本書(shū)是原書(shū)作者在從事電力電子教學(xué)與研究的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的。本書(shū)第1~7章首先介紹了SPICE語(yǔ)言以及PSpice軟件在模擬電路中的簡(jiǎn)單應(yīng)用，其后第8~12章介紹了PSpice在電力電子學(xué)中的應(yīng)用，主要涉及DCDC變換器、DCAC逆變器、諧振型變換器、可控式整流器和ACAC變換器的主電路仿真，然后第13章介紹了控制電路的仿真，第14章介紹了直流電動(dòng)機(jī)的建模與仿真，最后介紹了仿真中遇到的一些問(wèn)題及其解決辦法。本書(shū)可為從事電力電子相關(guān)研究和應(yīng)用的工程技術(shù)人員提供參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材使用
標(biāo)簽： 電力電子學(xué) spice
上傳時(shí)間： 2022-04-09
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在各種顯示技術(shù)中，以液晶顯示器(LiquidCrystalDisplay)為代表的平板顯示器發(fā)展最快、應(yīng)用最廣。而在高分辨率的液晶顯示器中，為了提高顯示畫(huà)面的質(zhì)量。人們?cè)诿總€(gè)顯示像素上設(shè)計(jì)了一個(gè)非線性的有源薄膜晶體管(TFT―ThinFilmTransistor)來(lái)對(duì)每一個(gè)液晶像素進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。因此，這種液晶顯示器被稱為TFT-LCD。 本文利用蘇州友達(dá)光電有限公司提供的TFT液晶模塊和背光源逆變器，設(shè)計(jì)并制作了由可編程門陣列(FPGA―FieldProgrammableGateArray)和單片機(jī)控制的顯示系統(tǒng)。為此，首先深入分析了TFT-LCD的驅(qū)動(dòng)原理，針對(duì)蘇州友達(dá)光電有限公司提供的低壓差分信號(hào)(LVDS―LowVoltageDifferentialSignaling)接口方式的液晶模塊，又進(jìn)一步分析了LVDS接口信號(hào)原理。 在深入分析了液晶顯示器驅(qū)動(dòng)原理和LVDS接口特性的基礎(chǔ)上，基于FPGA設(shè)計(jì)了控制顯示器行/場(chǎng)同步信號(hào)和顯示像素信號(hào)輸出LVDS接口的驅(qū)動(dòng)電路，并采用高性價(jià)比的FPGA芯片EP1C3T144和LVDS發(fā)送器芯片DS90C387制作和調(diào)試了相應(yīng)的電路。 同時(shí)，蘇州友達(dá)光電有限公司為液晶顯示模塊的CCFL(ColdCathodeFluorescentLamp)背光源提供一塊逆變器。針對(duì)該逆變器，本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)、D/A轉(zhuǎn)換器和三端可調(diào)穩(wěn)壓電源模塊的輸出可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源來(lái)控制逆變器的工作，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)背光源亮暗的調(diào)節(jié)。該電源電路能將輸出的電壓值的大小用數(shù)碼管實(shí)時(shí)的顯示出來(lái)。 經(jīng)過(guò)實(shí)際調(diào)試運(yùn)行，本文設(shè)計(jì)的LVDS接口的TFT液晶顯示模塊驅(qū)動(dòng)電路，和單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓可調(diào)電源，能夠有效驅(qū)動(dòng)TFT-LCD，并控制其像素的顯示。
標(biāo)簽： tft 液晶模塊 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間： 2022-05-31
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在一般較低性能的三相電壓源逆變器中， 各種與電流相關(guān)的性能控制， 通過(guò)檢測(cè)直流母線上流入逆變橋的直流電流即可，如變頻器中的自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、轉(zhuǎn)差率補(bǔ)償?shù)?。同時(shí)， 這一檢測(cè)結(jié)果也可以用來(lái)完成對(duì)逆變單元中IGBT 實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)等功能。因此在這種逆變器中， 對(duì)IGBT 驅(qū)動(dòng)電路的要求相對(duì)比較簡(jiǎn)單， 成本也比較低。這種類型的驅(qū)動(dòng)芯片主要有東芝公司生產(chǎn)的TLP250，夏普公司生產(chǎn)的PC923等等。這里主要針對(duì)TLP250 做一介紹。TLP250 包含一個(gè)GaAlAs 光發(fā)射二極管和一個(gè)集成光探測(cè)器， 8腳雙列封裝結(jié)構(gòu)。適合于IGBT 或電力MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)電路。圖2為TLP250 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖， 表1 給出了其工作時(shí)的真值表。