隨著對電能應用高效率的要求，基于電力電子技術的非線性負載等開關設備的應用越來越普遍，這些開關設備造成的諧波成分對電網的污染也越來越嚴重。這些諧波會影響其它電氣設備的正常工作，危及電網安全。電力有源濾波器由于能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償，得到了廣泛的研究。 本文是在課題組380V、260kVA純有源電力濾波器項目方案的論證階段，為提高大容量單臺純有源濾波器的效率和動、穩態性能而做的分析、設計和仿真驗證工作。論文首先介紹了通過LCL濾波器與電網相連的并聯電力有源濾波器的主電路結構，進而分析了這種主電路結構在大容量和低開關頻率場合對開關紋波衰減的優勢。通過比較PI控制和狀態反饋控制，選取全狀態反饋來達到對系統的穩定控制。 將電網處理為擾動輸入，對LCL主電路在靜止abc坐標系中進行了建模，然后選取系統閉環期望極點設計了控制系統。為消除電網這個外部輸入對指令電流跟蹤的影響，引入了電壓前饋，并從理論上推導了前饋的具體關系式。之后引入了觀測器，并把對電網輸入的建模考慮進了觀測器，消除了電網輸入對狀態估計和補償輸出造成的偏差。在電力有源濾波器實際安裝時，電網進線和變壓器的電感是不確定的，其會加在LCL的網側電感上，從而使對系統基于狀態空間的建模產生偏差，因此文章研究了所設計的控制器對LCL網側電感變化的適應性。為保證電力有源濾波器的穩態指標，對狀態反饋后的系統設計了重復控制器。 最后，基于設計的控制器在MATLAB/Simulink環境下建立了對1MW不控整流負載進行補償的電力有源濾波器系統模型，進行了仿真；并對動靜態性能進行了分析，驗證了設計和理論分析的正確性。
上傳時間： 2013-06-20
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本課題是針對陜西美泰電氣有限公司的一個開發研究項目。在國內,中頻大功率感應加熱電源雖然有許多研究,但是在控制方式上與選取的功率元件上卻有不同,特別是針對DSP控制與選取IGBT作為功率元件的相關文獻較少。數字化控制將是一種趨勢,而IGBT控制靈活,驅動簡單,從而將逐步取代晶閘管,GTO等元件。 本課題主要以并聯諧振型感應加熱電源為研究對象,采用了IGBT為功率開關元件的主電路,比較了直流調功和逆變調功的優缺點,最終選擇了三相全控晶閘管整流的調功方式,同時也描述了重疊時間對逆變器的影響。計算分析了整流側和逆變側的必要參數以及并聯諧振槽路的參數,本文在MATLAB/Simulink環境下建立了10kHz/500kW并聯諧振型感應加熱系統的仿真模型,對整流調功、鎖相環頻率跟蹤、逆變器的啟動等仿真波形進行了重點分析并得出結論。在此理論基礎上,設計了基于DSPTMS320F2812 10kHz/500kW感應加熱電源的控制器,其中重點研究了閉環調功控制系統、鎖相環頻率跟蹤系統、重疊時間、整流側晶閘管脈沖觸發產生和相序判斷以及逆變器啟動的全數字化控制。同時,設計了過壓過流保護電路以及外圍采樣電路、檢測電路,特別是過壓保護,本文給出了一種箝位思想并對此思想進行了仿真證明了其正確性和可行性,以便使電源和IGBT更安全的工作。最后,對本文所提出的控制方案進行實驗驗證,證明了本文理論計算分析的正確性和控制方案的可行性。
上傳時間： 2013-06-09
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本文主要以串聯諧振型感應加熱電源為研究對象,通過分析其負載特性及調功控制方式,選擇不控整流加逆變移相調功控制方式,其中重點分析感性移相式PWM感應加熱電源調功控制方式,及其在由自關斷器件MOSFET組成的串聯諧振逆變器中的應用,并深入分析了感性移相式PWM控制方式調功特性。同時針對感應加熱電源這個具有復雜的參數時變性,結構非線性的工業控制對象,在MATLAB/Simulink環境下建立了感性移相PWM感應加熱電源的系統閉環控制模型,進行了移相式感應加熱電源系統仿真研究。 在理論分析的基礎上,設計了200W/100kHz感性移相式感應加熱電源的主電路及控制電路。通過對移相諧振全橋軟開關控制器UC3879的學習和了解,設計并搭建一種區別以往的移相式感應加熱電源的鎖相移相調功的控制平臺,即鎖相環電路和基于UC3879設計的移相調功電路相配合的方案。并設計了它激重復掃頻轉自激的啟動方法,大大提高了電源的啟動成功率。同時搭建了200W/100kHz移相式感應加熱電源實驗平臺,完成了系統閉環控制,實驗結果驗證了本文理論分析的正確性及控制方案的可行性。
上傳時間： 2013-07-15
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在直流電氣傳動系統中使用的可控直流電源大部分是晶閘管相控整流電源,而晶閘管觸發脈沖形成單元是晶閘管相控整流系統的重要組成部分.該設計采用現場可編程門陣列控制實現了晶閘管觸發器的數字化,與傳統的晶閘管觸發控制器相比有脈沖對稱度好等許多優點,具有廣闊的應用前景.該論文首先系統分析了晶閘管觸發器的各種性能指標,并對常見的觸發器進行了分類.通過分析不同類型觸發器的優缺點,最終確定采用三相同步的絕對觸發方式,這種方式在控制器內部資源允許的前提下,在外圍電路很少的情況下就能實現高性能控制,簡化了系統設計.其次,對開發硬件和軟件以及編程語言進行了介紹.另外,詳細闡述了采用現場可編程門陣列EPFl0K10器件實現具有相序自適應、缺相保護等功能的晶閘管觸發器的軟硬件設計.最后,使用自主開發的觸發器構成一套三相全控橋整流設備,并給出了實驗結果和波形分析.試驗結果表明,該論文設計的基于FPGA/CPLD的晶閘管智能觸發控制器能夠滿足一般工業控制要求,達到了預期的目的.
