太陽能AC模塊逆變器是近年來發(fā)展非??斓募夹g(shù),本文提出一種新型的基于反激 變換器的逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通過Zeta電路將功率脈動(dòng)轉(zhuǎn)換成小容量電容上的 電壓脈動(dòng)。大大減小了直流輸入側(cè)的低頻諧波電流,實(shí)現(xiàn)了良好的功率解耦。相比較其他AC模 塊逆變器中使用大電容進(jìn)行功率解耦的方法, 既節(jié)省了成本又減小了體積。文中采用峰值電流控 制方案,使逆變器能夠輸出純正弦的并網(wǎng)電流波形和單位功率因數(shù)。最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn) 證了所提新型逆變器的有效性和可行性。 關(guān)鍵詞 光伏系統(tǒng) AC模塊 反激變換器 功率解耦 1 引言 隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人類對(duì)能源的需求 日益增長(zhǎng),傳統(tǒng)化石能源的大量消耗使全球面臨著 能源危機(jī)l1-2]。因此世界各國(guó)正在致力于新能源的 開發(fā)和使用。太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕艿饶?源形式都可以為人類所利用,而這其中太陽能以其 資源豐富、分布廣泛、可以再生以及不污染環(huán)境等 優(yōu)點(diǎn),受到學(xué)者們的高度重視。 太陽能光伏發(fā)電是一種將太陽光輻射能通過光 伏效應(yīng),經(jīng)太陽能電池直接轉(zhuǎn)換為電能的新型發(fā)電 技術(shù)_3 。目前太陽能光伏系統(tǒng)主要分為分散式獨(dú) 立發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)式發(fā)電系統(tǒng)l4j。其中后者省略 了直流環(huán)節(jié)的蓄電池組,對(duì)電能的利用更加靈活, 具有很好的發(fā)展前景。在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中,逆變器 決定著系統(tǒng)的效率以及輸出電流波形的質(zhì)量,是整 個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)核心,因此研究開發(fā)新型高 效逆變器成為越來越多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。 光伏逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多種多樣,過去主要是 集中式逆變器, 目前應(yīng)用較多的是串聯(lián)式逆變器和 多組串聯(lián)式逆變器[5-7 3。AC模塊逆變器是近幾年 來比較熱門的技術(shù)l8。 。在這種系統(tǒng)中,每組光電 模塊和一個(gè)逆變器集成到一起,形成一個(gè)AC模 塊,再將所有AC模塊的輸出并聯(lián)到一起接入電 網(wǎng)。這樣就消除了傳統(tǒng)逆變器中,由于逆變器和光 伏模塊不匹配而造成的功率損失。
標(biāo)簽: 功率解耦 光伏并網(wǎng) 單相 逆變器
上傳時(shí)間: 2013-11-04
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變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。 目前,通用型變頻器絕大多數(shù)是交—直—交型變頻器,通常尤以電壓器變 頻器為通用,其主回路圖(見圖1.1),它是變頻器的核心電路,由整流回路(交—直交換),直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成,當(dāng)然 還包括有限流電路、制動(dòng)電路、控制電路等組成部分。 1)整流電路 如圖所示,通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進(jìn)行整流,經(jīng)中間直流環(huán)節(jié)平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經(jīng)過吸收電容和壓敏電阻 網(wǎng)絡(luò)引入整流橋的輸入端。網(wǎng)絡(luò)的作用,是吸收交流電網(wǎng)的高頻諧波信號(hào)和浪涌過電壓,從而避免由此而損壞變頻器。