TLP250 的典型特征如下：1） 輸入閾值電流（ IF） ： 5 mA（ 最大） ；2） 電源電流（ ICC） ： 11 mA（ 最大） ；3） 電源電壓（ VCC） ： 10～ 35 V；4） 輸出電流（ IO） ： ± 0.5 A（ 最小） ；5） 開(kāi)關(guān)時(shí)間（ tPLH /tPHL ） ： 0.5 μ（ s 最 大 ） ；6） 隔離電壓： 2500 Vpms（最?。１? 給出了TLP250 的開(kāi)關(guān)特性，表3 給出了TLP250 的推薦工作條件。注： 使 用 TLP250 時(shí) 應(yīng) 在 管 腳 8和 5 間 連 接 一 個(gè) 0.1 μ的 F 陶 瓷 電 容 來(lái)穩(wěn)定高增益線性放大器的工作， 提供的旁路作用失效會(huì)損壞開(kāi)關(guān)性能， 電容和光耦之間的引線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)1 cm。圖3 和圖4 給出了TLP250 的兩種典型的應(yīng)用電路。
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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當(dāng)前世界能源短缺以及環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，這些問(wèn)題迫使人們改變能源結(jié)構(gòu)，尋找新的替代能源?？稍偕鷿崈裟茉吹拈_(kāi)發(fā)愈來(lái)愈受到重視，太陽(yáng)能以其經(jīng)濟(jì)、清潔等優(yōu)點(diǎn)倍受青睞，其開(kāi)發(fā)利用技術(shù)亦得以迅速發(fā)展，而光伏水泵成為其中重要的研究領(lǐng)域。本文針對(duì)采用異步電機(jī)作為光伏水泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的光伏水泵系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了推挽DC/DC升壓電路、DC/AC IPM模塊逆變電路、及基于dsPIC30F2010的控制電路等，并制作了一臺(tái)試驗(yàn)樣機(jī)。同時(shí)圍繞多種最大功率跟蹤方法展開(kāi)研究，設(shè)計(jì)了最大功率跟蹤程序。論文的主要工作如下：1）設(shè)計(jì)了DC-DC推挽升壓電路，并通過(guò)加入TPS2812改進(jìn)了推挽功率MOS管的驅(qū)動(dòng)電路；2）研究分析了光伏水泵系統(tǒng)最大功率跟蹤控制，通過(guò)Matlab對(duì)多種MPPT方式進(jìn)行了仿真，確定系統(tǒng)采用黃金分割法最大功率跟蹤方式；3）采用SVPWM調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定快速跟蹤控制：4）采用IPM模塊作為逆變器主電路，大大簡(jiǎn)化了逆變器驅(qū)動(dòng)電路和保護(hù)電路設(shè)計(jì)，縮小了系統(tǒng)體積，提高了效率和系統(tǒng)的可靠性；5）采用徵芯公司的dsPIC20F2010作為主電路的控制核心，并設(shè)計(jì)了包括W"保護(hù)電路在內(nèi)的外圍電路和相關(guān)的軟件；6）詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主電路各元件參量的選擇和設(shè)計(jì)；7）在樣機(jī)上進(jìn)行了不同負(fù)載下的試驗(yàn)，給出了試驗(yàn)波形和效率測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)證了本系統(tǒng)的可靠性和高效性。
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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目前以IGBT為開(kāi)關(guān)器件的串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源在大功率和高頻下的研究是一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)，為彌補(bǔ)采用模擬電路搭建而成的控制系統(tǒng)的不足，對(duì)感應(yīng)加熱電源數(shù)字化控制研究是必然趨勢(shì)。本文以串聯(lián)諧振型感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象，采用T公司的TMS320F2812為控制芯片實(shí)現(xiàn)電源控制系統(tǒng)的數(shù)字化。首先分析了串聯(lián)諾振型感應(yīng)加熱電源的負(fù)載特性和調(diào)功方式，確定了采用相控整流調(diào)功控制方式，接著分析了串聯(lián)諾振逆變器在感性和容性狀態(tài)下的工作過(guò)程確定了系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)。本文設(shè)計(jì)了電源主電路參數(shù)并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下搭建了整個(gè)系統(tǒng)，仿真分析了串聯(lián)譜振型感應(yīng)加熱電源的半壓?jiǎn)?dòng)模式及鎖相環(huán)頻率跟蹤能力和功率調(diào)節(jié)控制。