蓄電池作為一種儲能設備,廣泛應用于國民經濟的各個部門。近幾年來,電動汽車行業迅速發展,對于純電動汽車蓄電池是唯一的動力源,需要定期的滿充滿放的維護來提高電池性能,同時測量電池實際安時數。蓄電池的充放電技術與蓄電池相伴而生,與蓄電池的發展和應用有著密切的關系。充放電系統性能直接影響著蓄電池的技術狀態,使用壽命,并決定著放電時對電網污染的程度。 目前,大功率蓄電池充放電系統仍大量采用晶閘管移相控制技術,該技術具有技術成熟,價格低廉的優點,但網側功率因數低,對電網的污染大。而消除電網諧波污染、提高功率因數是電力電子領域研究的重大課題之一。本文為大功率鋰離子蓄電池充放電設計的系統采用電壓型PWM整流器和雙向DC/DC變換器的結構,在實現能量雙向流動的同時,實現網側電流波形的正弦化控制,具有節能,對電網污染小等優點。 本文設計了主電路參數并在MATLAB/Simulink環境下進行了仿真。本文還提出了以MC9S12D64為核心的雙向DC/DC變換器控制板和控制器的硬件、軟件的完整的設計方案。充電采用恒流充電和恒壓充電相結合的控制策略,實現單體電池電壓控制,提高了充放電控制性能和安全性。充放電系統樣機測試結果表明:滿載時,系統效率80%以上,功率因數99%以上,諧波含量5%以下,滿足設計要求,驗證了系統設計的可行性。
上傳時間: 2013-06-27
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隨著電信業的迅猛發展,電信網絡總體規模不斷擴大,網絡結構日益復雜先進。作為通訊支撐系統的通訊用基礎電源系統,市場需求逐年增加,其動力之源的重要性也日益突出。龐大的電信網絡高效、安全、有序的正常運行,對通信電源系統的品質提出了越來越嚴格的要求,推動了通信電源向著高效率、高頻化、模塊化、數字化方向發展。 本文在廣泛了解通信電源的行業現狀和研究熱點的基礎上,深入研究了開關電源的基本原理及相關技術,重點分析了開關電源功率因數技術及移相全橋軟開關PWM技術的基本原理,并在這基礎上設計了一款通信機房常用的48V/25A的通信電源模塊,該電源模塊由功率因數校正和DC/DC變換兩級電路組成,采用了一些最新的技術來提高電源的性能。例如,在電路拓撲中引入軟開關技術,通過采用移相全橋軟開關PWM變換器實現開關管的零電壓開通,減小功率器件損耗,提高電源效率;采用高性能的DSP芯片對電源實現數字PWM控制,克服了一般單芯片控制器由于運行頻率有限,無法產生足夠高頻率和精度的PWM輸出及無法完成單周期控制的缺陷;引入了智能控制技術,以模糊自適應PID控制算法取代傳統的PID算法,提高了開關電源的動態性能。 整篇論文以電源設計為主線,在詳細分析電路原理的基礎上,進行系統的主電路參數設計、輔助電路設計、控制回路設計、仿真研究、軟件實現。
上傳時間: 2013-05-26
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近年來,世界各國競相發展綠色可再生能源,太陽能因其潔凈、儲量巨大等優點倍受青睞。在太陽能的各種應用中,光伏發電倍受關注。隨著光伏組件價格的不斷降低和電力電子技術的發展,光伏發電的系統容量和變換設備的轉換效率不斷增加,體積逐漸減小,對光伏發電系統相關設備的設計和制造提出了新的要求。 本文從提高光伏發電系統整體效率的角度出發,以光伏發電系統中電能變換裝置作為研究目標,研究光伏發電中的關鍵性技術之一——光伏陣列的最大功率點跟蹤技術。主要研究適用于光伏發電系統的最大功率點跟蹤變換器的拓撲;研究光伏發電系統的最大功率點跟蹤變換器的控制方法。論文在分析研究光伏電池的工作原理及輸出特性的基礎上,分析研究了幾種基于DC/DC變換器的最大功率跟蹤算法及各自優缺點和適用場合。在拓撲研究方面,分析研究了Buck、Boost和全橋電路應用于光伏發電中的優缺點以及適用的最佳功率等級,并對這三種電路的功率損耗進行分析,通過仿真進行驗證。探討了把軟開關技術、三電平技術應用于光伏發電系統的可行性,并詳細分析了應用于光伏發電系統的移相全橋ZVS DC/DC變換器電路的換流過程。在理論分析的基礎上,論文設計實現了應用移相全橋軟開關DC/DC變換電路作為主電路的MPPT變換器,構建了1000W小型獨立光伏發電系統,進行仿真和實驗,對實驗結果進行損耗分析。證實了移相全橋ZVS DC/DC變換電路作為中小型光伏發電系統的前級變換器,可以在實現太陽能光伏陣列的最大功率點跟蹤的同時,保證開關管實現軟開關,從而提高了系統的轉換效率和功率密度。
