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A Review of Modular Multilevel Converters 被引量:100
1
作者 YANG Xiaofeng LIN Zhiqin ZHENG Trillion Q. YOU Xiaojie 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期I0001-I0022,共22页
模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点,尤其适用于中高压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理,总结MMC的主要技术特点;然后分别回顾MMC在脉冲调... 模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点,尤其适用于中高压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理,总结MMC的主要技术特点;然后分别回顾MMC在脉冲调制、直流电压控制、预充电、环流、谐波、数学模型、主电路参数设计、故障保护等关键问题的最新研究进展,以及其在电力传动、电能质量问题治理领域的工程应用现状,在此基础上指出MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果表明,MMC在电力系统中有广泛的应用前景,是未来中高压大功率系统,尤其是高压输电技术的重要发展方向。 展开更多
关键词 多电平变换器 模块化 直流电容器 工作电压 电平转换器 拓扑结构 电路布局 工业应用
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新型软开关高压脉冲电容恒流充电技术分析 被引量:38
2
作者 尚雷 王相綦 +3 位作者 裴元吉 赵涛 冯光耀 王琳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期241-244,共4页
介绍了新型软开关脉冲电容充电技术 ,其基本电路采用串联谐振拓扑 ,具备零电流开关、恒流充电、内在短路保护等优点。导出了该基本电路重要参数的计算公式。仿真了一个 1 6k J/ s充电电源的波形。在重复频率较高、负载电容容量偏小时的... 介绍了新型软开关脉冲电容充电技术 ,其基本电路采用串联谐振拓扑 ,具备零电流开关、恒流充电、内在短路保护等优点。导出了该基本电路重要参数的计算公式。仿真了一个 1 6k J/ s充电电源的波形。在重复频率较高、负载电容容量偏小时的不利情况下 ,在基本恒流电路的基础上 ,探讨了几种改善充电电压稳定性的途径 。 展开更多
关键词 脉冲电容 充电 软开关 恒流源 仿真波形
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锂离子动力电池充电方式的研究 被引量:29
3
作者 姚雷 王震坡 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期72-77,共6页
综述了国内外锂离子动力电池充电方式所经历的各个发展阶段和最新的成果,并阐述了每种充电模式的优缺点和对电池寿命的影响,着重介绍了快速充电方式的发展历程,总结出其发展的规律。在众多的充电模式中,脉冲充电和快速智能充电由于省时... 综述了国内外锂离子动力电池充电方式所经历的各个发展阶段和最新的成果,并阐述了每种充电模式的优缺点和对电池寿命的影响,着重介绍了快速充电方式的发展历程,总结出其发展的规律。在众多的充电模式中,脉冲充电和快速智能充电由于省时、高效和寿命长等优点已被大量研究和应用。本研究对锂动力电池的实际应用具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 锂动力电池 脉冲充电 快速充电
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具有V2G功能的电动汽车快速充放电方法 被引量:27
4
作者 吴凯 程启明 +2 位作者 李明 白园飞 陈根 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期30-34,共5页
