隔離升壓DC-DC變換器在電動汽車、儲能系統(tǒng)、可再生能源發(fā)電以及超導(dǎo)儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文以隔離升壓全橋變換器(Isolated Boost Full Bridge Converter,簡稱IBFBC)為研究對象,針對隔離升壓型變換器的拓撲結(jié)構(gòu)、起動問題、隔離變壓器漏感問題、軟開關(guān)問題和輸入電感磁復(fù)位問題等進行了系統(tǒng)深入的研究,解決了這一類拓撲所共有技術(shù)問題。 提出了隔離升壓DC-DC變換器拓撲族,分析比較了各種拓撲的特點,確定了以IBFBC為研究對象。對IBFBC進行了詳細的穩(wěn)態(tài)分析和小信號建模分析,為其分析、設(shè)計和搭建實驗平臺提供了電路理論基礎(chǔ)。 理論上分析了IBFBC起動時存在電流沖擊的原因。提出了二種數(shù)字化軟起動方案,該方案對主電路進行了改造,利用DSP能靈活產(chǎn)生PWM波的特點采用了新的控制策略,成功實現(xiàn)了該系統(tǒng)的軟起動。 理論上分析了IBFBC隔離變壓器漏感引起功率開關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解決電壓尖峰問題。提出了帶有源箝位IBFBC的九種PWM控制策略,提出了一種控制型軟PWM方法,在不增加主電路元器件的基礎(chǔ)上,通過控制PWM的發(fā)生方法,實現(xiàn)了有源箝位功率開關(guān)管和橋臂功率開關(guān)管的零電壓開通。 從理論上分析了IBFBC輸入電感磁復(fù)位問題。在正常停機時提出了一種數(shù)字化軟停止的方法,控制變換器由Boost工作狀態(tài)逐漸過渡到Buck工作狀態(tài),讓輸入電感存儲的能量逐漸釋放掉,最后停止工作。對于故障保護停機,采用了繞組磁復(fù)位的方法,把輸入電感設(shè)計成反激式變換器形式,突然停機時,電感中存儲的能量通過反激式繞組釋放到輸出端,這樣保護了變換器不會損壞。 給出了主電路關(guān)鍵器件參數(shù)的設(shè)計方法,設(shè)計了以DSP-TMS320F2407為核心的數(shù)字控制單元,編寫了DSP控制程序和CPLD邏輯處理程序。研制了一臺輸出功率5KW,輸入電壓直流24V,輸出電壓直流300V的IBFBC,通過全面的性能實驗驗證了理論分析和仿真結(jié)果。 本文立足于IBFBC的關(guān)鍵技術(shù)要求,并充分考慮工程應(yīng)用中的實際因素,進行了理論分析和實驗研究,為實際系統(tǒng)方案設(shè)計提供理論依據(jù),并已經(jīng)在實際應(yīng)用中得到驗證。
上傳時間: 2013-04-24
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風光互補發(fā)電系統(tǒng)作為新能源技術(shù)應(yīng)用的重要組成部分越來越受到人們的青睞,所以將此作為新能源研究的切入點,進行一些有益的嘗試和探索。 本文從太陽能電池的光生伏打效應(yīng)入手,推導(dǎo)出太陽能電池的U-I曲線,并以此作為最大功率跟蹤(MPPT)技術(shù)的理論基礎(chǔ)。針對小風機的發(fā)電技術(shù)也存在的MPPT技術(shù),文章進行了統(tǒng)一性研究,給出了新的控制策略--變步長擾動觀察控制。為了提高系統(tǒng)的充放電效率,文章還對三段式充放電、均衡充電、溫度補償?shù)刃铍姵爻潆娎碚撨M行了闡述。 根據(jù)上述理論,結(jié)合工程實際,設(shè)計了風光互補控制器的電路。利用電壓霍爾和電流霍爾實現(xiàn)了風機電壓、太陽能電池電壓、蓄電池電壓和充電電流的實時采樣,利用TMS320F2812DSP的EVA與AD模塊軟件實現(xiàn)對蓄電池欠壓、過壓、運行等模式的智能充放電管理。針對風力發(fā)電機的輸出電壓波動大的問題,系統(tǒng)提供了硬件和軟件的風機過速智能保護系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用MPPT的控制策略提高了整個系統(tǒng)的效率,設(shè)計提供了一套LCD顯示界面和一組LED指示燈增強系統(tǒng)管理的友好性。為了解決風光互補控制器芯片的供電問題,設(shè)計了一套以UC3843PWM芯片為核心的反激式輔助電源。該電源用硬件實現(xiàn)了電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的雙環(huán)控制策略,提高了系統(tǒng)供電的可靠性和穩(wěn)定性。 研制出了一臺風光互補控制器樣機,進行了有關(guān)實驗、檢測與調(diào)試。實驗波形和數(shù)據(jù)都顯示該系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,達到了設(shè)計要求。該方案可為風光互補控制器的工程設(shè)計提供一定的參考。