上傳時間： 2013-04-24
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單相橋式逆變電路為例：S1～S4是橋式電路的4個臂，由電力電子器件及輔助電路組成。S1、S4閉合，S2、S3斷開時，負載電壓uo為正S1；S1、S4斷開，S2、S3閉合時，uo為負，把直流電變成了交流電。改變兩組開關切換頻率，可改變輸出交流電頻率。圖5-1 逆變電路及其波形舉例電阻負載時，負載電流io和uo的波形相同，相位也相同。阻感負載時，io滯后于uo，波形也不同（圖5-1b）。t1前：S1、S4通，uo和io均為正。t1時刻斷開S1、S4，合上S2、S3，uo變負，但io不能立刻反向。io從電源負極流出，經S2、負載和S3流回正極，負載電感能量向電源反饋，io逐漸減小，t2時刻降為零，之后io才反向并增大 （2）換流方式分類換流——電流從一個支路向另一個支路轉移的過程，也稱換相。開通：適當的門極驅動信號就可使其開通。關斷：全控型器件可通過門極關斷。半控型器件晶閘管，必須利用外部條件才能關斷，一般在晶閘管電流過零后施加一定時間反壓，才能關斷。研究換流方式主要是研究如何使器件關斷。本章換流及換流方式問題最為全面集中，因此在本章講述1、器件換流利用全控型器件的自關斷能力進行換流（Device Commutation）。2、電網換流由電網提供換流電壓稱為電網換流（Line Commutation）。可控整流電路、交流調壓電路和采用相控方式的交交變頻電路，不需器件具有門極可關斷能力，也不需要為換流附加元件。3、負載換流由負載提供換流電壓稱為負載換流（Load Commutation）。負載電流相位超前于負載電壓的場合，都可實現負載換流。負載為電容性負載時，負載為同步電動機時，可實現負載換流。
上傳時間： 2013-10-15
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AC-DC-AC雙pwm逆變器的Matlab/Simulink仿真源程序。包括兩個電路：一個是50Hz三相 AC(PWM整流)->DC->50Hz三相AC(PWM逆變),驅動三相對稱電阻負載；一個是60Hz 三相AC(全波整流)->DC->50Hz三相AC（PWM逆變），驅動一個永磁同步電動機。（本源碼基于王軍(xiaohongchen@163.com)上載的double_pwm_inverter.mdl改進而來，適用于matlab7.3.0(R2006)版本）
標簽： PWM AC-DC-AC Simulink Matlab
上傳時間： 2016-01-24
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隨著科技的飛速發展，自動化已經運用在了生活中的方方面面，而路燈就是一個很好的例子。如何能夠利用51單片機作為中央處理器實現路燈的節能是本設計的主要內容。通過書本知識學習、指導老師的輔導以及資料文獻的查閱，確定51單片機為主要芯片，然后因為要實現聲光控功能，那就必須使用到光敏電阻和駐極體話筒電阻來實現光和聲音轉換為電信號，利用單片機最小系統模塊、聲控模塊、光控模塊等幾大模塊為主的硬件來實現本次設計。本設計分別通過利用聲控和光控模塊的駐極體話筒和光敏電阻將聲音信號和光信號通過轉換為51單片機能夠識別的電信號來實現聲光控功能。通過運用所學知識和必要繪圖仿真編程軟件繪制出系統原理圖、整體電路圖程序流程圖，完成系統電路設計、光敏傳感器模電變換設計、聲控整流濾波放大并進行程序編寫、仿真、硬件調試等，終于設計實現了利用51單片機使白天由光控電路起作用控制燈不亮，晚上由聲控電路起作用控制開關閉合燈亮，并且延時一段時間熄滅從而達到節能環保的目的，最終達到本次論文的要求。關鍵詞：51單片機光控電路聲控電路光敏電阻駐極體話筒在學校，機關，廠礦企業等單位的公共場所以及居民區的公共樓道，長明燈現象十分普遍，這造成了能源的極大浪費。另外，由于頻繁開關或者人為因素，墻壁開關的損壞率很高，增大了維修量，浪費了資金。而本課題正是聲光控制路燈的設計，它設計出一種電路新穎，安全節電，結構簡單，安裝方便，使用壽命長的聲光雙控白熾燈節能路燈，同時，這可加強對模擬電子技術和數字電子技術的理解和鞏固。以此達到節能環保的作用