为充分发挥电动汽车的能量双向流动特性,提出一种具有V2G功能的电动汽车快速充放电方法。可逆充放电机主要包括可逆PWM整流器和双向DC/DC变换器。可逆PWM整流器采用前馈解耦的电压电流双闭环控制,并用LCL滤波代替L滤波,在保证相同滤波... 为充分发挥电动汽车的能量双向流动特性,提出一种具有V2G功能的电动汽车快速充放电方法。可逆充放电机主要包括可逆PWM整流器和双向DC/DC变换器。可逆PWM整流器采用前馈解耦的电压电流双闭环控制,并用LCL滤波代替L滤波,在保证相同滤波效果条件下,降低电感值并提高了系统的响应速度;双向DC/DC变换器采用电流闭环控制来有效控制充放电电流维持在恒定值,采用脉冲充电和恒流放电使电动汽车的充放电电流维持在35 A左右,实现快速充放电功能。仿真结果证明了所提方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 电动汽车 电池 V2G 可逆PWM整流器 双向DC DC变换器 脉冲充电 恒流放电 前馈控制
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手持终端设备中的锂电池充电技术 被引量:21
5
作者 王非 刘昊 田晓明 《电子器件》 CAS 2004年第4期755-758,共4页
锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点。近年来已经成为手持终端设备的首选电池。针对锂电池的特性 ,其充电电路的设计与以往的镍镉 ,镍氢 ,铅酸电池充电电路有较大的区别。本文对手持... 锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点。近年来已经成为手持终端设备的首选电池。针对锂电池的特性 ,其充电电路的设计与以往的镍镉 ,镍氢 ,铅酸电池充电电路有较大的区别。本文对手持终端设备中的锂电池充电技术作了比较详细的描述 。 展开更多
关键词 锂电池 手持终端 线性充电 脉冲充电
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锂电池四阶段智能充电方法的研究 被引量:15
6
作者 袁臣虎 李海杰 +2 位作者 王岁 路亮 詹和军 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第3期402-404,414,共4页
锂电池充电是一个复杂的电化学反应过程,充电过程中存在极化效应,极化效应会增加电池温升和析气,影响充电效果。根据充电过程中电池特性变化将马斯充电曲线划分为预处理、恒流充电、曲线跟踪充电、脉冲充电四个阶段,提出一种锂电池四阶... 锂电池充电是一个复杂的电化学反应过程,充电过程中存在极化效应,极化效应会增加电池温升和析气,影响充电效果。根据充电过程中电池特性变化将马斯充电曲线划分为预处理、恒流充电、曲线跟踪充电、脉冲充电四个阶段,提出一种锂电池四阶段智能充电方法。针对锂电池的不同充电阶段采取相应的充电策略,动态调整充电电流,在缓解电池极化效应的同时控制电池温升,有助于提高锂电池充电效率和电池使用寿命。仿真结果表明,该方法可以实现锂电池的充电过程,满足充电需求。 展开更多
关键词 锂电池 极化效应 智能充电 脉冲充电
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静电传感器对滑油系统磨粒电量测量方法研究 被引量:14
7
作者 冒慧杰 左洪福 +2 位作者 殷逸冰 刘若晨 张营 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期40-47,共8页
根据静电感应原理,磨粒出现在空间不同位置时,静电传感器电极感应到的电荷量相差很大,由于磨粒出现的位置是未知的,因此很难精确测量磨粒的带电量。借助数学模型,对传感器输出信号与磨粒的关系进行仿真分析。由仿真结果可知,信号的幅值... 根据静电感应原理,磨粒出现在空间不同位置时,静电传感器电极感应到的电荷量相差很大,由于磨粒出现的位置是未知的,因此很难精确测量磨粒的带电量。借助数学模型,对传感器输出信号与磨粒的关系进行仿真分析。由仿真结果可知,信号的幅值与磨粒携带的电荷量以及磨粒在传感器中所处的径向位置有关;而在已知管道中滑油流速分布的情况下,脉冲宽度只与径向位置有关。提出了通过脉冲宽度确定磨粒所处的径向位置,根据传感器在该径向位置处的灵敏度获得比较准确的磨粒带电量的测量方法。通过带电油滴模拟磨粒,对该方法进行实验验证,实验结果与仿真分析结果基本重合,该方法的测量结果与通过静电计测得的结果相比,误差不超过5%。 展开更多
关键词 静电传感器 脉冲宽度 电荷测量 模型仿真 滑油系统 荷电磨粒
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铁心式脉冲变压器的谐振充电特性 被引量:13
8
作者 刘毅 林福昌 +4 位作者 冯希波 钟和清 张钦 李化 戴玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期186-192,1,共7页
