通電時(shí)對(duì)導(dǎo)軌放松，具有無(wú)源自鎖的特點(diǎn)［7-8］.由于兩種類型驅(qū)動(dòng)器箝位力產(chǎn)生機(jī)理不同，導(dǎo)致影響驅(qū)動(dòng)力的因素不同.主動(dòng)箝位驅(qū)動(dòng)器的箝位力由箝位體彈性變形后對(duì)導(dǎo)軌箝位產(chǎn)生.箝位體與導(dǎo)軌之間的間隙影響箝位力的大

方便。目前，根據(jù)箝位體箝位方式可分為主動(dòng)箝位驅(qū)動(dòng)器和被動(dòng)箝位驅(qū)動(dòng)器。近幾年，國(guó)內(nèi)外在蠕動(dòng)式直線壓電驅(qū)動(dòng)器方面研究較多。我國(guó)主要集中在吉林大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、清華大學(xué)、天津大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)［4－12］。壓電驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式較多，主要分為內(nèi)驅(qū)式［5－6，9－12］和 外 驅(qū) 式［4，7－8］兩 大 類，但 多 數(shù) 為 主 動(dòng)箝位的工作方式，其特點(diǎn)是在通電狀態(tài)下箝位體對(duì)導(dǎo)軌箝位鎖緊，斷電時(shí)對(duì)導(dǎo)軌放松。國(guó)外的研究則主要集中在日本、美國(guó)、加拿大和瑞士等國(guó)家［1

計(jì)了交錯(cuò)并聯(lián)有源箝位反激式微逆變器結(jié)構(gòu)，分析了其工作原理、工作模態(tài)和主要電路器件，并設(shè)計(jì)出以dsPIC33FJ06GS504為主控單片機(jī)的控制軟件，研制出實(shí)驗(yàn)樣機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)電路和控制策略的可行性進(jìn)行研制，結(jié)果表明該微逆變器符合相關(guān)并網(wǎng)要求。光伏并網(wǎng)；逆變器；反激式；有源箝位光伏并網(wǎng)逆變器是光伏電池和電網(wǎng)的重要接口設(shè)備,其性能直接決定光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率。反激式高頻鏈電流型微逆變器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件少、成本低、高頻隔離、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢(shì),是微逆變器拓?fù)涞难芯繜狳c(diǎn)[

e diode）箝位正激變換器基礎(chǔ)上，通過引入中間電容和用開關(guān)管代替副邊的一個(gè)二極管，提出了一種具有正反激功能的新型變換器。該變換器在繼承傳統(tǒng)對(duì)稱式RCD箝位正-反激變換器的高效率、占空比可大于0.5和低開關(guān)管電壓應(yīng)力優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)一步拓寬輸入電壓變化范圍和提高輸出電壓增益。首先分析了變換器工作于激磁電流連續(xù)導(dǎo)電模式MCCM（magnetizing current continuous mode）的工作過程，詳細(xì)分析了 MCCM和激磁電流斷續(xù)導(dǎo)電模式 MD

]。原邊加二極管箝位緩沖電路能夠抑制整流橋寄生振蕩，減小二極管兩端承受的尖峰電壓，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有額外的損耗，因此原邊加二極管箝位緩沖的電路得到了廣泛的應(yīng)用[5-6]。但是發(fā)現(xiàn)這種電路在電流連續(xù)和電流斷續(xù)時(shí)工作情況有所不同，因此本文對(duì)其在DCM和CCM下的不同工作情況下進(jìn)行了分析。并通過搭建試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)理論分析進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1 帶有箝位二極管的ZVS PSFB變換器工作原理原邊帶箝位二極管的ZVS PSFB變換器的主電路拓?fù)淙鐖D1所示，該變換器在一個(gè)開關(guān)

的提高。采用有源箝位電路的反激變換器能在開關(guān)管關(guān)斷期間，由箝位電容的電壓將主開關(guān)管兩端的電壓箝在一定的數(shù)值水平上，并基本保持不變；利用箝位電容及主開關(guān)管輸出電容和漏感進(jìn)行諧振，創(chuàng)造主開關(guān)管的零電壓開通條件，減小開關(guān)管的損耗，提高開關(guān)頻率[1]。隨著開關(guān)頻率的提高，變壓器和輸出電容的體積也大大減小。本文詳細(xì)分析了有源箝位反激變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，給出了電路主要元器件參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有源箝位電路的良好效果，在輸入電壓允許的范圍內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)了

