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電源變換

LLC串聯(lián)諧振全橋DCDC變換器研究

高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC變換器的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的硬開關變換器限制了開關頻率和功率密度的提高。移相全橋 PWM ZVS DC/DC變換器可以實現(xiàn)主開關管的wV5s，但滯后橋臂實現(xiàn)zwS的負載范圍較小：整流二極管存在反向恢復問題不利于效率的提高：輸入電壓較高時，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電維持時間限制的高性能開關電源。LLC串聯(lián)諧振Dc/DC變換器是直流變換器研究領域的熱點，可以較好的解決移相全橋 PWM ZVS DC/DC變換器存在的缺點。但該變換器工作過程較為復雜，難于設計和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器作為研究內(nèi)容。以下是本文的主要研究工作：對LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器的工作原理進行了詳細研究，利用基頻分量近似法建立了變換器的數(shù)學模型，確定了主開關管實現(xiàn)Zs的條件，推導了邊界負載條件和邊界頻率，確定了變換器的穩(wěn)態(tài)工作區(qū)域，推導了輸入，輸出電壓和開關頻率以及負載的關系。仿真結果證明了理論分析的正確性采用擴展描述函數(shù)法建立了變換器在開關頻率變化時的小信號模型，在小信號模型的基礎上分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，根據(jù)動態(tài)性能的要求設計了控制器。仿真結果證明了理論分析的正確性討論了一臺500w實驗樣機的主電路和控制電路設計問題，給出了設計步驟，可以給實際裝置的設計提供參考。最后給出了實驗波形和實驗數(shù)據(jù)。實驗結果驗證了理論分析的正確性

標簽： llc

上傳時間： 2022-04-04

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基于TMS320F2812數(shù)字控制的三相逆變電源設計論文+原理圖PCB

基于TMS320F2812數(shù)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(tǒng)的模擬電源的諸多缺陷越來越凸顯, 本文在借鑒國內(nèi)外相關研究的基礎上，通過對空間矢量脈寬調(diào)制算法的分析，研究了數(shù)字信號處理器生成SVPWM 波形的實現(xiàn)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(shù)字控制的三相逆變電源，相關試驗參數(shù)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(huán)控制的PI控制算法，利用DSP的強大的數(shù)字信號處理能力，提高了系統(tǒng)的響應速度。經(jīng)測試，系統(tǒng)實現(xiàn)了1~40V步進為1V的調(diào)壓輸出, 50Hz~1kHz步進2Hz的調(diào)頻輸出，輸出電壓恒定為36V時負載調(diào)整率小于5%。關鍵詞：全橋逆變，SVPWM，DSP1. 系統(tǒng)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(wěn)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(xiàn)AC－DC變換。本模塊交流輸入是經(jīng)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(jīng)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(lián)，這樣流入每個電容的紋波電流就只有并聯(lián)的電容個數(shù)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(lián)。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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開關電源的變壓器及電感的設計

幾乎所有電源電路中，都離不開磁性元器件　電感器或變壓器。例如在輸入和輸出端采用電感濾除開關波形的諧波；在諧振變換器中用電感與電容產(chǎn)生諧振以獲得正弦波電壓和電流；在緩沖電路中，用電感限制功率器件電流變化率；在升壓式變換器中，儲能和傳輸能量；有時還用電感限制電路的瞬態(tài)電流等。而變壓器用來將兩個系統(tǒng)之間電氣隔離，電壓或阻抗變換，或產(chǎn)生相位移（3 相 Δ—Y 變換），存儲和傳輸能量（反激變壓器），以及電壓和電流檢測（電壓和電流互感器）。可以說磁性元件是電力電子技術最重要的組成部分之一。

標簽： 開關電源變壓器電感

上傳時間： 2022-05-14

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一款DSC控制的數(shù)字電源實現(xiàn)