針對(duì)感應(yīng)加熱電源的數(shù)字控制系統(tǒng)，在討論了晶閘管相控觸發(fā)和鎖相環(huán)的工作原理及研究現(xiàn)狀下詳細(xì)地分析了本課題基于DSP晶閘管相控脈沖數(shù)字觸發(fā)和數(shù)字鎖相環(huán)（DPL）的實(shí)現(xiàn)，得出它們各自的優(yōu)越性，同時(shí)分析了感應(yīng)加熱電源的功率控制策略，得出了采用數(shù)字PI積分分離的控制方法。本文采用T1公司的TMS320F2812作為系統(tǒng)的控制芯片，搭建了控制系統(tǒng)的DSP外圍硬件電路，分析了系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程并編寫(xiě)了整個(gè)控制系統(tǒng)的程序。最后對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，驗(yàn)證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
標(biāo)簽： igbt 串聯(lián)諧振 電源
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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本文首先對(duì)感應(yīng)加熱電源的發(fā)展現(xiàn)狀及前景作了分析，并闡述了感應(yīng)加熱的基本原理。從適用于大功率應(yīng)用場(chǎng)合的電流型并聯(lián)負(fù)載諧振逆變器出發(fā)，對(duì)比了并聯(lián)諧振逆變器各種調(diào)功方式的優(yōu)缺點(diǎn)，提出采用高頻Buck斬波器做為調(diào)節(jié)電源輸出功率的手段。文中重點(diǎn)對(duì)并聯(lián)諧振逆變器進(jìn)行分析，對(duì)比其各工作狀態(tài)，指出為保證逆變器可靠運(yùn)行采用固定重疊角的控制策略，逆變器譜振負(fù)載工作在容性準(zhǔn)諧振狀態(tài)；采用基于DSP的數(shù)字鎖相、頻率自動(dòng)跟蹤控制策略，逆變器開(kāi)關(guān)頻率快速跟隨負(fù)載固有頻率的變化，諧振負(fù)載工作在所期望的弱容性準(zhǔn)諧振狀態(tài)。文中提出了一種精確計(jì)算輸出功率的方法，提高了電源的輸出控制精確度。本文詳細(xì)闡述了并聯(lián)型感應(yīng)加熱電源的設(shè)計(jì)過(guò)程，分析了主電路的設(shè)計(jì)方法以及關(guān)鍵器件的選型，控制系統(tǒng)采用T1公司的TMS320LF2407A DSP作為控制核心，設(shè)計(jì)了一種可靠的運(yùn)行保護(hù)機(jī)制，并對(duì)電源的散熱系統(tǒng)進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)。在上述分析的基礎(chǔ)上，本文成功研制出了一臺(tái)功率為60kw的高性能的并聯(lián)型中頻感應(yīng)加熱電源。試驗(yàn)結(jié)果表明，該電源的電氣性能達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)要求，有利于提高感應(yīng)加熱熱場(chǎng)的穩(wěn)定性，有利于提高感應(yīng)加熱的諧振頻率。
標(biāo)簽： igbt 感應(yīng)加熱電源
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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本文把所研制的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路應(yīng)用在電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)上，并且針對(duì)注塑機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一款電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)。其中包括整流濾波電路、半橋逆變電路、控制電路、驅(qū)動(dòng)電路和溫度、電流等檢測(cè)電路。本文的另一個(gè)重點(diǎn)分析了IGBT對(duì)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的要求，并且研制了一種單管IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路和一種IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。單管1GBT驅(qū)動(dòng)電路的功能比較簡(jiǎn)單，只具有軟關(guān)斷和過(guò)流保護(hù)功能。而IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路功能比較多，具有軟關(guān)斷、互鎖、電平轉(zhuǎn)換、錯(cuò)誤信號(hào)電平轉(zhuǎn)換、過(guò)流保護(hù)、供電電壓監(jiān)視、電源隔離和脈沖隔離電路等保護(hù)功能，適用于中大功率的IGBT半橋模塊驅(qū)動(dòng)。在電磁感應(yīng)加熱部分介紹了電磁感應(yīng)加熱的工作原理，分析了串并聯(lián)諧振逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。