。其中二極管中點(diǎn)箝位多級(jí)逆變器占有較大份額，近年來在風(fēng)力、太陽(yáng)能光伏發(fā)電中也要用較大功率逆變器，為使運(yùn)行過程中得到接近正弦波形輸出，省掉濾波器，通常使用脈寬調(diào)制PWM來控制，然而對(duì)中點(diǎn)箝位（Neutral Point Clamped,NPC）三相三級(jí)逆變器電路拓?fù)溲芯?，用了PWM控制后，會(huì)導(dǎo)致逆變器內(nèi)元件損耗、發(fā)熱不均勻，從而使逆變器無(wú)法得到充分利用，因而中點(diǎn)活箝位（Active Neutral Point Clamped,ANPC）的多級(jí)逆變器［1－3］

能量轉(zhuǎn)移到電路的箝位電容上去［3］。另外，由箝位電容箝位電阻于二極管組成的RCD回路就能夠?qū)⒋瞬糠帜芰肯摹亩鴾p小了開關(guān)管的電壓應(yīng)力。圖2所示為加入RCD吸收回路的反激變換器。RCD鉗位吸收電路由鉗位電阻R1，鉗位電容C1和二極管D1組成。加入RCD箝位電路之后，Lleak中的大部分的能量將在開關(guān)管關(guān)斷的瞬間轉(zhuǎn)移到箝位電路的箝位電容上，然后這部分能量被箝位電阻消耗，這樣就減小了開關(guān)管的電壓應(yīng)力。圖1 變壓器模型的反激變換器圖2 有RCD緩沖回路的反激變換

尖峰，在初級(jí)并接箝位二極管的改進(jìn)電路［1－2］。隨后又對(duì)箝位二極管和換向電感的位置進(jìn)行了研究［3］。加箝位二極管輔助諧振換流網(wǎng)絡(luò)移相變換器按照箝位二極管與超前臂相連還是與滯后臂相連分為2 種結(jié)構(gòu)［3－5］:一種為輔助支路與超前臂相連，稱為箝位支路超前型變換器(見圖2);另一種為輔助支路與滯后臂相連，稱為箝位支路滯后型變換器(見圖3)。超前型和滯后型都能起到抑制整流橋寄生振蕩的作用，但二者對(duì)箝位二極管、開關(guān)管的導(dǎo)通損耗影響和對(duì)直流偏磁的影響有明顯的區(qū)別。圖1

。其組成部分有:箝位機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、調(diào)整機(jī)構(gòu)、動(dòng)子及導(dǎo)軌。圖1為步進(jìn)式驅(qū)動(dòng)器的三維裝配圖。箝位機(jī)構(gòu)是將壓電疊堆伸長(zhǎng)而產(chǎn)生的力傳遞到動(dòng)子的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，箝位力的大小決定了驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)力和承載能力的大小。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是利用驅(qū)動(dòng)疊堆的驅(qū)動(dòng)力并通過箝位機(jī)構(gòu)的配合帶動(dòng)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)疊堆安裝在動(dòng)子結(jié)構(gòu)外部，通過與箝位機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)。調(diào)整機(jī)構(gòu)是與柔性鉸鏈配合使用的，主要的作用是在壓電疊堆的變形方向上提供可調(diào)的位移量，從而對(duì)壓電疊堆的預(yù)緊力、箝位面與箝位力作用面之間