【摘要】數(shù)字化技術隨著低成本、高性能控制芯片的出現(xiàn)而快速發(fā)展，同時也推動著開關電源向數(shù)字控制發(fā)展。文章利用一款新型數(shù)字信號控制器（DSC）ADP32，完成了基于DSC的數(shù)字電源應用研究，本文提供了DC/DC変換器的完整數(shù)字控制解決方案，數(shù)字PID樸償技米，精確時序的同步整流技術，以及PWM控制信號的產(chǎn)生等，最后用一臺200w樣機驗證了數(shù)字控制的系統(tǒng)性能。【關鍵詞】數(shù)字信號控制器；同步整流；PID控制；數(shù)字拉制1引言隨著半導體行業(yè)的快速發(fā)展，低成本、高性能的DSC控制器不斷出現(xiàn)，基于DSC控制的數(shù)字電源越來越備受關注，目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出，數(shù)字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優(yōu)點，逐漸成為電源技術的研究熱點.數(shù)字電源（digital powerspply）是一種以數(shù)字信號處理器（DSP）或微控制器（MCU）為核心，將數(shù)字電源驅(qū)動器、PWM控制器等作為控制對象，能實現(xiàn)控制、管理、監(jiān)測功能的電源產(chǎn)品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上，通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理（DSP）與控制（MCU）外設功能與一體的數(shù)字信號控制器，不但可以簡化電路設計，還能快速有效實現(xiàn)各種復雜的控制算法。2數(shù)字電源系統(tǒng)設計2.1數(shù)字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器，其控制方式為脈沖寬度調(diào)制（PWM），主要由功率管Q1/Q2、續(xù)流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。

標簽： 數(shù)字電源

上傳時間： 2022-06-18

上傳用戶：jiabin
DC開關電源環(huán)路補償器設計

摘要：建立了數(shù)字控制DC/DC開關電源閉環(huán)系統(tǒng)的s域小信號模型，采用數(shù)字重設計法針對給定的系統(tǒng)季數(shù)設計了數(shù)字補償器。應用SISO Design Tool仿真平臺，在伯德圖分析和根軌連法的基礎上設計了連續(xù)城的模擬補償器，并進行了離散化處理。在建立系統(tǒng)s城模型時引入了模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字脈寬調(diào)制發(fā)生器產(chǎn)生的延遲效應，使補償器的設計考慮了采樣速率對系統(tǒng)的影響，改善了傳統(tǒng)離散設計的誤蓋。基于教字重設計法構建的數(shù)字補償器實現(xiàn)了對脈寬調(diào)制信號的可編程精確控制，保證了變換器閉環(huán)工作良好的動態(tài)特性。仿真實驗結果驗證了所設計的數(shù)字補償器的性能。關鍵詞：數(shù)字控制系統(tǒng)；模數(shù)轉(zhuǎn)換；數(shù)字重設計法；數(shù)字補償器；數(shù)字脈寬調(diào)制1引言傳統(tǒng)的開關電源采用模擬控制技術，使用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等元器件來調(diào)整電源輸出電壓，存在著控制電路復雜、元器件數(shù)量多以及控制電路成型后很難修改等缺點，不利于開關電源的集成化和小型化。近年來隨著微電子學的迅速發(fā)展，電源的控制也已經(jīng)由模擬控制、模數(shù)混合控制，進入到數(shù)字控制階段”，具有可編程性、設計可延續(xù)性、元件數(shù)量減少、先進的校正能力等優(yōu)點。以往由于DSP等控制芯片的高成本，數(shù)字控制多用于大功率AC/DC變換器、PFC功率因數(shù)校正等場合”，而對于DC/DC高頻開關電源只是實現(xiàn)了一些數(shù)字化的簡單應用，如采用MCU提供保護、監(jiān)控和通信功能。隨著數(shù)字控制芯片成本的降低，數(shù)字控制也逐漸應用于DC/DC直流變換器，直接參與電源的反饋回路控制，實現(xiàn)了信號采樣補償和PWM調(diào)節(jié)的數(shù)字化。數(shù)字PID補償器的設計非常關鍵，直接決定了電源的輸出精度、動態(tài)響應等指標。近年來對DC/DC開關電源的數(shù)字補償器的建模研究已有很多論述]，主要基于數(shù)字重設計法和直接數(shù)字設計法。數(shù)字重設計是在傳統(tǒng)模擬電源研究方法的基礎上，首先將數(shù)字電源簡化為一個連續(xù)的線性系統(tǒng)，忽略了采樣保持器效應后設計模擬補償器，然后采用雙線性近似（Tustin）、匹配零極點（MPZ）等方法對其離散化得到數(shù)字補償器。直接數(shù)字設計是直接建立零階保持器和被控對象的離散模型，再構建包括離散補償器的反饋系統(tǒng)。數(shù)字重設計和直接數(shù)字設計法在高采樣速率下設計的數(shù)字補償器性能差別不是很大，只是在低采樣速率下直接數(shù)字設計更加精確。

標簽： 開關電源環(huán)路補償

上傳時間： 2022-06-18

上傳用戶：zhanglei193
超聲波清洗機驅(qū)動電源研究.

