提出一種用于光伏發電系統與公用電網并網的逆變器定頻滯環電流控制新方法, 該方法首先基于電網線電壓空間矢量將復平面分為6 個扇區, 在每個扇區內實現兩相開關解耦分別控制相應的線電流; 然后, 在控制相的下一個線電流誤差周期到來時, 計算并調節下一周期的滯環寬度以達到定頻滯環電流跟蹤, 改善輸出電流波形, 提高控制精度。該方法的主要特點是不需要額外的模擬電路便可以實現開關頻率的穩定。利用Matlab 進行建模, 仿真結果證明了該方法對穩定滯環開關頻率是有效的, 同時也表明該方法應用于光伏并網逆變器是可行的。
上傳時間: 2013-10-28
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描述了三相電壓源型PWM整流器的工作原理,基于整流器網側電流矢量推導出同步旋轉坐標系下系統的數學模型,給出了一種電流前饋解耦控制算法。同時詳細介紹了基于電流前饋解耦的PWM整流器雙環控制系統設計方法。并且應用TMS320LF2407A建立了PWM整流器的DSP數字化實驗系統。實驗結果表明,該整流器能獲得單位功率因數的正弦輸入電流、穩定的直流輸出電壓和快速的動態響應。
上傳時間: 2013-10-11
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在三相PWM 整流器的功率管驅動信號中加入死區時間可防止電壓直通,但這會對變換器的電壓電流波形產生影響,稱之為死區效應。為此,詳細描述了死區時間內變換器的工作過程,提出了三相PWM 整流器的死區電壓效應和電流效應,并分別進行了定量分析。然后結合空間矢量調制策略,引入了死區效應空間矢量的概念,統一并從本質上解釋了死區的兩種效應。為了克服死區效應的不良影響,提出了兩種補償措施,并詳細介紹了利用DSP 的數字實現方法,這兩種措施均不需要改變硬件電路,也不會增加控制器的復雜度和負擔。最后,通過實驗驗證了理論分析的正確性和補償措施的有效性,還指明了進一步研究的方向。
上傳時間: 2013-10-21
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變頻器是利用電力半導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。我們現在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
上傳時間: 2013-11-20
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提出了一種24V/15A 直流變換器的設計方法。主電路采用推挽正激電路,通過在傳統推挽電路的基礎上增加一個箝位電容,起到抑制偏磁和開關管關斷電壓尖峰的作用。控制采用峰值電流控制方式(Peak CurrentControlled Model,簡稱PCCM),為了克服其對占空比要求的限制,加入了斜坡補償環節。在進行詳細的理論分析基礎上,給出了主電路和控制電路一些關鍵參數的設計步驟;最后通過原理樣機的研制,驗證了理論分析的正確性。
上傳時間: 2013-10-23
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保定眾邦公司開發生產的零序電流互感器是用于電力電纜上的一種互感器,它的一次繞組為穿過互感器內孔的三相一次導體電纜(或是單相電纜),它的一次電流是一次三相電流的矢量和(在三相平衡時為0),當發生系統單相接地時或三相平衡時,矢量和不為0,零序電流互感器的二次有電流輸出,可以供給保護裝置,實現保護和監控。由于電纜自身絕緣,零序電流互感器外殼也是絕緣的,所以零序電流互感器可以使用在任一電壓等級的電纜上
標簽: 零序電流互感器
上傳時間: 2014-12-24
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在DCM狀態下選擇:Uin-電源輸入直流電壓Uinmin-電源輸入直流電壓最小值D-占空比Np-初級繞組匝數Lp-初級繞組電感量Ae-磁芯有效面積Ip-初級峰值電流f-開關頻率Ton-開關管導通時間I-初級繞組電流有效值η-開關電源效率J-電流密度
上傳時間: 2013-12-16
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移相全橋零電壓PWM軟開關變換器是目前中大功率開關電源的主流,本文對功率變換部分,輸出整流濾波部分在時域上進行了詳細分析,并且重點介紹了超前臂和知滯后臂的諧振過程,分析占空比丟失的原因,及其關鍵元件參數對電路的影響。
上傳時間: 2013-11-16
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MAX29X是美國MAXIM公司生瓣的8階開關電容低通濾波器,由于價格便宜、使用方便、設計簡單,在通訊、信號自理等領域得到了廣泛的應用。本文就其工作原理、電氣參數、設計注意事項等問題作了討論,具有一定的實用參考價值。關鍵詞:開關電容、濾波器、設計 1 引言 開關電容濾波器在近些年得到了迅速的發展,世界上一些知名的半導體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路,使形狀電容濾波器的發展上了一個新臺階。 MAXIM公司在模擬器件生產領域頗具影響,它生產MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關電容濾波器由于使用方便(基本上不需外接元件)、設計簡單(頻率響應函數是固定的,只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸小(有8-pin DIP封裝)等優點,在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領域得到了廣泛的應用。 MAX219/295為巴特活思(型濾波器,在通頻帶內,它的增益最穩定,波動小,主要用于儀表測量等要求整個通頻帶內增益恒定的場合。