平拓?fù)涫窃诙O管箝位型［1-2］、飛跨電容型［3-4］和級(jí)聯(lián)型［5-6］這 3 種經(jīng)典的多電平拓?fù)涞幕A(chǔ)上發(fā)展起來的一類新型多電平拓?fù)洌?-10］。這類拓?fù)淠軌蚩朔?jīng)典多電平拓?fù)涞牟蛔?，并具有新的特點(diǎn)。文獻(xiàn)［7］提出的混合箝位拓?fù)渫ㄟ^系統(tǒng)中增加懸浮電容的方式平衡了直流母線電壓，克服了二極管箝位拓?fù)湫枰獜?fù)雜的控制方式才能夠平衡母線電容電壓的缺點(diǎn)［11-14］。文獻(xiàn)［8］中的拓?fù)湟燥w跨電容三電平拓?fù)錇榛締卧?，采用?jí)聯(lián)的方式將其連接，構(gòu)成了電容箝位型混合拓?fù)洹?/div>

電力自動(dòng)化設(shè)備 2013年2期2013-10-17

本文采用的是有源箝位反激式DC-DC開關(guān)電源。此結(jié)構(gòu)適合5～150 W的應(yīng)用范圍，電能轉(zhuǎn)換效率高，占空比允許調(diào)節(jié)范圍大，最高可以到達(dá)80%，不存在長(zhǎng)期運(yùn)行后變壓器磁通不平衡的潛在危險(xiǎn)，比較適合作為功率較高的數(shù)字式驅(qū)動(dòng)器的隔離電源。2 有源箝位反激式DC-DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)有源箝位反激式DC-DC開關(guān)電源主電路如圖1所示。圖2為開關(guān)時(shí)序圖，反應(yīng)了磁化電流和箝位電容電壓的變化。主開關(guān)管T1在t0時(shí)刻開通t1時(shí)刻關(guān)斷，T2與T1的開關(guān)信號(hào)互補(bǔ)。在t0時(shí)刻，主開關(guān)管

——諧振驅(qū)動(dòng)同步箝位控制壓電馬達(dá)。1 結(jié)構(gòu)和原理1.1 結(jié)構(gòu)組成圖1(a)所示為同步箝位控制壓電馬達(dá)的三維模型。馬達(dá)主要由振子、箝位開關(guān)、輸出軸和輔助結(jié)構(gòu)等組成。振子由懸臂梁1和壓電陶瓷片2構(gòu)成;箝位開關(guān)由壓電陶瓷片3和卡環(huán)4構(gòu)成。輔助結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)引結(jié)構(gòu)、預(yù)緊力結(jié)構(gòu)及底座11。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)由直線軸承6和直線導(dǎo)引12構(gòu)成;預(yù)緊力結(jié)構(gòu)由柔性鉸鏈8(方形槽7以及U－型槽9形成柔性鉸鏈)和預(yù)緊螺釘10構(gòu)成?？ōh(huán)一端開口以減小其剛度保持其幾何精度，相對(duì)于開口端180°位置

并分析研究了有源箝位雙向反激變換器電路拓?fù)洌捎行Ы鉀Q其功率開關(guān)關(guān)斷時(shí)漏感引起的電壓尖峰，達(dá)到降低功率開關(guān)電壓應(yīng)力和提高變換效率的目的。1 電路拓?fù)溆性?span id="j5i0abt0b" class="hl">箝位雙向反激直流變換器電路拓?fù)淙鐖D1所示。該拓?fù)涫窃陔p向反激變換器的基礎(chǔ)上，通過在高頻變壓器原副邊繞組上添加有源箝位電路得到。每個(gè)有源箝位電路均由箝位電容（Cc1、Cc2）和箝位開關(guān)（Sc1、Sc2）串聯(lián)構(gòu)成；高頻變壓器用磁化電感 （Lm1、Lm2）、諧振電感（Lr1、Lr2）和變比為 N1：N2的理想變壓

行自動(dòng)復(fù)位，有源箝位技術(shù)能使勵(lì)磁能量和漏感能量可以回饋至電網(wǎng)，但其主開關(guān)管為硬導(dǎo)通，損耗較高，效率低。針對(duì)以上問題，本文設(shè)計(jì)一種將Boost升壓型PFC電路與正激式DC/DC電路整合的有源箝位高功率因數(shù)充電電路，主開關(guān)管和輔助開關(guān)管零電壓導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)，能提高正激式DC/DC變換器的功率密度與效率[3]，可用作小功率單相UPS蓄電池恒壓充電電路。1 主電路設(shè)計(jì)1.1 充電電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)圖1 電路原理圖有源箝位高功率因數(shù)充電電路的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)（如圖1所示

