基于二极管整流器的双极型复合式海上换流站及其控制策略

1

作者 李瑞 郑涛 +2 位作者 俞露杰 索之闻 徐殿国 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1190-1201,共12页

为提高海上换流站的紧凑型性并降低换流站一次性投入成本,西门子公司提出了基于二极管整流器(diode rectifier,DR)的高压直流输电技术,在此基础上,国内外学者对其控制策略及各种串并联拓扑进行了研究,但仍存在结构复杂、可行性差、运行... 为提高海上换流站的紧凑型性并降低换流站一次性投入成本,西门子公司提出了基于二极管整流器(diode rectifier,DR)的高压直流输电技术,在此基础上,国内外学者对其控制策略及各种串并联拓扑进行了研究,但仍存在结构复杂、可行性差、运行灵活性低等问题。为此,提出了基于二极管整流器的双极型复合式海上换流站拓扑,正负极分别采用模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)和DR,以充分利用MMC灵活可控和DR体积小、成本低、可靠性高的优点。为降低直流电缆输电损耗,提出了复合式换流站正负极功率平衡控制,将接地极电流控制在零附近,提高了输电效率,可将高压直流电缆所产生的损耗降低67.7%。设计了限功率控制,在发生直流非对称故障期间通过低速通信,可主动对风电场发出功率进行限制,防止了换流站过电流风险,提高了系统可靠性。最后通过PSCAD/EMTDC仿真分析对所提拓扑及其控制策略进行了可行性验证。 展开更多

关键词 海上风电 柔性直流输电 复合式换流站 二极管整流器 直流故障保护

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以二极管整流器为例的探索性仿真教学

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作者 杨喜军 王勇 +2 位作者 焦伟 吴双 高飞 《电气电子教学学报》 2024年第1期119-123,共5页

二极管整流器属于不可控整流器,具有显著的非线性特性,在整流过程中存在许多难以理解的地方和难以发现的问题,属于教学难点。借助Matlab/Simulink仿真分析的灵活性,以二极管全桥整流器为背景探索如何深化仿真分析教学模式,给出具体的探... 二极管整流器属于不可控整流器,具有显著的非线性特性,在整流过程中存在许多难以理解的地方和难以发现的问题,属于教学难点。借助Matlab/Simulink仿真分析的灵活性,以二极管全桥整流器为背景探索如何深化仿真分析教学模式,给出具体的探索内容。结果表明,通过深化仿真分析,可以培养学生发现问题、分析问题和探究问题的能力,弥足单纯理论讲解的不足。 展开更多

关键词 二极管整流器 非线性特性 仿真分析 教学探索

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海上风电经24脉动二极管整流器送出系统的交流滤波器优化配置 被引量：1

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作者 黄晓明 许烽 +5 位作者 陆承宇 王松 曹文斌 金砚秋 张哲任 徐政 《全球能源互联网》 CSCD 北大核心 2024年第5期550-557,共8页

整流站采用二极管整流器能够提升远距离大容量海上风电直流送出系统的经济性和可靠性。提出了基于24脉动二极管整流器的海上风电并网系统中交流滤波器的优化配置方法。首先,明确了基于24脉动二极管整流器的海上风电送出系统结构,阐述了2... 整流站采用二极管整流器能够提升远距离大容量海上风电直流送出系统的经济性和可靠性。提出了基于24脉动二极管整流器的海上风电并网系统中交流滤波器的优化配置方法。首先,明确了基于24脉动二极管整流器的海上风电送出系统结构,阐述了24脉动二极管整流器的基本原理。然后,计算了24脉动二极管整流器的无功功率需求,对于24脉动二极管整流器,可以将设计复杂的交流滤波器简化为电容器,通过对有功功率变化范围内不同容量电容器滤波效果进行扫描,提出了综合考虑滤波效果和滤波器容量的交流滤波器无功容量优化方法。最后,在PSCAD/EMTDC中对基于24脉动二极管整流器的海上风电送出测试系统进行了谐波分析和交流滤波器优化设计。 展开更多