MAX292/296為貝塞爾(Bessel)濾波器,在通頻帶內它的群時延時恒定的,相位對頻率呈線性關系,因此脈沖信號通過MAX292/296之后尖峰幅度小,穩定速度快。由于脈沖信號通過貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時間是相同的,故可保證波形基本不變。關于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來說明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖,這里我們把濾波器的截止頻率設為10kHZ。蹤跡B通過MAX292/296后的波形。從圖中可以看出,由于MAX292/296在通帶內具有線性相位特性,輸出波形基本上保持了方波形狀,只是邊沿處變圓了一些。方波通過MAX291/295之后,由于不同頻率的信號產生的時延不同,輸出波形中就出現了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型(Elliptic)濾波器,它的滾降速度快,從通頻帶到阻帶的過渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中,第一個傳輸零點后輸出將隨頻率的變高而增大,直到第二個零點處。這樣幾番重復就使阻事賓頻響呈現波浪形,如圖2所示。阻帶從fS起算起,高于頻率fS處的增益不會超過fS處的增益。在橢圓型濾波中,通頻帶內的增益存在一定范圍的波動。橢圓型濾波器的一個重要參數就是過渡比。過渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率(有時也等同為截止頻率)由時鐘頻率確定。時鐘既可以是外接的時鐘,也可以是自己的內部時鐘。使用內部時鐘時只需外接一個定時用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中,除了濾波器電路外還有一個獨立的運算放大器(其反相輸入端已在內部接地)。用這個運算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續時間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點: ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器;MAX292/296為貝塞爾濾波器;MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過調整時鐘,截止頻率的調整范圍為:0.1Hz~25kHz(MAX291/292/293*294);0.1Hz~kHz(MAX295/296/297)。 ●既可用外部時鐘也可用內部時鐘作為截止頻率的控制時鐘。 ●時鐘頻率和截止頻率的比率:10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個獨立的運算放大器可用于其它應用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數 MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下: CLK:時鐘輸入。 OP OUT:獨立運放的輸出端。 OP INT:獨立運放的同相輸入端。 OUT:濾波器輸出。 IN:濾波器輸入。 V-:負電源 。雙電源供電時搛-2.375~-5.5V之間的電壓,單電源供電時V--=-V。 V+:正電源。雙電源供電時V+=+2.35~+5.5V,單電源供電時V+=+4.75~+11.0V。 GND:地線。單電源工作時GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC:空腳,無連線。 MAX29X的極限電氣參數如下: 電源(V+~V-):12V 輸入電壓(任意腳):V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續工作時的功耗:8腳塑封DIP:727mW;8腳SO:471mW;16腳寬SO:762mW;8腳瓷封DIP:640mW。 工作溫度范圍:MAX29-C-:0℃~+70℃;MAX29-E-:-40℃~+85℃;MAX29-MJA:-55℃~+125℃;保存溫度范圍:-65℃~+160℃;焊接溫度(10秒):+300℃; 大多數的形狀電容濾波器都采用四節級連結構,每一節包含兩個濾波器極點。這種方法的特點就是易于設計。但采用這種方法設計出來的濾波器的特性對所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考慮,MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關電容持了梯形無源濾波器,這種方法保持了梯形無源濾波器的優點,在這種結構中每個元件的影響作用是對于整個頻率響應曲線的,某元件值的誤差將會分散到所有的極點,因此不值像四節級連結構那樣對某一個極點特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設計考慮 下面對MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時鐘信號 MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時鐘信號最高頻率為2.5MHz。根據對應的時鐘頻率和拐角頻率的比值,MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關電容濾波器的時鐘信號既可幅外部時鐘直接驅動也可由內部振蕩器產生。使用外部時鐘時,無論是采用單電源供電還是雙電源供電,CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時鐘信號發生器的輸出相連。通過調整外部時鐘的頻率,可完成濾波器拐角的實時調整。 