當(dāng)電源電壓為三相380V時(shí),整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V,最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負(fù)載屬感性負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī),無論異步電 動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)或發(fā)電狀態(tài),在直流濾波電路和異步電動(dòng)機(jī)之間,總會(huì)有無功功率的交換,這種無功能量要靠直流中間電路的儲(chǔ)能元件來緩沖。同時(shí),三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動(dòng),直流濾波電路起到對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容,通常是由若干個(gè)電容器串聯(lián)和并聯(lián)構(gòu)成電容器組,以得到所需的耐壓值和容量。另外,因?yàn)殡娊怆娙萜魅萘坑休^大的離散性,這將使它們隨 的電壓不相等。因此,電容器要各并聯(lián)一個(gè)阻值等相的勻壓電阻,消除離散性的影響,因而電容的壽命則會(huì)嚴(yán)重制約變頻器的壽命。 3)逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下,將直流電路輸出的直流電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓都可以任意調(diào)節(jié)的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出,所以逆變電路是變頻器的核心電路之一,起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結(jié)構(gòu)形式是利用六個(gè)功率開關(guān)器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路,有規(guī)律的控制逆變器中功率開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷,可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內(nèi)部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護(hù)電路及驅(qū)動(dòng)電路。如三菱公司 生產(chǎn)的IPMPM50RSA120,富士公司生產(chǎn)的7MBP50RA060,西門子公司生產(chǎn)的BSM50GD120等,內(nèi)部集成了整流模塊、功率因數(shù)校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測(cè)保護(hù)功能。模塊的典型開關(guān)頻率為20KHz,保護(hù)功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時(shí)輸出故障信號(hào)燈。逆變電路中都設(shè)置有續(xù)流電路。續(xù)流電路的功能是當(dāng)頻率下降時(shí),異步電 動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速也隨之下降。為異步電動(dòng)機(jī)的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中,寄生電感釋放能量提供通道。另外,當(dāng)位于同一橋臂上的兩個(gè)開 關(guān),同時(shí)處于開通狀態(tài)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象,并燒毀換流器件。所以在實(shí)際的通用變頻器中還設(shè)有緩沖電路等各種相應(yīng)的輔助電路,以保證電路的正常工作和在發(fā)生 意外情況時(shí),對(duì)換流器件進(jìn)行保護(hù) 。
上傳時(shí)間: 2013-10-18
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ADuM320x是采用ADI公司iCoupler® 技術(shù)的雙通道數(shù)字隔離器。這些隔離器件將高速CMOS與單芯片變壓器技術(shù)融為一體,具有優(yōu)于光耦合器等替代器件的出色性能特征。 iCoupler器件不用LED和光電二極管,因而不存在一般與光耦合器相關(guān)的設(shè)計(jì)困難。簡(jiǎn)單的iCoupler 數(shù)字接口和穩(wěn)定的性能特征,可消除光耦合器通常具有的電流傳輸比不確定、非線性傳遞函數(shù)以及溫度和使用壽命影響等問題。這些iCoupler 產(chǎn)品不需要外部驅(qū)動(dòng)器和其它分立器件。