关键词 24脉动二极管整流器 海上风电 交流滤波器 谐波分析 无功容量

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改进的二极管整流器在海上风电送出系统中的应用

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作者 平明丽 刘欣和 +2 位作者 朱龙臻 牛翀 王先为 《现代电力》 北大核心 2024年第1期173-181,共9页

降低海上风电送出系统成本是促进海上风电资源开发的关键。基于二极管整流送出的技术路线具有良好的经济性,但存在风电场无法黑启动以及系统无法为风电场提供并网交流电压的问题。为了探索基于上述技术路线的更多可行性方法,提出改进的... 降低海上风电送出系统成本是促进海上风电资源开发的关键。基于二极管整流送出的技术路线具有良好的经济性,但存在风电场无法黑启动以及系统无法为风电场提供并网交流电压的问题。为了探索基于上述技术路线的更多可行性方法,提出改进的二极管送出系统技术方案,在配置辅助交流线路的基础上,通过在海上端加装无功补偿器或陆上端的柔直逆变器直接参与系统协调配合,可实现风电场的黑启动和稳态功率流向控制。对所提技术方案进行理论分析、系统方案设计和控制策略设计,并在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建海上风电送出系统模型,仿真结果验证了所提2种方案能够满足海上风电的可靠送出。 展开更多

关键词 海上风电 二极管整流器 辅助交流线路 无功补偿器 功率控制

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全桥二极管整流器的仿真分析与对比教学(下)

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作者 杨喜军 王勇 +2 位作者 焦伟 吴双 高飞 《变频器世界》 2022年第5期61-68,共8页

单相与三相二极管整流器属于不可控整流器,具有显著的非线性特性,在整流过程中由存在许多不同的地方,属于教学难点。借助MATLAB/Simulink,对单相与三相二极管整流器的整流过程进行仿真分析和对比教学,获得非常直观和长久记忆的教学效果... 单相与三相二极管整流器属于不可控整流器,具有显著的非线性特性,在整流过程中由存在许多不同的地方,属于教学难点。借助MATLAB/Simulink,对单相与三相二极管整流器的整流过程进行仿真分析和对比教学,获得非常直观和长久记忆的教学效果,弥补单纯理论讲解的不足。 展开更多

关键词 二极管整流器 非线性特性 仿真分析 对比教学

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全桥二极管整流器的仿真分析与对比教学(上)

6

作者 杨喜军 王勇 +2 位作者 焦伟 吴双 高飞 《变频器世界》 2022年第4期55-63,共9页

单相与三相二极管整流器属于不可控整流器,具有显著的非线性特性,在整流过程中由存在许多不同的地方,属于教学难点。借助MATLAB/Simulink,对单相与三相二极管整流器的整流过程进行仿真分析和对比教学,获得非常直观和长久记忆的教学效果... 单相与三相二极管整流器属于不可控整流器,具有显著的非线性特性,在整流过程中由存在许多不同的地方,属于教学难点。借助MATLAB/Simulink,对单相与三相二极管整流器的整流过程进行仿真分析和对比教学,获得非常直观和长久记忆的教学效果,弥补单纯理论讲解的不足。 展开更多

关键词 二极管整流器 非线性特性 仿真分析 对比教学

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二极管整流器三种负载类型的探索性仿真教学

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作者 杨喜军 沈一鹤 +2 位作者 吴双 高飞 王勇 《变频器世界》 2022年第12期89-105,共17页

单相和三相二极管整流器一般后接电解电容,可以为DC-DC变换器或DC-AC变换器提供直流电源。采用MATLAB/Simulink详细地仿真分析了单相和三相二极管整流器带有电阻负载、恒功负载和恒流负载时导电过程和截止过程,包括有无考虑二极管导通... 单相和三相二极管整流器一般后接电解电容,可以为DC-DC变换器或DC-AC变换器提供直流电源。采用MATLAB/Simulink详细地仿真分析了单相和三相二极管整流器带有电阻负载、恒功负载和恒流负载时导电过程和截止过程,包括有无考虑二极管导通压降、有无输入滤波电感等几种情况,给出了主要电压和电流波形以及相应的计算公式,发现了多种规律性的内容,有助于学生深入理解二极管整流器的工作原理,提升学生培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。 展开更多

