研旭功率硬件定制案例——基于三电平拓扑的DAB模块
发布时间：
2021-05-18 15:52
来源：
原创
定制需求：
一、拓扑结构图（Topology）
二、技术要求（Requirements）
1、目标功率是10kW，开关频率20kHz. （Frequency: 20kHz, Power: 10kW）
2、原边电压最大电压是600V，标况电压540V，副边电压在250-350V可变，标况电压300V，变压器变比600：300 , 额外预留4 : 1抽头备用.（Primary side: 600V, Secondary side: 250V to 350V, Turns ratio for transformer: 600:300, with one extra central tap）
3、原边用IGBT和SiC混合NPC，其中S1, S4, S5, S8为SiC器件，S2, S3, S6, S7为IGBT，如图所示，副边用SiC器件搭全桥.（Hybrid NPC module for primary side, SiC devices for secondary side）
4、L2和Cb1, Cb2给我们留接口，测试按单电感（L1）DAB测试.（L2, Cb1 and Cb2 for future extension）
5、电感参数为：150 µH，可调磁环电感，共2只.（Inductance: 150 µH, 2 pieces）
6、保护功能：过压、过流，脉冲错误，过温检测，短路保护（Protection: overvoltage, overcurrent, fault pulse detection, overtemperature, short-circuit protection）
7、采样信号（Sampling Signals）：
样机实物照片：
测试报告：
一、测试设备
电压探头：泰克P5200A，P5200
电流探头：Ion Physics Corp CM-100-MM
示波器：MDO3054
电源：研旭10kW双向ACDC变流器
二、测试波形
黄色CH1：输出侧H桥输出电压波形
蓝色CH2：变压器输出电流波形
粉色CH3：输入侧H桥输出电压波形
1、测试条件
输入电压：600VDC
输出电压：300±10VDC
输出功率：5.1kW
开关频率：20kHz
功率方向：正向流动
图1 功率正向流动波形
图2 显示屏信息
2、测试条件
输入电压：600VDC
输出电压：300±10VDC
输出功率：9.4kW
开关频率：20kHz
功率方向：正向流动
图3 功率正向流动波形
图4 显示屏信息
相关新闻
深圳见——第四届中国电力电子与能量转换大会暨展览会 中国电源学会第二十八届学术年会
南京研旭展台位置：20号馆D18 2025年11月8日-9日，由中国电源学会主办，第四届中国电力电子与能量转换大会暨展览会 中国电源学会第二十八届学术年会，将在深圳国际会展中心（宝安新馆）18 号馆 & 20 号馆(广东省深圳市宝安区福海街道展城路 1 号)召开举行。
祝贺【中国矿业大学（北京）】机械与电气工程学院发表高质量论文
中国矿业大学（北京）电力电子与电力传动技术团队针对传统有源电力滤波器（APF）依赖锁相环和电网电压传感器导致动态性能受限等问题，提出了一种无锁相环、无电网电压传感器的改进型无差拍控制策略。通过引入延时补偿和电感在线识别方法，有效解决了控制延时和参数失配带来的性能下降问题。在实验中，采用了南京研旭三相可编程电源YXACS15-YZ提供电网电压，整流桥与电阻性负载构成谐波源，补偿部分使用南京研旭YXPHM-MMCFB01 系列三相逆变器及滤波电感，控制器为南京研旭YXSPACE-SP6000，直流侧配置大容量电容维持母线电压稳定，测试部分包括功率分析仪和示波器。通过对比带锁相环的PIRC控制方法，实验表明，所提出的方法在稳态下将电网电流总谐波畸变率（THD）降低至 3.9%，在负载突变及低电压穿越过程中，电网电流无超调，暂态时间短暂，验证了所提方法的快速性、稳定性和鲁棒性。
三电平中性点箝位（NPC）变换器的性能取决于中性点（NP）电压平衡。因此，中性点电压的有源电压调节能力是 NPC 转换器的关键要求。本文提出了一种主动空间矢量调制策略。它能准确利用开关周期中的零电平占空比调整量，从而在降低电容器电压纹波的同时主动控制 NP 电压。此外，还为寻址调制策略选择了与低共模电压（CMV）相关的开关状态。与传统的空间矢量脉宽调制相比，所提出的方法在实现 NP 电压平衡方面具有更快的响应速度、更低的 CMV 和电容器纹波。最后，在三电平NPC逆变器上的实验结果证明了所提调制策略的可行性和有效性。 实验装置包括一个直流电源、一个快速控制原型控制器（RCP）、一个YXPHM-TP310b-I三电平三相DC-AC变流模块、一个三相RL负载、一台个人计算机（PC）和一台示波器。直流电源为YXPHM-TP310b-I三电平三相DC-AC变流模块供电， DC-AC变流模块随后连接到三相RL负载。该测试台设计用于在各种操作条件下对NPC逆变器进行系统评估。
祝贺【中国矿业大学】发表三相PWM整流器启动冲击电流的抑制策略高水平论文
中国矿业大学大功率电力传动与变流智能控制团队针对三相PWM整流器启动冲击电流较大等问题，研究了一种基于线性跟踪微分器(LTD)的软启动策略。通过动态地调整直流母线电压参考值的斜率，可以有效抑制整流器启动冲击电流。此外，利用牛顿迭代法研究了LTD参数与时间t的关系。在文中使用了南京研旭YXPHM-TP210b-SBTB背靠背 AC-DC-AC 模组，控制器为 TI 公司TMS320F28377D，交流和直流电流传感器型号为 HCC100BS，开关管是安森美的 NTH4L040N120SC1-D，将所提方法与分段式给定方法进行对比，通过该实验平台很有效的验证了本文的方法。
扬州大学和南京航空航天大学的研究人员提出一种新型直流电弧模型——指数分段噪声模型。该模型通过建立频率值与谱能量之间的指数关系，精准刻画电弧噪声特性。为实现该模型的参数精确提取，设计了一种新的元启发式算法——反馈混沌增长优化器（feedback chaotic growth optimizer，FCGRO）。FCGRO 在传统增长优化器（GRO）基础上引入反馈算子与混沌机制。首先，在三个经典工程优化基准问题上，通过对比实验严格评估 FCGRO 的收敛性能。随后，依托已搭建的实验平台获取的数据，采用 FCGRO 与 8 种当前最先进算法，对 DC 电弧故障的指数分段噪声模型进行参数提取。FCGRO 所得结果的总体平均均方根误差为 0.0418，标准差为 0.00818，低于其余 8 种对比优化方法，表明其参数估计的结果更准确、更稳定。在计算效率方面，FCGRO 在 9 种算法中位列第三，证明了其计算效率具有一定的竞争力。最后，对比实验证明了所提直流电弧模型的性能。
微信公众号