睿一、正激有源箝位電路正激有源箝位同步整流電路在產(chǎn)品中有著廣泛的應(yīng)用，器件承受應(yīng)力低，效率高，一定程度上的ZVS，相對(duì)于其他電路有著非常大的優(yōu)勢(shì)。常規(guī)使用的控制芯片有NS的LM5025，TI的UCC289X，intersil的ISL6726等，這些芯片各自有不同的優(yōu)勢(shì)，電路成熟，受到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，也有一些問題限制了正激有源箝位電路的使用。例如，占空比突變導(dǎo)致變壓器飽和；高輸出電壓時(shí)的同步整流驅(qū)動(dòng)問題。這些在當(dāng)今越來越大的輸出電流情況下變得嚴(yán)重。凌特

⑤ 穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，箝位電容Cc電壓基本不變，視為電壓源(上負(fù)下正)UCc≈Ui;⑥ 功率開關(guān)和整流二極管的開通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間為零，且通態(tài)壓降和斷態(tài)漏電流為零。逆變器在電網(wǎng)電壓正負(fù)半周的工作情況相似，故僅以正半周為例來分析穩(wěn)態(tài)原理。在一個(gè)高頻開關(guān)周期內(nèi)，推挽正激式電路的兩個(gè)功率開關(guān)Sm1、Sm2交替工作，有8個(gè)工作模態(tài)，只需分析其中一只功率開關(guān)Sm1的工作模式，即分析半個(gè)開關(guān)周期的4個(gè)工作模態(tài)即可。推挽正激式準(zhǔn)單級(jí)單向Buck直流變換器型高頻鏈并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)態(tài)

伺服驅(qū)動(dòng)器的零點(diǎn)箝位功能進(jìn)行伺服箝位，并結(jié)合PLC程序以實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)臺(tái)箝位的方法。伺服驅(qū)動(dòng)器；PLC；零點(diǎn)箝位1、前言現(xiàn)有5軸龍門銑床如圖1所示。控制部分采用PLC，并配以光柵數(shù)顯，可對(duì)五軸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。X、Y軸均為全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)，各軸伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)滾珠絲杠，以移動(dòng)配有直線導(dǎo)軌的工作臺(tái)和主軸銑頭，其定位準(zhǔn)確，速度快。立銑主軸上下、側(cè)銑主軸上下，左右進(jìn)給速度由變頻器控制，根據(jù)工件大小和加工方位，來設(shè)置主軸合理的位置及進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)工件水平

用。而由于二極管箝位式多電平逆變器存在著直流側(cè)電容電壓平衡問題[1，2]，三電平以上的多電平逆變器主要以H橋形式為主。本文提出了一種新型的H橋式五電平逆變器，分析了其工作原理并得出了其直流側(cè)電容電壓平衡控制策略。1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理該H橋式逆變器單橋臂的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖1。其工作原理如下：設(shè)電流如圖 1所示的方向?yàn)檎?。則當(dāng)電流為正時(shí)，開通 IGBT1，保持IGBT2關(guān)斷。① 開通SCR1、SCR7，輸出電壓為V5；同時(shí)開通 SCR5、SCR9，將 Vout箝

的有效途徑。有源箝位正激變換器不僅具有效率高、MOS 管承受電壓和電流應(yīng)力小等特點(diǎn)，還可以與自驅(qū)動(dòng)同步整流技術(shù)相結(jié)合。有源箝位同步整流正激變換器在實(shí)際工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。將同步整流技術(shù)應(yīng)用于有源箝位正激變換器時(shí)，傳統(tǒng)的同步整流管的驅(qū)動(dòng)特別是續(xù)流同步整流管存在死區(qū)問題，也就是MOS 管體二極管的正向?qū)▔航荡螅聪蚧謴?fù)性能差，增加了電路的整流損耗，因此降低了變換器的效率。下面介紹了一種有源箝位同步整流驅(qū)動(dòng)電路，該電路采用柵極電荷保持技術(shù)，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能