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高頻方波

  • 基于BOOST變換器的高功率因數軟開關電源的研究.rar

    隨著電力電子技術的發展,對大功率、高性能的開關電源要求也越來越高。功率因數校正(PFC)技術是當前電力電子技術研究的熱點問題。大多數電力電子裝置通過整流器與電網接口,而傳統的二極管或晶閘管整流裝置會產生大量的諧波電流,對電網造成污染。許多國家和國際組織相繼制定了一系列限制用電設備諧波的標準。有源功率因數校正技術能夠有效的消除整流裝置的諧波,因此具有廣泛的應用前景。 本文首先分析了開關電源的發展現狀及發展要求,詳細地闡述了開關電源的基本構成和基本組態。然后研究了ZVT-Boost軟開關PFC電路的基本結構、基本工作原理及軟開關實現原理,在此基礎上確定了主電路結構,并制定了控制系統方案。 鑒于功率要求,本文采用兩級PFC電路。因此對常見的DC-DC變換器的拓撲結構、原理特性進行分析。并針對各自的變換器建立了簡化模型,基于所建立的模型分析了變換器的特性,列出各變換器的優缺點及在設計開關電源時的選用原則。最后,對所設計的系統進行了仿真分析。 本文根據用戶的要求研究設計了一種大功率高性能開關電源。該開關電源分為前級和后級,前級為采用BOOST結構的單相有源功率因數校正電路,后級為采用移相控制軟開關技術的全橋變換器。最后研制出了實驗樣機,并給出了實驗樣機的功率因數校正電路和移相全橋軟開關變換電路的實驗波形。

    標簽: BOOST 變換器 高功率因數

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:朗朗乾坤

  • 模塊化UPS并聯及控制技術研究.rar

    隨著用戶對供電質量要求的進一步提高,模塊化UPS 并聯系統獲得了越來越廣泛的應用。本文以模塊化UPS為研究對象,根據電路結構,將其分為直流部分模塊化和交流部分模塊化分別進行討論。整流環節對Boost-PFC 電路進行并聯控制,實現直流部分的模塊化;逆變環節在瞬時電壓PID 控制的基礎上,引入了瞬時均流的并聯控制策略,實現交流部分的模塊化。 介紹了有源功率因數校正技術的基本原理和控制思路,分析了單管雙Boost-PFC電路的工作過程,并將其簡化等效成常規的Boost 電路進行分析和控制。根據控制系統的結構,分別對電流控制環和電壓控制環進行了分析,得出了電感電流主要受電流指令的影響,而輸入輸出電壓差的影響則相對比較小;輸出電壓主要受參考給定指令電壓、緩啟給定指令電壓以及輸出電流等因素的影響。根據電流環和電壓環的解析表達式,給出了并聯控制的方法及原理。 對單相電路、三相電路以及多模塊并聯電路分別進行了仿真驗證,對多模塊的并聯系統進行了實驗驗證。建立了單相逆變器的數學模型,并加入PID 控制器,得到了輸出電壓的解析表達式,得出逆變器輸出電壓與參考給定電壓和輸出電流有關。利用極點配置的方法得到了模擬域PID 控制器參數的計算公式,并采用后向差分法,將其轉換到數字域,得到了數字PID 控制器參數與模擬域參數的換算關系。通過實驗測試和曲線擬合的辦法,得到了實際逆變器的電路參數。通過對所設計的數字PID 控制器進行仿真和實驗,驗證了理論分析和計算。建立了PID 電壓閉環的多逆變器并聯系統數學模型,分析得出并聯系統的輸出電壓主要由系統中各模塊的平均給定電壓決定,同時也受較高次的輸出諧波電流影響,受輸出基波電流影響相對較?。画h流主要受模塊的給定電壓與系統平均給定電壓的偏差影響。針對環流產生的原因,提出了一種瞬時均流控制策略來減小系統環流對給定電壓偏差的增益,從而達到瞬時均流的目的。 對兩逆變模塊并聯的系統在各種工況下進行了仿真和實驗,驗證了理論分析的正確性和這種瞬時均流控制策略的可行性。