上傳時間: 2013-05-23
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近些年來,隨著電力電子技術的發展,電力電子系統集成受到越來越多的關注,其中標準化模塊的串并聯技術成為研究熱點之一。輸入并聯輸出串聯型(Input-Parallel and Output-Series,IPOS)組合變換器適用于大功率高輸出電壓的場合。 要保證IPOS組合變換器正常工作,必須保證其各模塊的輸出電壓均衡。本文首先揭示了IPOS組合變換器中每個模塊輸入電流均分和輸出電壓均分之間的關系,在此基礎上提出一種輸出均壓控制方案,該方案對系統輸出電壓調節沒有影響。選擇移相控制全橋(Full-Bridge,FB)變換器作為基本模塊,對n個全橋模塊組成的IPOS組合變換器建立小信號數學模型,推導出采用輸出均壓控制方案的IPOS-FB系統的數學模型,該模型證明各模塊輸出均壓閉環不影響系統輸出電壓閉環的調節,給出了模塊輸出均壓閉環和系統輸出電壓閉環的補償網絡參數設計。對于IPOS組合變換器,采用交錯控制,由于電流紋波抵消效應,輸入濾波電容容量可大大減小;由于電壓紋波抵消作用,在相同的系統輸出電壓紋波下,各模塊的輸出濾波電容可大大減小,由此可以提高變換器的功率密度。 根據所提出的輸出均壓控制策略,在實驗室研制了一臺由兩個1kW全橋模塊組成的IPOS-FB原理樣機,每個模塊輸入電壓為270V,輸出電壓為180V。并進行了仿真和實驗驗證,結果均表明本控制方案是正確有效的。
上傳時間: 2013-06-17
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本文從感應加熱基本原理出發,概述了感應加熱技術的現狀及發展趨勢,在分析串聯諧振逆變器各種功率控制策略原理及優缺點的基礎上,對于移相調功輕載時的缺陷,本文將有限雙極性PWM法引入逆變器輕載時的輸出控制,通過DPLL鎖相,使滯后橋臂的電壓與電流始終保持一定的相位,同時結合非輕載時移相功率調節良好的特性,提出了一種基于DSP的新型功率控制策略,克服了傳統移相全橋的缺點,使得高頻逆變電源在輕載條件下仍能實現軟開關,且輕載時電流連續調節范圍廣,三角畸變程度輕于PSPWM,大幅度的擴大了負載的適用范圍,提高了電源整機效率。 在對新型PWM功率控制串聯諧振逆變器工作過程進行分析的基礎上,解決了所有開關管的軟開關問題;并通過分析功率輸出單元的輸出電壓、電流、功率等,進而得到一個脈沖周期的輸出電壓、電流及功率的計算式。在這些理論分析的基礎上,本文設計了基于新型PWM功率控制策略的感應加熱電源實驗系統,對主電路各元器件進行了精確計算與設計,設計了以TMS320LF2407A為核心的控制與保護電路,并對DSP外圍電路進行設計,同時編寫了基于新型PWM功率控制策略,以數字環相環及功率控制算法為核心的DSP程序,相關的仿真與實驗系統得到的輸出波形很好的驗證了新型PWM控制策略的可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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軟開關技術是電力電子裝置向高頻化、高功率密度化發展的關鍵技術,已成為現代電力電子技術研究的熱點之一。微處理器的出現促進了電力電子變換器的控制技術從傳統的模擬控制轉向數字控制,數字控制技術可使控制電路大為簡化,并能提高系統的抗干擾能力、控制靈活性、通用性以及智能化程度。本文提出了一種利用耦合輸出電感的新型次級箝位ZVZCS PWM DC/DC變換器,其反饋控制采用數字化方式。 