基于脉冲变压器的陡脉冲发生器是神光III能源模块主放电开关的触发方案之一。该类型触发器利用脉冲变压器对高压电容谐振充电,并通过陡化开关输出陡脉冲触发气体开关。分析杂散电阻和激磁电感对谐振充电变比和效率的影响,理论推导了环... 基于脉冲变压器的陡脉冲发生器是神光III能源模块主放电开关的触发方案之一。该类型触发器利用脉冲变压器对高压电容谐振充电,并通过陡化开关输出陡脉冲触发气体开关。分析杂散电阻和激磁电感对谐振充电变比和效率的影响,理论推导了环形铁心脉冲变压器的铁心体积最小值,并在实际工程中验证。设计了带载电容为1.08 nF,输出电压峰值为130 kV,绕组变比为65的干式铁心式脉冲变压器。研制了基于脉冲变压器谐振充电的气体开关触发器,其输出脉冲峰值大于120 kV,上升时间小于30 ns,能够稳定可靠地触发两电极气体开关。 展开更多
关键词 能源模块 触发器 脉冲变压器 谐振充电 输出 特性
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介质靶表面的充电效应对等离子体浸没离子注入过程中鞘层特性的影响 被引量:10
9
作者 李雪春 王友年 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期2666-2669,共4页
针对等离子体浸没离子注入技术在绝缘体表面制备硅薄膜工艺 ,采用一维脉冲鞘层模型描述介质靶表面的充电效应对鞘层厚度、注入剂量及靶表面电位等物理量的影响 .数值模拟结果表明 :随着等离子体密度的增高 ,表面的充电效应将导致鞘层厚... 针对等离子体浸没离子注入技术在绝缘体表面制备硅薄膜工艺 ,采用一维脉冲鞘层模型描述介质靶表面的充电效应对鞘层厚度、注入剂量及靶表面电位等物理量的影响 .数值模拟结果表明 :随着等离子体密度的增高 ,表面的充电效应将导致鞘层厚度变薄、表面电位下降以及注入剂量增加 。 展开更多
关键词 等离子体浸没离子注入 脉冲鞘层 绝缘介质 充电效应 硅薄膜 注入剂量
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基于MPPT的光伏蓄电池脉冲充电技术研究 被引量:9
10
作者 易磊 黄启元 +2 位作者 李嘉泽 刘成勇 朱双喜 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第4期437-440,共4页
随着太阳能资源的广泛利用,光伏发电技术也日益受到重视。蓄电池作为光伏系统重要的组成部分,使用寿命受光伏系统的间歇性与随机性影响。常见的蓄电池充电策略存在光伏电池发电利用率低,充电速率慢和寿命短的问题。针对以上问题,结合光... 随着太阳能资源的广泛利用,光伏发电技术也日益受到重视。蓄电池作为光伏系统重要的组成部分,使用寿命受光伏系统的间歇性与随机性影响。常见的蓄电池充电策略存在光伏电池发电利用率低,充电速率慢和寿命短的问题。针对以上问题,结合光伏电池最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和蓄电池阶段充电技术,提出基于MPPT的蓄电池脉冲充电策略。在Simulink中搭建仿真模型,仿真结果表明,采用蓄电池初始阶段MPPT充电和后期脉冲充电策略可有效利用光伏发电功率,加快蓄电池充电速度,同时延长蓄电池使用寿命。 展开更多
关键词 光伏系统 蓄电池 MPPT充电 脉冲充电
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带负脉冲铅酸电池充电系统的设计与分析 被引量:10
11
作者 郭毅锋 《低压电器》 北大核心 2011年第8期23-25,39,共4页
针对中小型车用铅酸动力电池,说明了带负脉冲的充电原理,分析了带负脉冲放电充电方法能提高电池接受率的可行性,设计了带负脉冲充电系统。试验结果表明,该充电系统明显改善了铅酸动力电池的接受率,同时也证明带负脉冲充电方法用于不同... 针对中小型车用铅酸动力电池,说明了带负脉冲的充电原理,分析了带负脉冲放电充电方法能提高电池接受率的可行性,设计了带负脉冲充电系统。试验结果表明,该充电系统明显改善了铅酸动力电池的接受率,同时也证明带负脉冲充电方法用于不同的充电策略中,可加快充电的速度。 展开更多
关键词 铅酸电池 负脉冲 充电系统
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直流换流阀阻尼电阻脉冲功率试验方法研究 被引量:8
12
作者 周万迪 高冲 汤广福 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期89-93,共5页
阻尼电阻作为直流换流阀的核心部件之一,其电气性能也直接决定了换流阀的可靠性。分析了阻尼电阻在换流阀实际运行中经受的电气应力以及产生的功率损耗。在此基础上,采用等效模拟的思想研究了对阻尼电阻稳态和暂态脉冲功率进行试验的方... 阻尼电阻作为直流换流阀的核心部件之一,其电气性能也直接决定了换流阀的可靠性。分析了阻尼电阻在换流阀实际运行中经受的电气应力以及产生的功率损耗。在此基础上,采用等效模拟的思想研究了对阻尼电阻稳态和暂态脉冲功率进行试验的方法。结合试验方法,提出了基于重频充电原理的试验电路拓扑,阐述了试验电路的工作方式,并进行了电路仿真波形的分析,最后用所研制样机验证了设计的合理性。 展开更多