根據(jù)注塑機(jī)的實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)了兩款主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一款是針對(duì)小功率部分加熱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是單管IGBT的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，另一款是針對(duì)中大功率加熱部分的半橋IGBT拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。另外介紹了電磁感應(yīng)加熱的控制電路以及采用模糊PID算法對(duì)注塑機(jī)料筒進(jìn)行溫度監(jiān)控調(diào)節(jié)。最后通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的仿真和實(shí)驗(yàn)調(diào)試表明整個(gè)感應(yīng)加熱系統(tǒng)滿足實(shí)際應(yīng)用要求，運(yùn)行可靠，適合于再注塑機(jī)行業(yè)中推廣。最后，總結(jié)了本文的研究?jī)?nèi)容，并在此基礎(chǔ)上對(duì)以后的工作做出了簡(jiǎn)單的展望。
標(biāo)簽： 電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng) igbt 功率模塊
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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本文以感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象，闡述了感應(yīng)加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)感應(yīng)加熱電源常用的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-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(yīng)加熱電源的各種調(diào)功方式。在對(duì)比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎(chǔ)上，得出在整流側(cè)調(diào)功有利于高頻感應(yīng)加熱電源頻率和功率的提高的結(jié)論，選擇了不控整流加軟斬波器調(diào)功的感應(yīng)加熱電源作為研究對(duì)象，針對(duì)傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應(yīng)加熱電源功率損耗大的缺點(diǎn)，采用軟斬波調(diào)功方式，設(shè)計(jì)了一種零電流開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諾振變換器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍頻式串聯(lián) 振高頻感應(yīng)加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)功器的組成結(jié)構(gòu)及其工作原理，通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)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(yīng)加熱電源應(yīng)用場(chǎng)合的結(jié)論。同時(shí)設(shè)計(jì)了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調(diào)節(jié)器，將感應(yīng)加熱電源的功率控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為Buck斬波器的電壓控制問(wèn)題。針對(duì)目前IGBT器件頻率較低的實(shí)際情況，本文提出了一種新的逆變拓?fù)?通過(guò)IGBT的并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)倍頻，從而在保證感應(yīng)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(chǔ)上進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了理論分析的正確性，達(dá)到了預(yù)期的效果。另外，本文還設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)電源的高效運(yùn)行。最后，分析并設(shè)計(jì)了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設(shè)計(jì)了一臺(tái)150kHz，10KW的倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，其中斬波器頻率為20kHz，逆變器工作頻率為150kHz（每個(gè)IGBT工作頻率為75kHz），控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開(kāi)關(guān)，有效的減小了開(kāi)關(guān)損耗，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，提高了整機(jī)效率。文章給出了整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)，給出了關(guān)鍵電路的仿真和實(shí)驗(yàn)波形。