上傳時間: 2013-04-24
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變頻器在各行各業(yè)中的各種設(shè)備上迅速普及應(yīng)用,已成為當今節(jié)電、改造傳統(tǒng)工業(yè)、改善工藝流程、提高生產(chǎn)過程自動化水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量以及推動技術(shù)進步的主要手段之一,是國民經(jīng)濟和生活中普遍需要的新技術(shù)。但是現(xiàn)有變頻器的調(diào)制算法尚存在一些缺點,如開關(guān)損耗大和共模電流大等,因此有必要研究和設(shè)計高性能調(diào)制算法的變頻控制器。鑒于此,開展了以下工業(yè)變頻器高性能調(diào)制算法為對象的研究內(nèi)容: 在闡述了工業(yè)變頻器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、調(diào)制算法、調(diào)速算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)學模型,分析了共模電壓產(chǎn)生的原理、共模電流其影響和危害,給出了共模電壓和共模電流的關(guān)系。總結(jié)其他的抑制共模電壓的方案基礎(chǔ)上,提出一種新的共模電壓抑制SVPWM;還闡述了死區(qū)產(chǎn)生的原因及其影響,以及死區(qū)補償?shù)脑聿⑸鲜鰞蓚€調(diào)制算法利用MATLAB/SIMULINK軟件對該系統(tǒng)給予了全面的仿真分析。 變頻器硬件部分設(shè)計包括整流濾波電路、逆變器功率電路、上電保護電路、DSP控制系統(tǒng)及其外圍電路、IGBT驅(qū)動及保護電路以及反激式開關(guān)電源,對于傳感器檢測濾波電路的具體電路參數(shù)設(shè)計,是在PSPICE上仿真基礎(chǔ)上得出。并在考慮成本、EMC、效率等因素后考慮完成了所有硬件相關(guān)的原理圖繪制和PCB繪制; 變頻器軟件部分設(shè)計包括主程序、鍵盤掃描程序、系統(tǒng)狀態(tài)處理程序、PWM發(fā)送中斷程序、電機啟動函數(shù)、電壓調(diào)整程序、AD采樣中斷程序以及故障保護中斷程序。在實現(xiàn)一般SVPWM的基礎(chǔ)上,根據(jù)之前理論和仿真得到的共模電壓抑制SVPWM、以及死區(qū)補償算法,將這兩個對SVPWM進行改進的調(diào)制算法在硬件平臺上實現(xiàn)。 在硬件電路完成設(shè)計的各個階段,逐漸編制相應(yīng)的控制程序,并進行調(diào)試,并完成整個程序的編制和調(diào)試。此外,還調(diào)試了系統(tǒng)所需的反激式開關(guān)電源。整個系統(tǒng)調(diào)試中遇到了很多問題,如鍵盤消除抖動問題、共模電壓抑制SVPWM出現(xiàn)的直通現(xiàn)象等。最終完成了工業(yè)變頻器樣機,并且采用的是文章中研究的調(diào)制算法,效果良好,達到設(shè)計的目的; 提出了一種將有源功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)引用到串級調(diào)速中來提高定子側(cè)功率因數(shù)的新方法。通過建立電動機折算到轉(zhuǎn)子側(cè)的等值電路,重點分析了有源PFC技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)串級調(diào)速系統(tǒng)中的不控整流橋后,系統(tǒng)可以等效為轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。得到了等效串電阻的計算公式和變化趨勢,對電動機功率因數(shù)、電磁轉(zhuǎn)矩脈動也進行了分析,發(fā)現(xiàn)能夠比傳統(tǒng)串級調(diào)速時有所提升。鑒于電動機轉(zhuǎn)子側(cè)電勢頻率非常低,分析了有源PFC的具體實現(xiàn)的特殊考慮和參數(shù)選取方法,并基于對稱平衡的Scott變壓器和兩個單相有源PFC電路實現(xiàn)了繞線電動機轉(zhuǎn)子側(cè)的三相有源低頻PFC,得到超低紋波的直流輸出電壓。利用MATLAB建立了完整的仿真平臺,所得結(jié)果驗證了理論分析的正確性。
上傳時間: 2013-07-09