在液體中發(fā)射足夠大的超聲波能量，液體會產(chǎn)生“空化效應”。“空化效應”是將超聲頻的振動加到清洗液中，液體內(nèi)部會產(chǎn)生拉伸和壓縮現(xiàn)象，液體拉伸時會產(chǎn)生氣泡，液體壓縮時氣泡會被壓碎破裂。超聲波清洗的原理就是在清洗液中產(chǎn)生“空化效應”，氣泡的產(chǎn)生與破裂產(chǎn)生強大的機械沖擊力，用以清除物體表面的雜質(zhì)、污垢和油膩。超聲波清洗機的清洗速度快，可提高生產(chǎn)效率；操作實現(xiàn)自動化，不須人手接觸清洗液，安全可靠，且節(jié)省人力；微小的氣泡可以到達特殊造型的零部件深處，對深孔、細縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈，所以超聲清洗應用更為廣泛；清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致，實驗顯示，利用超聲波清洗技術，可得到比風吹、浸潤、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超聲波達到清洗目的，需要有容器與清洗液、超聲波換能器、超聲波電源。超聲波換能器是產(chǎn)生超聲場的部件，超聲波電源用以驅(qū)動超聲波換能器，向其提供能量，使之產(chǎn)生超聲場。通常的超聲波清洗機是在匹配電路上加占空比為50%的交流方波信號。本設計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振，滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態(tài)，使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調(diào)節(jié)脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發(fā)生器的輸出功率，以實現(xiàn)功率恒定。本文結合超聲波電源發(fā)展的現(xiàn)狀，并針對超聲波清洗機對超聲波電源的具體要求，提出了電源主電路和控制電路基本結構方案。并對電源的主電路和控制電路進行了理論設計和參數(shù)估算。設計了整流濾波電路、移相全橋變換器電路、功率控制電路、頻率跟蹤電路、匹配電路、驅(qū)動和保護電路等。文中還介紹了移相全橋的特點，具體分析了移相全橋變換的工作過程，并對移相全橋電路進行了相應的參數(shù)設計。文章最后應用PSPICE軟件對整個系統(tǒng)進行了仿真分析，對理論設計進行修正。結果表明系統(tǒng)設計可行，性能指標基本可以滿足設計要求。

標簽： 超聲波清洗機驅(qū)動電源

上傳時間： 2022-06-18

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升壓同步整流電源設計

摘要：提出了一種 Boost電路軟開關實現(xiàn)方法，即同步整流加上電感電流反向。根據(jù)兩個開關管實現(xiàn)軟開關的條件不同，提出了強管和弱管的概念，給出了滿足軟開關條件的設計方法。一個24V輸入，40V/2.5A輸出，開關頻率為 200kHz的同步Boost變換器樣機進一步驗證了上述方法的正確性，其滿載效率達到了 96.9%關鍵詞：升壓電路；軟開關；同步整流引言輕小化是目前電源產(chǎn)品追求的目標。而提高開關頻率可以減小電感、電容等元件的體積。但是，開關頻率提高的瓶頸是器件的開關損耗，于是軟開關技術就應運而生。一般，要實現(xiàn)比較理想的軟開關效果，都需要有一個或一個以上的輔助開關為主開關創(chuàng)造軟開關的條件，同時希望輔助開關本身也能實現(xiàn)軟開關。Boost電路作為一種最基本的 DC/DC拓撲而廣泛應用于各種電源產(chǎn)品中。由于Boost電路只包含一個開關，所以，要實現(xiàn)軟開關往往要附加很多有源或無源的額外電路，增加了變換器的成本，降低了變換器的可靠性Boost電路除了有一個開關管外還有一個二極管。在較低壓輸出的場合，本身就希望用一個 MOSFET來替換二極管（同步整流），從而獲得比較高的效率。如果能利用這個同步開關作為主開關的輔助管，來創(chuàng)造軟開關條件，同時本身又能實現(xiàn)軟開關，那將是一個比較好的方案。本文提出了一種 Boost電路實現(xiàn)軟開關的方法。該方案適用于輸出電壓較低的場合。