关键词 直流换流阀 阻尼电阻 脉冲功率 重频充电
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晶闸管Marx发生器电路及充放电特性 被引量:7
13
作者 王晓明 孙兆冲 +1 位作者 侯召政 方辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1045-1050,共6页
为满足新兴工业对中小储能功率脉冲电源日益增长的需求,设计了一种采用晶闸管作为主开关的Marx发生器,它由脉动直流电源供电,增加晶闸管组合模块就可方便地扩展级数提高输出电压,晶闸管组合模块有对负载的单向、双向和续流3种放电工作... 为满足新兴工业对中小储能功率脉冲电源日益增长的需求,设计了一种采用晶闸管作为主开关的Marx发生器,它由脉动直流电源供电,增加晶闸管组合模块就可方便地扩展级数提高输出电压,晶闸管组合模块有对负载的单向、双向和续流3种放电工作模式。该设计改进了充电拓扑电路,并给出了充电电阻及其功率的计算方法,有效地避免了负载上的预脉冲,实现了各储能电容充电电流的一致,有效地抑制了环流和提高了充电效率。变负载放电特性分析表明,感性负载时减小电感的输出能使电流脉冲幅值提高、脉宽变窄,特性曲线为设计和用户的使用提供了依据;容性负载时储能电容的实际等效参数对小容量的电容放电参数有较大影响,有必要减小回路的总电感,以获取陡前沿电压脉冲和窄电流脉冲。感性及容性负载的实验放电波形与仿真结果比较相符。所设计的Marx发生器在工业应用中既可用来产生较强脉冲磁场,又可用来产生放电等离子体。 展开更多
关键词 MARX发生器 功率脉冲 晶闸管 充电电路 仿真 放电特性
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蓄电池充电速度影响因素分析及快充方法研究 被引量:7
14
作者 范红军 杨中书 董恩庆 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期728-730,共3页
分析了蓄电池充电速度的主要影响因素:欧姆极化、浓差极化和电化学极化;依据蓄电池快速充电理论,给出了消除极化现象,实现快速充电的原则和主要措施;最后阐述了快速脉冲充电法的原理和实现方法。
关键词 充电速度 极化 脉冲充电
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多级谐振充电的Marx脉冲源研究
15
作者 傅一钊 李孜 《电子科技》 2024年第1期9-16,共8页
Marx发生器是一种经典的脉冲功率发生装置。为了更好地满足高电压、双极性高效率等实际使用需求,文中提出了多级谐振充电的Marx脉冲源,即利用串联谐振充电源与串心磁环变压器对Marx脉冲发生器分组充电。搭建两类对称结构多级谐振充电的M... Marx发生器是一种经典的脉冲功率发生装置。为了更好地满足高电压、双极性高效率等实际使用需求,文中提出了多级谐振充电的Marx脉冲源,即利用串联谐振充电源与串心磁环变压器对Marx脉冲发生器分组充电。搭建两类对称结构多级谐振充电的Marx脉冲发生器并验证其性能,包括可变极性的单极性发生器和双极性脉冲发生器。电路由一组正极性的3路8级Marx和一组负极性的3路8级Marx组成,共48级。实验结果表明,可变极性的单极性Marx发生器可产生正极性或负极性电压幅值为30 kV的脉冲,双极性发生器可向空载和50 kΩ的阻性负载输出±10 kV的电压脉冲。通过FPGA(Field Program Gate Array)的信号控制可以将重复频率控制在1 Hz~1 kHz范围内调节,脉宽可在1~200μs范围内调节,脉冲前后沿为50 ns以内。正、负脉冲之间的弛豫时间为0.2~200.0μs。 展开更多
关键词 脉冲功率技术 MARX发生器 双极性 谐振充电 全桥串联谐振 磁环变压器 脉冲电源 FPGA
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单片机控制太阳能充电控制器 被引量:7
16
作者 李作文 于海月 《光电技术应用》 2015年第3期54-57,78,共5页
针对目前太阳能充电控制器对蓄电池的保护不够充分,蓄电池的寿命缩短这种情况,研究确定了一种基于单片机Atmega16的太阳能充电控制器的方案。本设计使用低功耗、高性能的Atmega16单片机作为核心器件对整个电路进行控制。系统硬件电路由... 针对目前太阳能充电控制器对蓄电池的保护不够充分,蓄电池的寿命缩短这种情况,研究确定了一种基于单片机Atmega16的太阳能充电控制器的方案。本设计使用低功耗、高性能的Atmega16单片机作为核心器件对整个电路进行控制。系统硬件电路由太阳能电池充电电路、电压采集和显示电路、单片机控制电路和RS-485串口通信电路组成,主要实现对蓄电池电压的采集和显示。软件部分依据PWM(pulse width modulation)脉宽调制控制策略,编制程序使单片机输出PWM控制信号,控制信号将实现对功率开关器件MOS管开通与关断的控制,从而实现太阳能极板对蓄电池的充电控制[1]。根据控制器的要求,编制软件程序,软件实现蓄电池高效率充电,使蓄电池不过充、过放,保护蓄电池,延长蓄电池使用寿命。 展开更多