关键词 二极管整流器 导电过程 截止过程 探索性仿真教学

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基于二极管整流器实现风电机组直流输出的方法 被引量：6

8

作者 杨明扬 杨志千 +3 位作者 蔡旭 艾斯卡尔 Seiki Igarashi 张建文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2708-2719,共12页

未来海上风电场有望采用大型直流风电机组进行组网以降低电缆成本和损耗。为此,提出一种以二极管整流器作为中压并网端口,且具备储能端口与取电端口的多端口风电变流器拓扑,用其实现海上大型风电机组的直流化,其中,储能与取电端口用于... 未来海上风电场有望采用大型直流风电机组进行组网以降低电缆成本和损耗。为此,提出一种以二极管整流器作为中压并网端口,且具备储能端口与取电端口的多端口风电变流器拓扑,用其实现海上大型风电机组的直流化,其中,储能与取电端口用于实现机组自启动。直流并网端口无LC滤波装置,当发生直流短路故障时,由于无须采用电容器,则避免了对短路点的放电电流冲击。针对该系统方案,结合变流器数学模型,给出了包括启动、发电和故障穿越的机组级控制策略。详细推导分析了变换器关键元件的边界运行条件,并提出其主电路参数优化设计方法。在PSCAD中构建8.0MW直流风电机组仿真模型,仿真结果表明:变流器的全工况运行参数基本满足边界运行条件,启动并网过程平稳且无明显冲击,变流器能在100 ms左右清除直流短路故障电流,保护功率元件,并实现故障穿越。最后,利用基于RT-LAB实时仿真器和F28335控制器的半实物仿真平台,进一步验证了变流器启动与运行控制策略的有效性。 展开更多

关键词 直流风电机组 风电变流器 二极管整流器 多端口变换器 参数优化设计 故障穿越

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带二极管整流器的同步电机的稳定性

9

作者 M.J.Hoeijmakers 黄海 《船电技术》 1995年第5期58-63,共6页

本文在介绍和描述了向直流电网供电的带二极管整流器的同步电机后,归纳了这种电机的一般模型。运用这种模型可以看出,当电机的励磁电压降低时,系统将失稳。 接着对模型进行了线性化处理。在研究系统参数对电机动态性能的影响时,是假定... 本文在介绍和描述了向直流电网供电的带二极管整流器的同步电机后,归纳了这种电机的一般模型。运用这种模型可以看出,当电机的励磁电压降低时,系统将失稳。 接着对模型进行了线性化处理。在研究系统参数对电机动态性能的影响时,是假定电机为恒速的情况下来计算这种线性模型的特征值的,然后电机的转速是允许变化的。从这些数学计算来看,似乎系统所有参数都影响其动态性能。实际上,交轴阻尼绕组的电抗对其稳定性影响最大. 最后,本文尝试运用物理方法对电机的稳定性作了解释。 展开更多

关键词 发电机 同步发电机 二极管整流器 稳定性

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二极管整流器在变频发电系统中的应用

10

作者 江道灼 《华东电力》 1996年第5期16-19,共4页

以发电机─二极管整流器─可控逆变器的变频发电系统为例，研究了不可控功率二极管在单向直流输电中的应用问题，应用数字模拟和动态模拟方法，对其运行特性、降低发电机谐波电流措施、发电机和逆变器联合控制、以及微机控制系统等方面... 以发电机─二极管整流器─可控逆变器的变频发电系统为例，研究了不可控功率二极管在单向直流输电中的应用问题，应用数字模拟和动态模拟方法，对其运行特性、降低发电机谐波电流措施、发电机和逆变器联合控制、以及微机控制系统等方面进行了研究。 展开更多

