為了滿足一些重要用電設(shè)備的連續(xù)供電，對電網(wǎng)供電提出了更高的要求。為此，引入一種新型UPS是不間斷電源（uninterruptible power system）的英文簡稱，是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。UPS先將交流電直流成直流電，一路給蓄電池充電，一路經(jīng)逆變器變成恒壓恒頻的交流電，不論是市電供電還是斷電由電池供電，總是通過逆變系統(tǒng)提供電力，因而市電停電或來電時無任何轉(zhuǎn)換間斷，市電的干擾也完全不影響到UPS的輸出端，另外，UPS提供的電力為純凈的正弦波交流電，適用的負載范圍寬，可以為多種精密用電設(shè)備提供穩(wěn)定的不間斷電源，此外，UPS的優(yōu)點還在于它的零轉(zhuǎn)換時間以及高質(zhì)量的輸出電源品質(zhì)，因此它更適合于一些關(guān)鍵性的應(yīng)用場合.UPS由于其工作方式是先對電池充電，然后再由逆變器將電池的電能逆變成交流，因此在電能的轉(zhuǎn)化過程中有一部分電能將被損失掉。電子技術(shù)是根據(jù)電子學(xué)的原理，運用電子器件設(shè)計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學(xué)，包括信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)兩大分支。信息電子技術(shù)包括Analog（模擬）電子技術(shù)和Digital（數(shù)字）電子技術(shù)。電子技術(shù)是對電子信號進行處理的技術(shù)，處理的方式主要有：信號的發(fā)生、放大、濾波、轉(zhuǎn)換。現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向，是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)，向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代，并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件，表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。
標簽： UPS電源
上傳時間： 2022-06-19
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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， 通過檢測直流母線上流入逆變橋的直流電流即可，如變頻器中的自動轉(zhuǎn)矩補償、轉(zhuǎn)差率補償?shù)取Ｍ瑫r， 這一檢測結(jié)果也可以用來完成對逆變單元中IGBT 實現(xiàn)過流保護等功能。因此在這種逆變器中， 對IGBT 驅(qū)動電路的要求相對比較簡單， 成本也比較低。這種類型的驅(qū)動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TLP250 做一介紹。TLP250 包含一個GaAlAs 光發(fā)射二極管和一個集成光探測器， 8腳雙列封裝結(jié)構(gòu)。適合于IGBT 或電力MOSFET 柵極驅(qū)動電路。圖2為TLP250 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖， 表1 給出了其工作時的真值表。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） 開關(guān)時間（ tPLH /tPHL ） ： 0.5 μ（ s 最 大 ） ；6） 隔離電壓： 2500 Vpms（最小）。表2 給出了TLP250 的開關(guān)特性，表3 給出了TLP250 的推薦工作條件。注： 使 用 TLP250 時 應(yīng) 在 管 腳 8和 5 間 連 接 一 個 0.1 μ的 F 陶 瓷 電 容 來穩(wěn)定高增益線性放大器的工作， 提供的旁路作用失效會損壞開關(guān)性能， 電容和光耦之間的引線長度不應(yīng)超過1 cm。圖3 和圖4 給出了TLP250 的兩種典型的應(yīng)用電路。
標簽： igbt
上傳時間： 2022-06-20
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當前世界能源短缺以及環(huán)境污染問題日益嚴重，這些問題迫使人們改變能源結(jié)構(gòu)，尋找新的替代能源。可再生潔凈能源的開發(fā)愈來愈受到重視，太陽能以其經(jīng)濟、清潔等優(yōu)點倍受青睞，其開發(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。本文針對采用異步電機作為光伏水泵驅(qū)動電機的光伏水泵系統(tǒng)，詳細介紹了推挽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，并制作了一臺試驗樣機。同時圍繞多種最大功率跟蹤方法展開研究，設(shè)計了最大功率跟蹤程序。論文的主要工作如下：1）設(shè)計了DC-DC推挽升壓電路，并通過加入TPS2812改進了推挽功率MOS管的驅(qū)動電路；2）研究分析了光伏水泵系統(tǒng)最大功率跟蹤控制，通過Matlab對多種MPPT方式進行了仿真，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，大大簡化了逆變器驅(qū)動電路和保護電路設(shè)計，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)計了包括W"保護電路在內(nèi)的外圍電路和相關(guān)的軟件；6）詳細介紹了系統(tǒng)主電路各元件參量的選擇和設(shè)計；7）在樣機上進行了不同負載下的試驗，給出了試驗波形和效率測試結(jié)果，驗證了本系統(tǒng)的可靠性和高效性。
上傳時間： 2022-06-20