標簽： 整流電源

上傳時間： 2022-06-19

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一種基于IGBT的雙管正激軟開關電源的研究與設計

隨著全控型器件（目前主要是功率MOSPET與IGBT）的廣泛使用以及脈寬調(diào)制技術的成熟，高頻軟開關電源也獲得了極快地發(fā)展。變換電能的電源是以滿足人們使用電源的要求為出發(fā)點的，根據(jù)不同的使用要求和特點對發(fā)出電能的電源再進行一次變換。這種變換是把種形態(tài)的電能變換為另一種形態(tài)的電能，它可以是交流電和直流電之間的變換，也可以是電壓或電流幅值的變換，或者是交流電的頻率、相位等變換，軟開關電源輸入和輸出都是電能，它屬于變換電能的電源。本論文研究了一種新型雙管正激軟開關DC/DC變換器電路拓撲。主功率器件采用IGBT元件，由功率二極管、電感、電容組成的諧振網(wǎng)絡改善IGBT的開關條件，克服了傳統(tǒng)開關在開通和閉合過程中會產(chǎn)生功率損耗，并且降低開關靈敏性的弊端。該論文對IGBT的軟開關電源進行了總體設計和仿真，最后設計出了一臺輸出電壓為48V、輸出功率為1.5kW、工作頻率為80kHz、諧振頻率為350kHz的開關電源理論模型。

標簽： igbt 開關電源

上傳時間： 2022-06-21

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基于IGBT的150KHZ大功率感應加熱電源的研究

本文以感應加熱電源為研究對象，闡述了感應加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢。對感應加熱電源常用的兩種拓撲結構-電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析，并分析了感應加熱電源的各種調(diào)功方式。在對比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎上，得出在整流側(cè)調(diào)功有利于高頻感應加熱電源頻率和功率的提高的結論，選擇了不控整流加軟斬波器調(diào)功的感應加熱電源作為研究對象，針對傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應加熱電源功率損耗大的缺點，采用軟斬波調(diào)功方式，設計了一種零電流開關準諾振變換器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍頻式串聯(lián) 振高頻感應加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)功器的組成結構及其工作原理，通過仿真和實驗的方法研究了該軟斬波器的性能，從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應加熱電源應用場合的結論。同時設計了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調(diào)節(jié)器，將感應加熱電源的功率控制問題轉(zhuǎn)化為Buck斬波器的電壓控制問題。針對目前IGBT器件頻率較低的實際情況，本文提出了一種新的逆變拓撲-通過IGBT的并聯(lián)來實現(xiàn)倍頻，從而在保證感應加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率，并在分析其工作原理的基礎上進行了仿真，驗證了理論分析的正確性，達到了預期的效果。另外，本文還設計了數(shù)字鎖相環(huán)（DPLL），使逆變器始終保持在功率因數(shù)近似為1的狀態(tài)下工作，實現(xiàn)電源的高效運行。最后，分析并設計了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設計了一臺150kHz，10KW的倍頻式感應加熱電源實驗樣機，其中斬波器頻率為20kHz，逆變器工作頻率為150kHz（每個IGBT工作頻率為75kHz），控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片，簡化了系統(tǒng)結構。實驗結果表明，該倍頻式感應加熱電源實現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開關，有效的減小了開關損耗，并實現(xiàn)了數(shù)字化，提高了整機效率。文章給出了整機的結構設計，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅(qū)動電路的設計和保護電路的設計。同時，給出了關鍵電路的仿真和實驗波形。

標簽： igbt 電源

上傳時間： 2022-06-22

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電力電子變換器PWM策略與電流控制技術PDF電子書

　本書中，系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代電力電子變換裝置及其PWM控制策略，具有內(nèi)容系統(tǒng)全面、范例豐富詳盡、原理深入淺出、理論與實際緊密結合等特點。第1～9章主要關注脈寬調(diào)制技術；第10～16章主要關注電流控制技術。其中，第1章和第2章講述兩種基本的PWM控制策略；第3章介紹PWM控制中的三相逆變器的過調(diào)制問題；第4～6章是對不同PWM控制方法的詳細介紹；第7章介紹了PWM控制中的電磁干擾問題；第8章和第9章講述了多重與多相功率變換器的PWM控制策略；第10～15章分別以同步電機和直流電源為例詳細介紹了各種不同的電流控制方法；第16章介紹了多電平變換器的電流控制方法。　　譯者序　　引言　　第1章用于兩電平三相電壓型逆變器的載波脈寬調(diào)制1　　11引言1　　12參考電壓va ref、vb ref、vc ref3　　13參考電壓Pa ref、Pb ref、Pc ref6　　14va、vb、vc與Pa、Pb、Pc之間的聯(lián)系8　　15PWM信號的產(chǎn)生8　　151反鋸齒波8　　152傳統(tǒng)鋸齒形載波11　　153三角形載波12　　154說明16　　

標簽： 電力電子變換器 pwm 電流控制

上傳時間： 2022-06-23

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