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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目前，小功率通用或?qū)Ｓ米冾l器以及交流變頻家電產(chǎn)品大多采用典型的交-直-交電壓型逆變器（vsi）結(jié)構(gòu)，逆變實(shí)現(xiàn)一般采用雙極性 pwm調(diào)制技術(shù)，即在同一逆變橋臂上、下 2個(gè)開(kāi)關(guān)管施加互補(bǔ)的觸發(fā)信號(hào)。由于開(kāi)關(guān)管自身的特性：開(kāi)通和關(guān)斷都需要一定的時(shí)間，且關(guān)斷時(shí)間比開(kāi)通時(shí)間要長(zhǎng)。因此，若按照理想的觸發(fā)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷，就可能導(dǎo)致同一橋臂的2個(gè)開(kāi)關(guān)管直通而損壞開(kāi)關(guān)器件。為了防止這種直通現(xiàn)象的發(fā)生，必須在它們開(kāi)通和關(guān)斷之間插入一定延時(shí)的時(shí)間，這個(gè)延時(shí)時(shí)間就稱為死區(qū)。死區(qū)時(shí)間內(nèi)2個(gè)開(kāi)關(guān)管都處于關(guān)斷狀態(tài)，負(fù)載電流通過(guò)反并聯(lián)二極管續(xù)流，負(fù)載電壓不受開(kāi)關(guān)管控制，由此造成負(fù)載電壓波形發(fā)生畸變，逆變器的平均輸出電壓降低，并產(chǎn)生與死區(qū)時(shí)間以及調(diào)制比成正比的3，5，7，…次諧波分量，進(jìn)而影響到電動(dòng)機(jī)的輸入電流和運(yùn)行質(zhì)量。當(dāng)逆變器工作在低輸出頻率、開(kāi)關(guān)頻率較高和負(fù)載感性很弱時(shí)這種影響相當(dāng)嚴(yán)重[1.2]。為此，需要對(duì)死區(qū)的影響進(jìn)行補(bǔ)償，以提高變頻器的輸出性能和改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況。常用的補(bǔ)償方法有電流反饋型和電壓反饋型，也有單邊補(bǔ)償與雙邊補(bǔ)償、純硬件補(bǔ)償與硬件軟件結(jié)合補(bǔ)償?shù)染唧w手段，但其工作原理相似，都是產(chǎn)生一個(gè)與死區(qū)引起的誤差波形反向的波形，以抵消死區(qū)的作用[3.10].motorola公司推出的電動(dòng)機(jī)專用控制芯片mr16內(nèi)部集成了專門的死區(qū)補(bǔ)償硬件電路，只需要簡(jiǎn)單的外圍電流極性檢測(cè)和簡(jiǎn)單的軟件編程就可以實(shí)現(xiàn)可靠的死區(qū)補(bǔ)償
標(biāo)簽： foc 死區(qū)補(bǔ)償
上傳時(shí)間： 2022-06-26
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隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，人們對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)的性能要求越來(lái)越高。矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等先進(jìn)的控制理論不斷提出，而微處理器和控制器的更新?lián)Q代特別是數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的出現(xiàn)，使得理論成為實(shí)踐。智能化功率模塊和空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)的出現(xiàn)，極大的改善了電機(jī)的控制性能。本論文重點(diǎn)講述了以功能強(qiáng)大的DSP、智能化的功率模塊和先進(jìn)的SVPWM技術(shù)實(shí)現(xiàn)永磁無(wú)刷直流電機(jī)的開(kāi)環(huán)調(diào)速。介紹了基于DSP的硬件控制平臺(tái)的組成部分。重點(diǎn)分析了SVPWM技術(shù)原理、產(chǎn)生PWM波的控制算法和程序的實(shí)現(xiàn)，最后在DSP控制平臺(tái)上對(duì)其控制性能進(jìn)行了驗(yàn)證。本論文所有的硬件電路設(shè)計(jì)和程序編寫(xiě)基于TMS320F2806建立的數(shù)字控制系統(tǒng)。硬件電路中的電源電路，單片DSP最小系統(tǒng)電路等主要部分都是經(jīng)過(guò)實(shí)際的焊制和調(diào)試。軟件設(shè)計(jì)中的SVPWM程序主要采用C語(yǔ)言套用格式，使用CCS（C2000）編譯環(huán)境下在DSP控制平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)際調(diào)試和驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理器；空間矢量PWM；逆變器
上傳時(shí)間： 2022-07-01
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