摘要:隨薦電力電子設備、交直流電弧爐和電氣化鐵道等非線性、沖擊性負荷的大量接入電網,引起了電網無功功率不足、電壓波動與閃變、三相供電不平衡以及電壓電流波形畸變等其它一系列電能質景問題,并嚴重威脅著電力系繞的安全穩定運行。首先,本文介紹了無功功率的基本概念,介紹了無功功率對電力系統的影響以及無功補償的作用,并詳盡的閘述了國內外無功補償裝置的歷史以及現狀。其次,本文詳細分析了靜止無功補償器(SVC)和靜止無功發生器(SVC)的基本結構,控制方法和工作原理,以及各自優特點。并且闡述了它們的工作特性。再次,本文著重進行了對SVG型靜止無功補償器提高系統電壓的理論研究。利用MATLAB/SIMLINK仿真軟件對SVG工作方式及利用SVG動態提高系統電壓的原理進行仿真研究。并對仿真結果進行了全面外析VRe,本完成了(利t功補t控制器的設計,該控a器a系統硬件上采用了由STC生產的STCIOFO8X單片機作為主控制器。采用ATT7022作為電能檢測芯片,實現電網參數的精確深樣與計算,在系統軟件上采用品剛管控制投切電容器,實現了電容器的快速,無弧的投切。采用全中文液品顯示界面實時顯示系統運行狀況.關;無,SVG,svc,STC10FO8X隨著現代電力電子技術的飛速發展,大量大功率、非線性負荷的接入電網中,使得電網供電質量受到了嚴重的威脅。特別是一些像電弧爐、軋機、整流橋等非線性和沖擊性負荷的大量使用是導致電能質量惡化的最主要來源,造成了一系列嚴重的影響理想狀態的電力供應要求頻率為50Hz,電壓幅值穩定在額定值的標準正弦波形。在三相電網供電系統中,A,B.C三相電壓電流的幅值大小相等、相位差依次落后120度。但當電力用戶的各種用電裝置接入電力系統后,電力供應由理想的電力供應變成了電壓電流偏離這種狀態的非理想狀態。電網中的許多用電負荷都具有低功率因數、非線性、不平衡性和沖擊性的特征,這些特征嚴重地危害著電網的電力供應,可表現在:電壓值跌落或浪涌、各次諧波含量大、電壓波形發生閃變、電壓電流波形失真等,這樣便出現了電能質量問題。實際電網中的電能質量問題主要表現如下:
上傳時間: 2022-06-17
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域,其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載,因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移,使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相,由于工作頻率改變了而匹配電感不變,此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態,導致換能器功率損耗和發熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實際應用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點,本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型,證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較,選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感,通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調,由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略,穩態時,換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動態時,逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態,具有實際應用價值。
上傳時間: 2022-06-18
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作為模擬與數字電路的接口電路的關鍵部分,模數轉換器(ADC)現代通信、需達、盧納以及眾多消費電子產品中都占據極其重要的地位。隨著科技的迅猛發展,對模數轉換器的性能,特別是速度上的要求越來越高,ADC的性能好壞甚至已經成為決定設備性能的關鍵因素。本文以超高速ADC作為設計的目標,采用了Flash型結構作為研究的方向,并且從ADC的速度和失調電壓消除技術入手進行了重點研究。本文采用了種新穎的消除失調電壓的技術-chopping技術,該技術主要是依靠 組隨機數產生器所產生的高速隨機數序列來隨機快速置換比較器輸入端,從而使得失調電壓近似平均為零,本文設計了種高速隨機數產生器,可以產生速率達到1GHz的隨機數序列。由于比較器部分是影響整個ADC速度的關鍵因素,因此在設計中對于比較器部分逃行了重點優化設計。另外還在數字編碼電路中加入了糾錯設計。通過電路仿真,所設計的ADC可達到1GHz的采樣速率,最大積分非線性和微分非線性分別為0.42LSB和0.49LSB,當輸入信號頻率為16.6MHz時,無雜波動態范圍(SFDR)達到41dB,當加入50mV失調電壓時,chopping技術可以將SFDR增加3dB左右。本設計采用了和艦0.18um CMOS混合信號工藝,完成了主要模塊版圖的設計工作。關鍵詞 Flash型 ADC;失調電壓消除技術:chopping技術
上傳時間: 2022-06-19