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目前以IGBT為開關(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熱點和難點，為彌補采用模擬電路搭建而成的控制系統(tǒng)的不足，對感應(yīng)加熱電源數(shù)字化控制研究是必然趨勢。本文以串聯(lián)諧振型感應(yīng)加熱電源為研究對象，采用T公司的TMS320F2812為控制芯片實現(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)下的工作過程確定了系統(tǒng)安全可靠的運行狀態(tài)。本文設(shè)計了電源主電路參數(shù)并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下搭建了整個系統(tǒng)，仿真分析了串聯(lián)譜振型感應(yīng)加熱電源的半壓啟動模式及鎖相環(huán)頻率跟蹤能力和功率調(diào)節(jié)控制。針對感應(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）的實現(xiàn)，得出它們各自的優(yōu)越性，同時分析了感應(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)的運行過程并編寫了整個控制系統(tǒng)的程序。最后對控制系統(tǒng)進行了試驗，驗證了理論分析的正確性和控制方案的可行性。
標簽： igbt 串聯(lián)諧振 電源
上傳時間： 2022-06-20
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MOSFET和IGBT內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同, 決定了其應(yīng)用領(lǐng)域的不同.1, 由于MOSFET的結(jié)構(gòu), 通常它可以做到電流很大, 可以到上KA,但是前提耐壓能力沒有IGBT強。2,IGBT 可以做很大功率, 電流和電壓都可以, 就是一點頻率不是太高, 目前IGBT硬開關(guān)速度可以到100KHZ,那已經(jīng)是不錯了. 不過相對于MOSFET的工作頻率還是九牛一毛,MOSFET可以工作到幾百KHZ,上MHZ,以至幾十MHZ,射頻領(lǐng)域的產(chǎn)品.3, 就其應(yīng)用, 根據(jù)其特點:MOSFET應(yīng)用于開關(guān)電源, 鎮(zhèn)流器, 高頻感應(yīng)加熱, 高頻逆變焊機, 通信電源等等高頻電源領(lǐng)域;IGBT 集中應(yīng)用于焊機, 逆變器, 變頻器,電鍍電解電源, 超音頻感應(yīng)加熱等領(lǐng)域開關(guān)電源 (Switch Mode Power Supply ；SMPS) 的性能在很大程度上依賴于功率半導(dǎo)體器件的選擇，即開關(guān)管和整流器。雖然沒有萬全的方案來解決選擇IGBT還是MOSFET的問題，但針對特定SMPS應(yīng)用中的IGBT 和 MOSFET進行性能比較，確定關(guān)鍵參數(shù)的范圍還是能起到一定的參考作用。本文將對一些參數(shù)進行探討，如硬開關(guān)和軟開關(guān)ZVS ( 零電壓轉(zhuǎn)換) 拓撲中的開關(guān)損耗，并對電路和器件特性相關(guān)的三個主要功率開關(guān)損耗—導(dǎo)通損耗、傳導(dǎo)損耗和關(guān)斷損耗進行描述。此外，還通過舉例說明二極管的恢復(fù)特性是決定MOSFET或 IGBT 導(dǎo)通開關(guān)損耗的主要因素， 討論二極管恢復(fù)性能對于硬開關(guān)拓撲的影響。導(dǎo)通損耗除了IGBT的電壓下降時間較長外， IGBT和功率MOSFET的導(dǎo)通特性十分類似。由基本的IGBT等效電路（見圖1）可看出，完全調(diào)節(jié)PNP BJT集電極基極區(qū)的少數(shù)載流子所需的時間導(dǎo)致了導(dǎo)通電壓拖尾（ voltage tail ）出現(xiàn)。
上傳時間： 2022-06-21
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本文首先對感應(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)用場合的電流型并聯(lián)負載諧振逆變器出發(fā)，對比了并聯(lián)諧振逆變器各種調(diào)功方式的優(yōu)缺點，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。文中重點對并聯(lián)諧振逆變器進行分析，對比其各工作狀態(tài)，指出為保證逆變器可靠運行采用固定重疊角的控制策略，逆變器譜振負載工作在容性準諧振狀態(tài)；采用基于DSP的數(shù)字鎖相、頻率自動跟蹤控制策略，逆變器開關(guān)頻率快速跟隨負載固有頻率的變化，諧振負載工作在所期望的弱容性準諧振狀態(tài)。文中提出了一種精確計算輸出功率的方法，提高了電源的輸出控制精確度。本文詳細闡述了并聯(lián)型感應(yīng)加熱電源的設(shè)計過程，分析了主電路的設(shè)計方法以及關(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)計了一種可靠的運行保護機制，并對電源的散熱系統(tǒng)進行了仿真設(shè)計。在上述分析的基礎(chǔ)上，本文成功研制出了一臺功率為60kw的高性能的并聯(lián)型中頻感應(yīng)加熱電源。試驗結(jié)果表明，該電源的電氣性能達到了預(yù)期的指標要求，有利于提高感應(yīng)加熱熱場的穩(wěn)定性，有利于提高感應(yīng)加熱的諧振頻率。
標簽： igbt 感應(yīng)加熱電源
上傳時間： 2022-06-21
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本書著眼于現(xiàn)代永磁同步電機控制原理分析及 MATLAB 仿真應(yīng)用，系統(tǒng)地介紹了永磁同步電機控 制 系統(tǒng)的基本理論、基本方法和應(yīng)用技術(shù) 。全 書分為 3 部分共 10 章，主要內(nèi)容包括 三 相永磁同步電 機 的數(shù)學(xué)建模及矢量控制技術(shù)、 三 相電壓源逆變器 PWM 技術(shù)、 三 相永磁同步電機的直接轉(zhuǎn)矩控制、 三 相永磁同步電機的無傳感器控制技術(shù)、六相永磁同步電機的數(shù)學(xué)建模及矢量控制技術(shù)、六相電壓源逆變器 PWM 技術(shù)和五相永磁同步電機的數(shù)學(xué)建模及矢量控制技術(shù)等。每種控制技術(shù)都通過了 MATLAB 仿真建模并進行了仿真分析 。 本書各部分既有聯(lián)系又相互獨立，讀者可 根據(jù)自己的需要選擇學(xué)習(xí) 。本書可作為從事電氣傳動自動化、永磁同步電機控制、電力電子技術(shù)的工程技術(shù)人員的參考書，也可作為大專院校相關(guān)專業(yè)的教師、研究生和高年級本科生的參考書 。
上傳時間： 2022-06-21