上傳時間： 2022-03-30
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基于TMS320F2812數字控制的三相逆變電源設計論文+原理圖PCB摘要：隨著社會的需求越來越高，傳統的模擬電源的諸多缺陷越來越凸顯, 本文在借鑒國內外相關研究的基礎上，通過對空間矢量脈寬調制算法的分析，研究了數字信號處理器生成SVPWM 波形的實現方法及軟件算法。并將相關方法應用于實踐，研制了基于TMS320F2812數字控制的三相逆變電源，相關試驗參數和結果表明：該設計提高了直流電壓的利用率，使開關器件的損耗更小。此外，還提出了逆變電源閉環控制的PI控制算法，利用DSP的強大的數字信號處理能力，提高了系統的響應速度。經測試，系統實現了1~40V步進為1V的調壓輸出, 50Hz~1kHz步進2Hz的調頻輸出，輸出電壓恒定為36V時負載調整率小于5%。 關鍵詞：全橋逆變，SVPWM，DSP1. 系統硬件設計3.1 不可控整流電路 采用整流橋加濾波，得到比較穩定的電壓，電路如圖3.1.1所示。 圖3.1.1 不可控整流電路圖電路實現AC－DC變換。本模塊交流輸入是經48V變壓器將220V交流電壓變壓為48V交流電壓后的輸入電壓，然后經過橋式整流器整流，再通過電容濾波，輸出大小約為57.6V的直流電壓。中間接一個保險絲來保護后面的元器件，或當后面電路短路時防止電容損壞。 一般來說，無法找到一個可以把電源的所有電流紋波都吸收的電容，所以通常用多個電容并聯，這樣流入每個電容的紋波電流就只有并聯的電容個數分之一，每個電容就可以工作在低于它的最大額定紋波電流下，這里采用5個220μF的電容并聯。另外輸入濾波電容上一般要并上陶瓷電容（0.1μF），以吸收紋波電流的高頻分量。兩個20kΩ電阻的作用是使后
標簽： 逆變電源
上傳時間： 2022-05-05
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近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
上傳時間： 2022-05-30
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1.1 設計總體要求（1）熟悉整流和觸發電路的基本原理，能夠運用所學的理論知識分析設計任務。（2）掌握基本電路的數據分析、處理；描繪波形并加以判斷。（3）能正確設計電路，畫出線路圖，分析電路原理。4）按時參加課程設計指導，定期匯報課程設計進展情況。（5）廣泛收集相關技術資料。（6）獨立思考，刻苦鉆研，嚴禁抄襲（7）按時完成課程設計任務，認真、正確地書寫課程設計報告。8）培養實事求是、嚴謹的工作態度和認真的工作作風。1.2 設計課題任務及要求設計一個IGBT升壓斬波電路設計（純電阻負載），要求1、輸入直流電壓：Ud-50V；2、輸出功率：300W；3、開關頻率：5KHz；5、輸出電壓脈率：小于10%.1.3 設計方案與總體框圖斬波電路一般主要可分為主電路模塊，控制電路模塊和驅動電路模塊三部分組成。其中，主電路模塊主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和直流斬波電路組成，其中主要由全控器件IGBT的開通與關斷的時間占空比來決定輸出電壓U的大小。控制與驅動電路模塊：用直接產生PWM的專用芯片SG3525產生PWM信號送給驅動電路，經驅動電路來控制IGBT的開通與關斷。電路模塊：驅動電路把控制信號轉換為加在IGBT控制端和公共端之間，用來驅動1GBT的開通與關斷。驅動電路模塊：控制電路中的保護電路是用來保護電路的，防止電路產生過電流現象損害電路設備。
上傳時間： 2022-06-19
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