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摘要:對幾種三相逆變器中常用的IGBT驅動專用集成電路進行了詳細的分析,對TLP250,EXB系列和M579系列進行了深入的討論,給出了它們的電氣特性參數和內部功能方框圖,還給出了它們的典型應用電路。討論了它們的使用要點及注意事項,對每種驅動芯片進行了IGBT的驅動實驗,通過有關的波形驗證了它們的特點,最后得出結論:IGBT驅動集成電路的發展趨勢是集過流保護、驅動信號放大功能、能夠外接電源且具有很強抗干擾能力等于一體的復合型電路。關鍵詞:絕緣柵雙極晶體管:集成電路;過流保護1前言電力電子變換技術的發展,使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發展.20世紀80年代,為了給高電壓應用環境提供一種高輸入阻抗的器件,有人提出了絕緣門極雙極型品體管(IGBT)[1].在IGBT中,用一個MoS門極區來控制寬基區的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸,這藏產生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優越通態特性相結合的非常誘人的器件,它具有控制功率小、開關速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源(UPS)和交流電機調速系統的設計中,它是日前最為常見的一種器件。
上傳時間: 2022-06-21
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1前言萊鋼型鋼廠大型生產線傳動系統采用西門子SIMOVERT MASTER系列PWM交-直-交電壓型變頻器供電,變頻器采用公共直流母線式結構;冷床傳輸鏈采用4臺電機單獨傳動,每臺電機分別由獨立的逆變單元控制,逆變單元的控制方式為無速度編碼器的矢量控制,相互之間依靠速度給定的同時性保持同步。自2005年投入生產以來,冷床傳輸鏈運行較為穩定,但2007年2月以后,冷床傳輸鏈逆變單元頻繁出現絕緣柵雙極型晶體管(Insolated Gate Bipolar Transistor,IGBT)損壞現象,具體故障情況統計見表1由表1可知,冷床傳輸鏈4臺逆變器都出現過IGBT損壞的現象,故障代碼是F025和F0272原因分析1)IGBT損壞一般是由于輸出短路或接地等外部原因造成。但從實際情況上看,檢查輸出電纜及電機等外部條件沒有問題,并且更換新的IGBT后,系統可以立即正常運行,從而排除了輸出短路或接地等外部條件造成IGBT損壞。2)IGBT存在過壓。該系統采用公共直流母線控制方式,制動電阻直接掛接于直流母線上,當逆變單元的反饋能量使直流母線電壓超過DC 715 V時,制動單元動作,進行能耗制動;此外掛接于該直流母線上的其他逆變單元并沒有出現IGBT損壞的現象,因此不是由于制動反饋過壓造成IGBT燒壞。3)由于負荷分配不均造成出力大的IGBT損壞。從實際運行波形上看,負荷分配相對較為均勻,相互差別僅為2%左右,應該不會造成IGBT損壞。此外,4只逆變單元都出現了IGBT損壞現象,如果是由于負荷分配不均造成,應該出力大的逆變單元IGBT總是燒壞,因此排除由于負荷分配不均造成IGBT損壞。4)逆變單元容量選擇不合適,裝置容量偏小造成長期過流運行,從而導致IGBT燒毀。逆變單元型號及電機參數:額定功率90kw,額定電流186A,負載電流169 A,短時電流254 A,中間同路額定電流221 A,電源電流205 A,電機功率110kw,電機額定電流205 A,電機正常運行時的電流及轉矩波形如圖1所示。
上傳時間: 2022-06-22
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本論文所涉及的電源管理方案來源于與臺灣某上市公司的橫向合作項目,在電源管理產品朝著低功耗、高效率和智能化方向發展的形勢下,論文采用了一種開關電源與低壓降(LDO)線性電壓調節器結合應用的集成方案,即將LDO作為升壓型電源管理芯片的內部供電模塊。按照方案的要求,本文設計了一種含緩沖級的低壓降線性電壓調節器。設計采用0.6um 30V BCD工藝,實現LDO的輸入電壓范圍為6-13V:滿足在-25-85℃的工作溫度范圍內,輸出電壓為5V:在典型負載電流(12.5mA)下,LDO的壓降電壓為120mv.文章首先闡述了整個方案的工作原理,給出LDO設計的指標要求;其次,依據系統方案的指標要求和制造工藝約束,實現包含誤差放大器、基準源和保護電路等子模塊在內的電壓調整器:此外,文章還著重探討了“如何利用放大器驅動100pF數量級的大電容負載”的問題:最后,給出整個模塊總體電路的仿真驗證結果。LDO的架構分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內容。在LDO架構設計部分,文章基于對三種不同LDO拓撲的分析,選擇并實現了含緩沖器級的LDO.設計中通過改進反饋網絡,采用反饋電容,實現對LDO的環路補償。同時,為提高誤差放大器驅動功率管的能力、適應LDO低功耗發展的需求,文章探討了如何使用放大器驅動大負載電容的問題。基于密勒定理和根軌跡原理,本文通過研究密勒電容的作用,采用MPC(Miller-Path-Compensation)結構,實踐了兩級放大器驅動大負載電容的方案,并把MPC補償技術推廣到三級放大器的設計中。
上傳時間: 2022-06-22