关键词 二极管整流器 变频发电 控制系统 谐波

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整流范围8V-200V的肖特基二极管整流器

11

《电子设计技术 EDN CHINA》 2006年第8期135-135,共1页

IXYS半导体公司开发出新一代的肖特基二极管整流器，提供广范围的崩溃电压（Breakdown Voltage）8V～200V；改善热（Thermal）效应，及容易设计应用。IXYS开发的新一代肖特基二极管，不但可以协助设计工程师容易地应用于各种不同的电源... IXYS半导体公司开发出新一代的肖特基二极管整流器，提供广范围的崩溃电压（Breakdown Voltage）8V～200V；改善热（Thermal）效应，及容易设计应用。IXYS开发的新一代肖特基二极管，不但可以协助设计工程师容易地应用于各种不同的电源或马达运转、控制线路中，而且，还具有坚固及宽广的崩溃电压范围。热效应的问题也经过特别的改善处理。因此，可使线路的设计更为细致，提高积集度，节省空间架构，提升系统的效率。此新一代肖特基二极管整流器的电压等级，由8V～200V，可分为11等级。提供三种型式，供设计工程师选择应用。在任何低电压、从O-Ring到交换式电源变压器（SMPS）的高压应用上。该产品有多种不同的标准封装；SMD，TO-220，TO-3P，TO-247，TO-262及ISOPLUS。 展开更多

关键词 二极管整流器 肖特基二极管 设计工程师 电源变压器 设计应用 控制线路 电压范围 半导体公司 改善处理 提升系统

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一种915MHz紧凑型肖特基二极管微波整流电路 被引量：8

12

作者 陈彦龙 李凯 刘长军 《信息与电子工程》 2012年第1期64-67,共4页

为了提高射频标签(RFID)中基于肖特基二极管微波整流电路的效率,采用微带结构实现了一种915 MHz紧凑型的整流电路。该微波整流电路具有质量轻、尺寸小、整流输入功率动态范围大等特点,设计的仿真和实验结果显示:输入微波功率在13 dBm^22... 为了提高射频标签(RFID)中基于肖特基二极管微波整流电路的效率,采用微带结构实现了一种915 MHz紧凑型的整流电路。该微波整流电路具有质量轻、尺寸小、整流输入功率动态范围大等特点,设计的仿真和实验结果显示:输入微波功率在13 dBm^22 dBm的情况下,均获得了高于60%的整流效率。通过完善改进电路,可以进一步提高整流的效率,并应用于微波无线能量传输或大型RFID的微波整流天线。 展开更多

关键词 微波整流 微波无线输能 二极管整流器 射频标签

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用于海上风电低频交流输送的柔性化二极管整流背靠背变频器 被引量：3

13

作者 余宙 宋强 +2 位作者 赵彪 余占清 曾嵘 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3507-3516,共10页

低频交流输电技术在中远距离大容量海上风电送出的应用场景中具有独特优势,但是现有的交交变频器存在成本高、占地大和扩展性差等问题。提出了一种新型的柔性化二极管整流背靠背交交变频器(flexible diode rectifier back-to-back modul... 低频交流输电技术在中远距离大容量海上风电送出的应用场景中具有独特优势,但是现有的交交变频器存在成本高、占地大和扩展性差等问题。提出了一种新型的柔性化二极管整流背靠背交交变频器(flexible diode rectifier back-to-back modular multilevel converter,FDR-BTB-MMC)。在低频侧,基于小容量辅助模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)与常规12脉动二极管整流器(diode rectifier,DR)串联构成柔性化二极管整流器(flexible DR,FDR),可以利用DR实现降低成本和体积,又能够通过小容量辅助MMC的控制能力使FDR具备交直流电压控制能力、黑启动功率输送能力、低无功和谐波特性。在工频侧仅需采用常规的半桥子模块MMC与FDR直流背靠背连接。之后提出了FDR-BTB-MMC的拓扑结构、控制策略和参数设计方法。与其他现有交交变频器方案进行的经济性比较表明,FDR-BTB-MMC在降低成本和占地上具有显著优势,并且直流母线环节也带来了可灵活扩展的优势。通过仿真结果验证了所提出的FDR-BTB-MMC的有效性。 展开更多