此外,在信號(hào)數(shù)據(jù)速率相當(dāng)?shù)那闆r下,iCoupler 器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。 ADuM320x隔離器提供兩個(gè)獨(dú)立的隔離通道,支持多種通道配置和數(shù)據(jù)速率(請(qǐng)參考數(shù)據(jù)手冊(cè)“訂購(gòu)指南”部分)。兩款器件均可采用2.7 V至5.5 V電源電壓工作,與低壓系統(tǒng)兼容,并且能夠跨越隔離柵實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換功能。ADuM320x隔離器具有已取得專利的刷新特性,可確保不存在輸入邏輯轉(zhuǎn)換時(shí)及上電/關(guān)斷條件下的直流正確性。 與ADuM120x隔離器相比,ADuM320x隔離器包含多項(xiàng)電路和布局改進(jìn),系統(tǒng)級(jí)IEC 61000-4-x測(cè)試(ESD、突波和浪涌)顯示其性能大大增強(qiáng)。對(duì)于ADuM120x或ADuM320x產(chǎn)品,這些測(cè)試的精度主要取決于用戶電路板或模塊的設(shè)計(jì)與布局。 應(yīng)用 --尺寸至關(guān)重要的多通道隔離 --SPI 接口/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器隔離 --RS-232/RS-422/RS-485收發(fā)器隔離 --數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線隔離 特性: 增強(qiáng)的系統(tǒng)級(jí)ESD保護(hù)性能,符合IEC 61000-4-x標(biāo)準(zhǔn) 工作溫度最高可達(dá):125℃ 8引腳窄體SOIC封裝,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)指標(biāo): 高共模瞬變抗擾度:>25 kV/μs 雙向通信 - 3 V/5 V 電平轉(zhuǎn)換 - 高數(shù)據(jù)速率:dc 至 25 Mbps(NRZ)
標(biāo)簽: ADUM 3200 雙通道 數(shù)字隔離器
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ADUM1201: 雙通道數(shù)字隔離器(1/1通道方向性) ADuM120x 是采用ADI公司iCoupler® 技術(shù)的雙通道數(shù)字隔離器。這些隔離器件將高速CMOS與單芯片變壓器技術(shù)融為一體,具有優(yōu)于光耦合器等替代器件的出色性能特征。 iCoupler器件不用LED和光電二極管,因而不存在一般與光耦合器相關(guān)的設(shè)計(jì)困難。簡(jiǎn)單的iCoupler 數(shù)字接口和穩(wěn)定的性能特征,可消除光耦合器通常具有的電流傳輸比不確定、非線性傳遞函數(shù)以及溫度和使用壽命影響等問題。這些iCoupler產(chǎn)品不需要外部驅(qū)動(dòng)器和其它。 特性: 8引腳窄體SOIC封裝,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn) 低功耗工作 雙向通信 3 V/5 V電平轉(zhuǎn)換 工作溫度最高可達(dá)125°C
標(biāo)簽: ADuM 1200 雙通道 數(shù)字隔離器
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本文針對(duì)6KV中壓電網(wǎng)三相平衡負(fù)載的無功功率補(bǔ)償,結(jié)合二極管箝位多電平逆變器和H橋級(jí)聯(lián)多電平逆變器的特點(diǎn),提出了一種能夠直接并入電網(wǎng)的新型主從式的逆變器結(jié)構(gòu):主逆變器采用二極管箝位三電平逆變器,從逆變器采用三個(gè)H橋(即全橋)逆變器。主逆變器和H橋逆變器采用級(jí)聯(lián)的形式連接,最后構(gòu)成一個(gè)五電平的混聯(lián)逆變器。從逆變器負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個(gè)方波電壓,構(gòu)成輸?shù)A正弦電壓的基本成分:主逆變器產(chǎn)生輸出電壓的補(bǔ)償部分以及負(fù)責(zé)消除低次諧波。對(duì)于主逆變器直流側(cè)電容電壓的平衡問題,本文提出了一種采用硬件電路平衡的方法,從而降低了PWM調(diào)制時(shí)控制方法的復(fù)雜性。因?yàn)榧砷T極換相晶閘管(IGCT)這種新型電力電子器件具有開關(guān)頻率高、無緩沖電路、耐壓高等優(yōu)點(diǎn),主電路選用IGCT作為開關(guān)器件。本文詳細(xì)分析了用于STATCOM的主從型逆變器電路結(jié)構(gòu),同時(shí)給出了電路參數(shù)的確定方法,并對(duì)STATCOM逆變器輸出電壓的諧波進(jìn)行了理論分析。根據(jù)本文提出的主從型逆交器結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立了基于瞬時(shí)無功理論的STATCOM系統(tǒng)動(dòng)態(tài)控制模型,并給出了一種解藕反饋控制方法。最后通過仿真結(jié)果證明了所提出的這種主從型逆變器STA’rC0^I結(jié)構(gòu)在消除諧波方面的優(yōu)越性。