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本文把所研制的IGBT驅(qū)動保護電路應(yīng)用在電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)上，并且針對注塑機的特點設(shè)計了一款電磁感應(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)動電路和溫度、電流等檢測電路。本文的另一個重點分析了IGBT對驅(qū)動保護電路的要求，并且研制了一種單管IGBT驅(qū)動保護電路和一種IGBT半橋模塊驅(qū)動保護電路。單管1GBT驅(qū)動電路的功能比較簡單，只具有軟關(guān)斷和過流保護功能。而IGBT半橋模塊驅(qū)動保護電路功能比較多，具有軟關(guān)斷、互鎖、電平轉(zhuǎn)換、錯誤信號電平轉(zhuǎn)換、過流保護、供電電壓監(jiān)視、電源隔離和脈沖隔離電路等保護功能，適用于中大功率的IGBT半橋模塊驅(qū)動。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)諧振逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)和特點。根據(jù)注塑機的實際應(yīng)用設(shè)計了兩款主電路的拓撲結(jié)構(gòu)，一款是針對小功率部分加熱的拓撲結(jié)構(gòu)，是單管IGBT的拓撲結(jié)構(gòu)，另一款是針對中大功率加熱部分的半橋IGBT拓撲結(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算法對注塑機料筒進行溫度監(jiān)控調(diào)節(jié)。最后通過對系統(tǒng)的仿真和實驗調(diào)試表明整個感應(yīng)加熱系統(tǒng)滿足實際應(yīng)用要求，運行可靠，適合于再注塑機行業(yè)中推廣。最后，總結(jié)了本文的研究內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上對以后的工作做出了簡單的展望。
標簽： 電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng) igbt 功率模塊
上傳時間： 2022-06-21
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本文以感應(yīng)加熱電源為研究對象，闡述了感應(yīng)加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢。對感應(yīng)加熱電源常用的兩種拓撲結(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象，針對傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應(yīng)加熱電源功率損耗大的缺點，采用軟斬波調(diào)功方式，設(shè)計了一種零電流開關(guān)準諾振變換器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(yīng)加熱電源應(yīng)用場合的結(jié)論。同時設(shè)計了功率閉環(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(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)上進行了仿真，驗證了理論分析的正確性，達到了預(yù)期的效果。另外，本文還設(shè)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(shè)計了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設(shè)計了一臺150kHz，10KW的倍頻式感應(yīng)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(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明，該倍頻式感應(yīng)加熱電源實現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開關(guān)，有效的減小了開關(guān)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(jié)構(gòu)設(shè)計，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅(qū)動電路的設(shè)計和保護電路的設(shè)計。同時，給出了關(guān)鍵電路的仿真和實驗波形。
上傳時間： 2022-06-22
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摘要將異步電機調(diào)速的矢量控制方法與電壓空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建了以SVPWM信號驅(qū)動功率器件的異步電機矢量控制調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并用Matlab軟件對該系統(tǒng)建模與仿真。仿真結(jié)果表明：該系統(tǒng)不僅具有矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)越性能，同時具有減少轉(zhuǎn)矩波動，降低輸出電流諧波，提高直流電壓利用率等優(yōu)點。本世紀70年代提出的矢量控制通過坐標變換的方法分解定子電流，使之轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，實現(xiàn)解耦控制，從而獲得與直流電動機一樣良好的動態(tài)調(diào)速特性，開創(chuàng)了交流電動機等效直流電動機控制的先河"1。隨著矢量控制技術(shù)的發(fā)展，如何優(yōu)化矢量控制系統(tǒng)的研究已成為熱門課題。同時，信號調(diào)制技術(shù)的發(fā)展也使得多種調(diào)速系統(tǒng)達到了很好的控制效果，其中SVPWM技術(shù)把電動機和逆變器看為一體，通過跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場來控制逆變器的工作，能達到轉(zhuǎn)矩脈動小、諧波成分少、直流母線電壓利用率高的效果，目前已在變頻產(chǎn)品中得到了廣泛地應(yīng)用，本文通過軟件對基于SVPWM的電機矢量控制系統(tǒng)進行了仿真，得到了良好的控制效果。
上傳時間： 2022-06-22
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