关键词 海上风电 低频交流输电 柔性化二极管整流器 背靠背模块化多电平换流器

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适用于二极管不控整流送出的海上风电机组无功功率同步控制策略 被引量：16

14

作者 肖晃庆 黄小威 +3 位作者 李岩 黄伟煌 蔡东晓 彭发喜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3820-3828,共9页

连接于二极管不控整流器的海上风电机组需要采用构网型控制。考虑二极管不控整流器的功率特性,提出了一种基于无功功率同步控制的风电机组构网型控制策略。该控制包含有功–电压环、无功–频率环和电压电流双内环。基于有功–电压环,可... 连接于二极管不控整流器的海上风电机组需要采用构网型控制。考虑二极管不控整流器的功率特性,提出了一种基于无功功率同步控制的风电机组构网型控制策略。该控制包含有功–电压环、无功–频率环和电压电流双内环。基于有功–电压环,可以利用风机的有功功率来控制交流电压的幅值;基于无功–频率环,可以利用风机的无功功率来控制交流电压的频率;基于电压电流双内环,可以对风机的电流进行快速调节和限幅,避免换流器产生过电流而损坏设备。研究结果表明:当海上风电机组连接于二极管整流器时,交流电压幅值与风机发出的有功功率关系密切,而交流电压频率则对风机发出的无功功率更为敏感;采用本文提出的无功功率同步控制后,风电机组在启动、功率波动、交流故障等情况下都能保持可靠的同步运行。在PSCAD/EMTDC中搭建了包含4个风电场的仿真模型,仿真结果验证了无功功率同步控制策略的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无功功率同步控制 海上风电机组 二极管整流器 同步机理 构网型控制 直流输电

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NPC三电平整流器中点电位控制方法的研究 被引量：6

15

作者 唐丽娜 倪帅 +1 位作者 戴鹏 徐立华 《电气传动》 北大核心 2012年第7期41-45,共5页

为了解决三电平整流器中点电位不平衡问题,以NPC型三电平整流器为例,在介绍NPC型三电平整流器的主电路结构基础上,分析了中点电位不平衡问题。详细介绍了基于SVPWM控制的中点电位控制策略,通过合理地选择正负短矢量来使中点电位趋于平... 为了解决三电平整流器中点电位不平衡问题,以NPC型三电平整流器为例,在介绍NPC型三电平整流器的主电路结构基础上,分析了中点电位不平衡问题。详细介绍了基于SVPWM控制的中点电位控制策略,通过合理地选择正负短矢量来使中点电位趋于平衡。提出了一种改进方法即基于电荷守恒的控制策略,以保持一个采样周期内流入中点的电荷等于零为原则,通过控制正负短矢量的作用时间来控制中点电位。通过计算机仿真分析验证了中点电位控制方法的有效性。 展开更多

关键词 二极管钳位型三电平整流器 空间电压矢量脉宽调制 中点电位控制 电荷守恒

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基于滑模控制的矿用三电平整流器仿真分析 被引量：1

16

作者 郭殿林 包兵 +3 位作者 于宗艳 陈坤 万丹 刘远义 《工业仪表与自动化装置》 2017年第2期14-17,共4页

在分析了三电平二极管钳位式整流器拓扑结构以及工作原理的基础上,根据在a-b-c和d-q坐标系下建立的数学模型,设计了一种双滑模控制策略,并对控制系统进行仿真。仿真结果表明,与传统控制方法相比,直流侧电压的动态响应性能得到大大改善,... 在分析了三电平二极管钳位式整流器拓扑结构以及工作原理的基础上,根据在a-b-c和d-q坐标系下建立的数学模型,设计了一种双滑模控制策略,并对控制系统进行仿真。仿真结果表明,与传统控制方法相比,直流侧电压的动态响应性能得到大大改善,实现了高功率因数控制,能够实现能量的回馈且网侧的电压电流波形平滑,验证了控制系统的准确性与可行性。 展开更多