標(biāo)簽: STATCOM IGCT 逆變器 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-10-31
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從勵(lì)磁涌流的成因出發(fā),設(shè)計(jì)涌流抑制器,通過計(jì)算變壓器分/合閘時(shí)間以控制變壓器分/合閘角度來抑制涌流,從而消除勵(lì)磁涌流對(duì)電網(wǎng)的污染等一系列危害。
上傳時(shí)間: 2013-10-16
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Σ-ΔA/D技術(shù)具有高分辨率、高線性度和低成本的特點(diǎn)。本文基于TI公司的MSP430F1121單片機(jī),介紹了采用內(nèi)置比較器和外圍電路構(gòu)成類似于Σ-△的高精度A/D實(shí)現(xiàn)方案,適合用于對(duì)溫度、壓力和電壓等緩慢變化信號(hào)的采集應(yīng)用。 在各種A/D轉(zhuǎn)換器中,最常用是逐次逼近法(SAR)A/D,該類器件具有轉(zhuǎn)換時(shí)間固定且快速的特點(diǎn),但難以顯著提高分辨率;積分型A/D 有較強(qiáng)的抗干擾能力,但轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng);過采樣Σ-ΔA/D由于其高分辨率,高線性度及低成本的特點(diǎn),正得到越來越多的應(yīng)用。根據(jù)這些特點(diǎn),本文以TI公司的MSP430F1121單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了一種類似于Σ-ΔA/D技術(shù)的高精度轉(zhuǎn)換器方案。 MSP430F1121是16位RISC結(jié)構(gòu)的FLASH型單片機(jī),該芯片有14個(gè)雙向I/O口并兼有中斷功能,一個(gè)16位定時(shí)器兼有計(jì)數(shù)和定時(shí)功能。I/O口輸出高電平時(shí)電壓接近Vcc,低電平時(shí)接近Vss,因此,一個(gè)I/O口可以看作一位DAC,具有PWM功能。 該芯片具有一個(gè)內(nèi)置模擬電壓比較器,只須外接一只電阻和電容即可構(gòu)成一個(gè)類似于Σ-Δ技術(shù)的高精度單斜率A/D。一般而言,比較器在使用過程中會(huì)受到兩種因素的影響,一種是比較器輸入端的偏置電壓的積累;另一種是兩個(gè)輸入端電壓接近到一程度時(shí),輸出端會(huì)產(chǎn)生振蕩。 MSP430F1121單片機(jī)在比較器兩輸入端對(duì)應(yīng)的單片機(jī)端口與片外輸入信號(hào)的連接線路保持不變的情況下,可通過軟件將比較器兩輸入端與對(duì)應(yīng)的單片機(jī)端口的連接線路交換,并同時(shí)將比較器的輸出極性變換,這樣抵消了比較器的輸入端累積的偏置電壓。通過在內(nèi)部將輸出連接到低通濾波器后,即使在比較器輸入端兩比較電壓非常接近,經(jīng)過濾波后也不會(huì)出現(xiàn)輸出端的振蕩現(xiàn)象,從而消除了輸出端震蕩的問題。利用內(nèi)置比較器實(shí)現(xiàn)高精度A/D圖1是一個(gè)可直接使用的A/D轉(zhuǎn)換方案,該方案是一個(gè)高精度的積分型A/D轉(zhuǎn)換器。其基本原理是用單一的I/O端口,執(zhí)行1位的數(shù)模轉(zhuǎn)換,以比較器的輸出作反饋,來維持Vout與Vin相等。圖1:利用MSP430F1121實(shí)現(xiàn)的實(shí)用A/D轉(zhuǎn)換器電路方案。
標(biāo)簽: 用單片機(jī) 內(nèi)置 比較器 變換器
上傳時(shí)間: 2013-11-10