當使用內部時鐘時,振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定: fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時的電源電壓范圍為±2.375~±5.5V。在實際電路中一般要在正負電源和GND之間接一旁路電容。 當采用單電源供電時,V-端接地,而GND端要通過電阻分壓獲得一個電壓參考,該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓,參見圖5。4.3 輸入信號幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號的最大范圍為V--0.3V~V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時輸入信號范圍取1V~4V,±5V雙電源供電時,輸入信號幅度范圍取±4V。如果輸入信號超過此范圍,總諧波失真THD和噪聲就大大增加;同樣如果輸入信號幅度過小(VP-P<1V),也會造成THD和噪聲的增加。4.4 獨立運算放大器的用法 MAX29X中都設計有一個獨立的運算放大器,這個放大器和濾波器的實現無直接關系,用這個放大器可組成一個一階和二階濾波器,用于實現MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時鐘噪聲抑制功能。這個運算放大器的反相端已在內部和GND相連。 圖6是用該獨立運放組成的2階低通濾波器的電路,它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負載要求(MAX29X的輸出負載要求不小于20kΩ)可以通過改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對應關系參見表1。
上傳時間: 2013-10-18
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38V/100A可直接并聯大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術的發展,電源技術被廣泛應用于計算機、工業儀器儀表、軍事、航天等領域,涉及到國民經濟各行各業。特別是近年來,隨著IGBT的廣泛應用,開關電源向更大功率方向發展。研制各種各樣的大功率,高性能的開關電源成為趨勢。某電源系統要求輸入電壓為AC220V,輸出電壓為DC38V,輸出電流為100A,輸出電壓低紋波,功率因數>0.9,必要時多臺電源可以直接并聯使用,并聯時的負載不均衡度<5%。 設計采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓,經過有源功率因數校正環節以提高系統的功率因數,再經半橋變換電路逆變后,由高頻變壓器隔離降壓,最后整流輸出直流電壓。系統的主要環節有DC/DC電路、功率因數校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護電路等。 1 有源功率因數校正環節 由于系統的功率因數要求0.9以上,采用二極管整流是不能滿足要求的,所以,加入了有源功率因數校正環節。采用UC3854A/B控制芯片來組成功率因數電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數校正器集成控制電路芯片,是在UC3854基礎上的改進。其特點是:采用平均電流控制,功率因數接近1,高帶寬,限制電網電流失真≤3%[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構成控制部分,實現對網側輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2,C5,V等元器件構成Boost升壓電路。開關管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊,其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個450V/470μF的電解電容并聯。因為,設計的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中,所以,在負載輕的時候不進行功率因數校正,當負載較大時功率因數校正電路自動投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來實現。R10及R11是負載檢測電阻。當負載較輕時,R10及R11上檢測的信號輸入給比較器,使其輸出端為低電平,D2導通,給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負載較大時ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS(軟啟動端),在負載輕時D3導通,使SS為低電平;當負載增大要求UC3854A/B工作時,SS端電位從零緩慢升高,控制輸出脈沖占空比慢慢增大實現軟啟動。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓撲 在大功率高頻開關電源中,常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開關器件少,輸出功率大,但開關管承受電壓高(為電源電壓的2倍),且變壓器有六個抽頭,結構復雜;全橋電路開關管承受的電壓不高,輸出功率大,但是需要的開關器件多(4個),驅動電路復雜。半橋電路開關管承受的電壓低,開關器件少,驅動簡單。根據對各種拓撲方案的工程化實現難度,電氣性能以及成本等指標的綜合比較,本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開關電源的主電路拓撲圖。
上傳時間: 2013-11-13
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