論文分析了該新型變換器的工作原理,推導了變換器各種狀態時的參數計算方程;設計了以ARW芯片LPC2210為核心的數字化反饋控制系統,通過軟件設計實現了PWM移相控制信號的輸出;運用Pspice9.2軟件成功地對變換器進行了仿真,分析了各參數對變換器性能的影響,并得出了變換器的優化設計參數;最后研制出基于該新型拓撲和數字化控制策略的1千瓦移相控制零電壓零電流軟開關電源,給出了其主電路、控制電路、驅動電路、保護電路及高頻變壓器等的設計過程,并在實驗樣機上測量出了實際運行時的波形。 理論分析與實驗結果表明:該變換器拓撲能實現超前橋臂的零電壓開關,滯后橋臂的零電流開關;采用ARM微控制器進行數字控制,較傳統的純模擬控制實時反應速度更快、電源穩壓性能更好、外圍電路更簡單、設計更靈活等,為實現智能化數字電源創造了基礎,具有廣泛的應用前景和巨大的經濟價值。
上傳時間: 2013-08-03
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CD4046 頻率跟蹤移相 PWM 控制電路
上傳時間: 2013-06-16
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全國大學生電子設計(課題:波形的合成與分解) 1 任務 設計制作一個具有產生多個不同頻率的正弦信號,并將這些信號再合成為近似方波和三角波功能的電路。系統示意圖如圖1所示: 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 2要求 2.1 方波振蕩器的信號經分頻與濾波處理,同時產生頻率為1kHz和3kHz與5kHz的正弦波信號,這三種信號應具有確定的相位關系;產生的信號波形無明顯失真;幅度峰峰值分別為6V與2V和1.2V; 2.2制作一個由移相器和加法器構成的信號合成電路,將產生的1kHz和3kHz正弦波信號,作為基波和3次諧波,合成一個近似方波,波形幅度為5V,合成波形的形狀如圖2所示。 圖2 利用基波和3次諧波合成的近似方波 2.3 再用5kHz的正弦信號作為5次諧波,參與信號合成,使合成的波形更接近于方波,波形幅度為5V; 2.4根據三角波諧波的組成關系,設計一個新的信號合成電路,將產生的1kHz、3kHz、5kHz各個正弦信號,合成一個近似的三角波形,波形幅度為5V; 2.5合成波形的幅度與直流電平能數字設置和數控步進可調,步進值為0.5V和0.05V; 2.6設計制作一個能對各個正弦信號的幅度進行測量和數字顯示的電路,測量誤差不大于?5%; 一起學習交流 QQ:853594759
上傳時間: 2013-10-11
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介紹了MSK信號的優點,并分析了其實現原理,提出一種MSK高性能數字調制器的FPGA實現方案;采用自頂向下的設計思想,將系統分成串/并變換器、差分編碼器、數控振蕩器、移相器、乘法電路和加法電路等6大模塊,重點論述了串/并變換、差分編碼、數控振蕩器的實現,用原理圖輸入、VHDL語言設計相結合的多種設計方法,分別實現了各模塊的具體設計,并給出了其在QuartusII環境下的仿真結果。結果表明,基于FPGA的MSK調制器,設計簡單,便于修改和調試,性能穩定。
上傳時間: 2013-11-23
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零電壓開關控制的DC/DC變換器在中大功率應用場合受到越來越多的關注,并被廣泛地應用到工程中,其可靠性受到人們的重視。本文介紹了零電壓開關控制的原理和現在較為常用的零電壓開關控制芯片UCC3895芯片,并用該芯片完成一臺15V/48V的DC/DC變換器設計,給出了電路主要參數的設計和初步的實驗結果。
上傳時間: 2013-11-05
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