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電力電子技術的發展使電機驅動系統擺脫了常規兩電平逆變器拓撲的限制,電機驅動系統與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數多,因此其輸出波形更好,在大容量交流調速系統中優勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎,三電平逆變器應用最為廣泛,而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統作為研究對象。在PMSM驅動系統中,位置與轉速的檢測是非常重要的,一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量,但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷,會降低電機系統的穩定性和可靠性,同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓,來對電機的實際轉速和位置信息進行估計,這種技術省略了常規使用的機械傳感器,能夠實現電機系統的高精度、高動態性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面:(1)基于同一Pl轉速調節器,設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統,與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統對比,并對兩個系統的運行性能進行對比分析。(2)為進一步提高系統響應性能,克服未知負載轉矩擾動、增強系統魯棒性,設計擴張狀態負載轉矩觀測器,進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數滑模轉速調節器相結合的復合控制器。(3)設計基于分數階滑模觀測器的PMSMMPCC系統,實現對電機轉速的快速準確估計。
上傳時間: 2022-06-24
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引言開關電源(SMPS:Switch Mode Power Supply)是利用現代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時問比率,維持穩定輸出電壓的一種電源·非隔離式DC/DC變換具有六種基本拓撲結構:降壓(Buck)變換器升壓(Boost)變換器極性反轉升降壓(Buck2Boost)變換器Cuk(Boost2Buck 聯)變換器Sepic變換器Zeta變換器[-1,與線性電源相比,開關電源具有體積小重量輕效率高自身抗干擾性強輸出電壓范圍寬模塊化等優點。LTspice IV是LT公司推出的SPICE電路仿真軟件,具有集成電路圖捕獲和波形觀測功能。LTspice IV內置新型SPIE元件,能快速進行SMPS交互式仿真,且無元件或節點數目的限制.LTspice IV雖然與開關模式電源設計配合使用,但它并不是SMPS專用型SPICE軟件,而是一款通用型SPICE-LTspice IV內置了LT公司新型SPARSE矩陣求解器,采用專有的并行處理方法,實現了對任務的高效并行處理"。
上傳時間: 2022-06-26
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本資源為2015年全國大學生電子設計競賽A題,其中包含了代碼及電路圖,有需要的朋友可以下載。下面是本資源的部分摘要:本系統以STM32單片機為主控制器,以非隔離式Buck-Boost型電路為核心,設計并制作用于電池儲能裝置的雙向DC-DC變換器,實現可按鍵設定亦可自動轉換電池充放電模式的功能。系統由STM32內部寄存器及擴展口功能,加上按鍵模塊、集成運放模塊、LCD液晶顯示模塊、雙向DC-DC變換電路組成。提高了電源效率,有效的保護了電路,經測試,系統能夠實現基礎部分所有要求。
標簽: DC-DC變換器 全國大學生電子設計競賽
上傳時間: 2022-07-05
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本書共分九章。第1章是基本知識,敘述傳感器和變送器的組成和分類,并介紹若干常用名詞術語和概念,如靈敏度、精確度、基本誤差等。第2章是檢測溫度用的傳感器和變送器,其中有工業上廣泛應用的熱電偶及熱電阻,近來發展迅速的半導體和集成化測溫器件,家用電器里常見的各種溫度開關等。第3章是壓力檢測部分,除介紹了最常用的彈性變形測壓原理之外,對性能較好的電容式壓力變送器有較詳細的描述,對近來出現的靈巧型壓力變送器也作了介紹。第4章為流量儀表,從自來水表和煤氣表到電磁及超聲流量)都作了原理和性能的分析,對不易理解的質量流扯計進行了深入淺出的闡述。第5章物位和第6章成分分別指出了各種傳感器及變送器的 適用條件和性能差異。第7章是機械量,包括位移、轉角、轉速、力、轉矩及振動,在工業生產自動化領域,這類傳感器和變送器也經常用到。第8章是光強,光敏元件是最常遇到的光傳感器,此外發光元件和光電耦合器在自動化裝置里也經常用到,在本章里一井介紹以便應用。第9章為磁場檢測 用的傳感器,著重介紹了各種新近出現的磁敏元件和集成化器件。從事自動化工作的讀者,對其原理和性能初步了解是十分有益的。
上傳時間: 2022-07-05
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