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第一章 開關(guān)電源的基本工作原理 1-1.幾種基本類型的開關(guān)電源 1-2.串聯(lián)式開關(guān)電源 1-2-1.串聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理 1-2-2.串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓濾波電路 1-2-3.串聯(lián)式開關(guān)電源儲能濾波電感的計算 1-2-4.串聯(lián)式開關(guān)電源儲能濾波電容的計算 1-3.反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源 1-3-1.反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源的工作原理 1-3-2.反轉(zhuǎn)式串聯(lián)開關(guān)電源儲能電感的計算 1-4-1.并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理 1-4-2.并聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓濾波電路 1-4-3.并聯(lián)開關(guān)電源儲能電感的計算 1-4-4.并聯(lián)式開關(guān)電源儲能濾波電容的計算 1-5.單激式變壓器開關(guān)電源 1-5-1.單激式變壓器開關(guān)電源的工作原理 1-6-1.正激式變壓器開關(guān)電源工作原理 1-6.正激式變壓器開關(guān)電源 1-6-2.正激式變壓器開關(guān)電源的優(yōu)缺點 1-6-3.正激式變壓器開關(guān)電源電路參數(shù)的計算 1-7.反激式變壓器開關(guān)電源 1-7-1.反激式變壓器開關(guān)電源工作原理 1-7-2.開關(guān)電源電路的過渡過程 1-7-3.反激式變壓器開關(guān)電源電路參數(shù)計算 1-7-4.反激式變壓器開關(guān)電源的優(yōu)缺點 1-8.雙激式變壓器開關(guān)電源 1-8-1.推挽式變壓器開關(guān)電源的工作原理 1-8-2.半橋式變壓器開關(guān)電源
標簽: 開關(guān)電源 設(shè)計資料
上傳時間: 2013-04-24
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本文闡述了一種基于UC3842 PWM 控制器的新型多路輸出反激式開關(guān)電源電路的設(shè) 計。該設(shè)計詳細給出了變壓器、漏感消除電路、啟動電路以及電壓電流反饋電路的設(shè)計過程。 實驗結(jié)果表明該電源性能優(yōu)良。作為電機控制的電源模塊,具有很高的應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞:電流型PWM;UC3842;反激式開關(guān)電源
標簽: 3842 UC 輸出開關(guān) 電源設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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開關(guān)電源
標簽: 反激式電源
上傳時間: 2014-12-24
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反激式開關(guān)電源的LED驅(qū)動
上傳時間: 2013-11-15
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開關(guān)電源設(shè)計
標簽: TOPSwitch-GX 反激式 電源設(shè)計
上傳時間: 2013-11-23
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系統(tǒng)介紹電源設(shè)計
標簽: LinkSwitch-LP 反激式 設(shè)計指南
上傳時間: 2013-10-25
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鉦銘科SM8015是一個離線式中大功率電流模式PWM控制芯片,應(yīng)用于AC/DC反激式開關(guān)電源系統(tǒng)。采用多模式自動切換控制方式,滿足系統(tǒng)的低待機功耗(<0.3W,265V AC),高轉(zhuǎn)換效率的要求。內(nèi)部集成過流保護、過載保護、過溫保護、VDD過壓保護等完善的保護功能以提高系統(tǒng)可靠性。封裝形式:DIP8、SOP8
上傳時間: 2013-10-27
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