关键词 充电控制器 单片机 蓄电池 pulse WIDTH MODULATION (PWM)
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VRLA电池快速充电技术研究 被引量:4
17
作者 张磊 魏晓斌 +1 位作者 张光 谢楠 《蓄电池》 北大核心 2007年第4期170-173,共4页
快速充电方法的研究可以缩短蓄电池电池补充充电的时间,在分析极化产生的基础上,介绍了脉冲快速充电方法,列出了充电实例。
关键词 阀控式铅酸蓄电池 脉冲充电 循环寿命
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带反偏置的双路高压脉冲电源的研究
18
作者 李孜 张迪 +2 位作者 姜松 王永刚 饶俊峰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期134-141,共8页
通过调节反向偏置电压可以改善电场渗透对质谱仪的影响,提高质谱仪的分辨率。为了满足质谱仪对脉冲电场的不同要求,提出了一种可以同时输出两路极性相反脉冲电场的脉冲电源,且高压正脉冲叠加幅值可调的直流负偏置电压。该电源只需一个... 通过调节反向偏置电压可以改善电场渗透对质谱仪的影响,提高质谱仪的分辨率。为了满足质谱仪对脉冲电场的不同要求,提出了一种可以同时输出两路极性相反脉冲电场的脉冲电源,且高压正脉冲叠加幅值可调的直流负偏置电压。该电源只需一个充电源便可以产生正负两路脉冲电场。分析了串联开关同步驱动效果,随后通过增加补偿绕组和并联电阻优化了串联电容的分压不均的问题,并验证一个磁芯加多个副边绕组的方案可进一步降低充电电压不均。最终实现了4个电容器的充电电压与平均电压相差不超过0.1%。搭建了一台4级的电源样机,实验表明,其可以在容性负载上产生一路幅值为0~1.5 kV、脉宽为2~10μs可调的高压正脉冲且叠加幅值为0~-200 V的反向偏置电压,和一路幅值为0~-1.5 kV、脉宽为2~10μs可调的高压负脉冲,频率高达10 kHz,正负脉冲的前沿均小于30 ns,脉冲波形平稳。该脉冲电源结构紧凑,并且输出电压、脉宽、频率均连续可调。 展开更多
关键词 高压脉冲电源 脉冲发生器 脉冲电场 方波脉冲 谐振充电
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窄脉冲电晕等离子体烟气脱硫产物收集研究 被引量:6
19
作者 翟景升 许德玄 田立君 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期642-644,共3页
对窄脉冲电晕等离子体烟气脱硫过程中的产物收集进行了研究与探讨 .结果表明正脉冲流注电晕放电烟气脱硫过程中产生的荷负电粉尘以及电晕极肥大等问题 ,对脱硫产物的收集有很大影响 .
关键词 窄脉冲 电晕放电 烟气 脱硫产物收集 废气处理
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动态电压恢复器精准相控整流方法研究
20
作者 孟庆东 程丽艳 +2 位作者 任炜 王建 迟恩先 《电气应用》 2024年第6期89-94,共6页
动态电压恢复器是一种新型的电力电子装置,串联于电源和敏感负载之间,主要功能是治理电网电压扰动。动态电压恢复器主要由储能元件、双向变流器、静态转换开关和控制单元组成,电网电压处于稳定状态时,静态转换开关导通,电网通过此回路... 动态电压恢复器是一种新型的电力电子装置,串联于电源和敏感负载之间,主要功能是治理电网电压扰动。动态电压恢复器主要由储能元件、双向变流器、静态转换开关和控制单元组成,电网电压处于稳定状态时,静态转换开关导通,电网通过此回路向负载供电;电网电压异常时,静态转换开关切换至由变流器为负载供电。在研制小容量动态电压恢复器过程中发现,储能元件(超级电容)相控整流充电过程中,出现交流侧充电电流突然急剧增大的现象,导致变流器IGBT模块损坏。针对出现的充电电流突增现象进行理论分析和仿真验证,根据分析验证结果更改设备控制策略和参数设置,解决了储能元件(超级电容)相控整流充电过程中电流激增的问题。 展开更多
关键词 动态电压恢复器 静态转换开关 相控整流 脉冲宽度 充电电流
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