关键词 三电平二极管钳位式整流器 双滑模控制 高功率因数 回馈

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输入电流接近正弦波的整流器在风力发电中的应用

17

作者 I.V.Pletea I.Pletea T.Goras 《电力电子》 2005年第3期45-47,共3页

基于最基本的解决方法,提出了由电感器,电容器和二极管所组成的三相低谐波二极管整流器的拓扑结构。其中的电感器和电容器与三相二极管整流桥一起作用以改善网侧的电流波形。基于这一拓扑结构,本文提出了一种维持电流很小的交/直变流器... 基于最基本的解决方法,提出了由电感器,电容器和二极管所组成的三相低谐波二极管整流器的拓扑结构。其中的电感器和电容器与三相二极管整流桥一起作用以改善网侧的电流波形。基于这一拓扑结构,本文提出了一种维持电流很小的交/直变流器和一种在风力发电中应用的可四象限运行的频率变化器。 展开更多

关键词 二极管整流器 风力发电 输入电流 应用 正弦波 接近 拓扑结构 电流波形 频率变化

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晶闸管整流器在美国轨道交通线中的运用

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作者 胡哲民 杨海生 《上海电器技术》 2006年第3期52-54,共3页

介绍了晶闸管整流器（TCR）在美国快速轨道交通线上应用及其主要性能特点，阐述了新线建设中选用时人们关心的可靠性、投资等敏感问题及老线二极管整流器改造中的优势。通过牵引站总体投资比较及晶闸管整流器实际使用的节能效果计算，... 介绍了晶闸管整流器（TCR）在美国快速轨道交通线上应用及其主要性能特点，阐述了新线建设中选用时人们关心的可靠性、投资等敏感问题及老线二极管整流器改造中的优势。通过牵引站总体投资比较及晶闸管整流器实际使用的节能效果计算，说明晶闸管牵引整流器一定会有很好的发展前景。 展开更多

关键词 晶闸管整流器(TCR) 二极管整流器(DR) 节能

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可控硅整流装置的改进与经济可靠运行初探

19

作者 袁喜邻 《中国氯碱》 CAS 1991年第3期27-30,共4页

一、前言随着高反压、大电流可控硅整流元件的研制成功,大功率可控硅整流器在电解、电冶、电镀等行业中的应用也愈来愈广泛。它有着调压范围大、调节平滑,便于实现自动稳流、频繁调节而不易损坏等一系列优点,这些都是硅二极管整流器所... 一、前言随着高反压、大电流可控硅整流元件的研制成功,大功率可控硅整流器在电解、电冶、电镀等行业中的应用也愈来愈广泛。它有着调压范围大、调节平滑,便于实现自动稳流、频繁调节而不易损坏等一系列优点,这些都是硅二极管整流器所不具备的优势,然而在氯碱行业中,现全国只有十余家厂部份采用可控硅整流器。几年前我省只一两家氯碱企业部份使用一、二台可控硅整流器。 展开更多

关键词 可控硅整流装置 二极管整流器 调压范围 氯碱企业 可控整流 三相桥式 双综示波器 整流柜 同步变压器 直流电压

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可用于低电压二次侧同步整流的最新电源管理控制器

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《今日电子》 2011年第2期68-69,共2页

600kHZ的UCC24610 Green Rectifier可提供传统二极管整流器解决方案所不具备的节电特性与高设计灵活性，其微小的休眠电流、自动轻负载管理以及同步唤醒特性有助于最大限度地提高效率。

关键词 同步整流 管理控制器 二次侧 低电压 电源 二极管整流器 负载管理 电特性

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