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陷波器是無限沖擊響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器,該濾波器可以用以下常系數(shù)線性差分方程表示:ΣΣ==−−−=MiNiiiinybinxany01)()()( (1)式中: x(n)和y(n)分別為輸人和輸出信號(hào)序列;和為濾波器系數(shù)。 iaib對(duì)式(1)兩邊進(jìn)行z變換,得到數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)為: ΠΠΣΣ===−=−−−==NiiMiiNiiiMiiipzzzzbzazH1100)()()( (2)式中:和分別為傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)。 izip由傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)可以大致繪出頻率響應(yīng)圖。在零點(diǎn)處,頻率響應(yīng)出現(xiàn)極小值;在極點(diǎn)處,頻率響應(yīng)出現(xiàn)極大值。因此可以根據(jù)所需頻率響應(yīng)配置零點(diǎn)和極點(diǎn),然后反向設(shè)計(jì)帶陷數(shù)字濾波器??紤]一種特殊情況,若零點(diǎn)在第1象限單位圓上,極點(diǎn)在單位圓內(nèi)靠近零點(diǎn)的徑向上。為了防止濾波器系數(shù)出現(xiàn)復(fù)數(shù),必須在z平面第4象限對(duì)稱位置配置相應(yīng)的共軛零點(diǎn)、共軛極點(diǎn)。 izip∗iz∗ip這樣零點(diǎn)、極點(diǎn)配置的濾波器稱為單一頻率陷波器,在頻率ωo處出現(xiàn)凹陷。而把極點(diǎn)設(shè)置在零的的徑向上距圓點(diǎn)的距離為l-μ處,陷波器的傳遞函數(shù)為: ))1()()1(())(()(2121zzzzzzzzzHμμ−−−−−−= (3)式(3)中μ越小,極點(diǎn)越靠近單位圓,則頻率響應(yīng)曲線凹陷越深,凹陷的寬度也越窄。當(dāng)需要消除窄帶干擾而不能對(duì)其他頻率有衰減時(shí),陷波器是一種去除窄帶干擾的理想數(shù)字濾波器。當(dāng)要對(duì)幾個(gè)頻率同時(shí)進(jìn)行帶陷濾波時(shí),可以按(2)式把幾個(gè)單獨(dú)頻率的帶陷濾波器(3)式串接在一起。一個(gè)例子:設(shè)有一個(gè)輸入,它
上傳時(shí)間: 2013-10-18
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據(jù)我們使用24CXXEEPROM的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)用"指定地址_讀"時(shí),若該地址不在一頁開頭,會(huì)常出錯(cuò)。嘗試多種措施,均未徹底消除 按頁讀寫則徹底解決了。本程序就是按頁讀寫編寫的,但它也支持單個(gè)﹑多個(gè)﹑甚至整個(gè)芯片內(nèi)數(shù)據(jù)的讀寫。本程序已在山東風(fēng)光電子公司的變頻器和功率信號(hào)源上通過并使用使用,讀寫絕對(duì)可靠。
上傳時(shí)間: 2015-06-05
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用一門面向?qū)ο笳Z言建立一個(gè)針對(duì)LL(1)文法分析構(gòu)造演示器,輸入定義好的文法,進(jìn)行分析后在內(nèi)存中建立其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),判斷其能用LL(1)文法分析后,建立其分析過程。 為此我們將本任務(wù)分解為以下內(nèi)容: (1)文法的建立; (2)上下文無關(guān)文法的判定; (3)消除文法中一切左遞歸的算法; (4)文法二義性的判定; (5)LL(1)文法的判定; (6)消除直接左遞歸; (7)消除間接左遞歸; (8)直接左公因子的改造; (9)間接左公因子的改造; (10)遞歸子程序的構(gòu)造; (11)根據(jù)布爾矩陣求Follow集; (12)能導(dǎo)出ε的非終結(jié)符; (13)根據(jù)定義構(gòu)造First集; (14)根據(jù)關(guān)系圖構(gòu)造First集; (15)根據(jù)定義構(gòu)造Follow集; (16)根據(jù)關(guān)系圖構(gòu)造Follow集; (17)Select集的構(gòu)造; (18)預(yù)測(cè)分析表的構(gòu)造; (19)總控程序的構(gòu)造; (20)語法樹的演示; (21)根據(jù)總控程序輸出語法樹; (22)根據(jù)布爾矩陣求First集。 我所要完成的任務(wù)是 語法樹的演示。
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