    標簽: UPS 模塊化 并聯

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:ggwz258

  • 高強度氣體燈電子鎮流器的研究與開發.rar

    隨著綠色工程的實施,在照明領域,已將電力電子技術廣泛應用到電氣照明中去,所以尋找綠色、高效、長壽命、光色好等優點的照明設備已成為必然。高強度氣體放電燈(High-Intensity-Discharge)由于光效高而節能,已經在照明領域取得廣泛的應用。但傳統的電感鎮流器存在諸多缺點,故與之配套的HID燈電子鎮流器的開發成為研究的熱點,本文對基于數字控制的HID燈電子鎮流器進行了研究與設計。 本文第二章闡述了氣體放電的基礎知識和電光源的基本參數。比較了電子電感鎮流器的優缺點,針對HID燈對電子鎮流器的要求,介紹了電子鎮流器基本原理和發展趨勢。第三章對高強度氣體放電燈的關鍵技術進行了研究。首先是對電子鎮流器的拓撲結構進行分析與比較,選定了傳統的三級結構進行設計,其次是對電子鎮流器的核心-逆變器的結構進行了分析,選定了全橋逆變結構,再次是對HID燈的各種點火電路的結構進行分析,本文選定了用單片機進行控制的點火的方式;最后是對燈的聲諧振進行了各種方式的比較與分析,給出通過數字調頻的方式來抑制聲諧振理論分析。第四章主要通過比較各種功率因數校正的優缺點,并采取了基于boost結構的臨界功率因數校正。第五章對HID燈啟動工作過程進行了分析,提出了三段線性控制的策略,給出了控制的理論分析;比較了間接和直接兩種控制恒功率的方法,選定間接控制方式。第六章主要對數字控制的250W金鹵燈的樣機的實現中的部分電路(保護、驅動、逆變)進行分析與設計并給出了部分電路圖和軟件設計的流程圖以及部分仿真與試驗波形。最后在第七章對試驗結果進行分析,對本文的設計進行小結以及對未來的展望。

    標簽: 氣體 電子鎮流器

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:heart_2007

  • 基于Delta逆變技術的串聯補償式交流穩壓電源的研究.rar

    當今高新技術不斷發展,越來越多的高精度儀器設備對輸入電源,特別是對輸入交流電源的穩壓精度要求越來越高。與此同時,隨著我國經濟的發展和用電負載的急劇增加,電壓波動和波形畸變等供電質量問題日趨突出,不能滿足高精度儀器設備的需要,因而就需要在電網和這些設備之間增加高穩壓精度、寬穩壓范圍的交流穩壓電源?;贒elta逆變技術的交流穩壓電源既能進行瞬時的交流電壓穩定補償,又能提高整流輸入端的功率因數,減少諧波對電網的污染,因而具有重要的實際意義和研究價值。 本文采取串聯補償型變換器作為主電路的拓撲結構,并從能量雙向傳輸方面對主電路進行了詳細闡述。針對Delta逆變器工作特點對交流穩壓電源的工作原理進行了分析,并提出一種正向補償采取整流加高頻斬波,負向補償采取有源箝位Buck變換器的工作模式。建立Delta逆變器與電網相互作用的等效電路模型,得出了理想補償電壓與實際補償電壓定量關系式,分析了逆變輸出濾波器的結構、位置對濾波效果的影響和電氣參數對實際補償效果的作用規律。完成了逆變器的輸出濾波器、補償變壓器的設計和PWM整流器電容參數的計算。 針對穩壓系統中Delta逆變器和PWM整流器兩個主體環節,對Delta逆變器的前饋、反饋控制特性和PWM整流器的間接、直接電流控制特性分別進行了綜合比較,并應用MATLAB軟件建立了改進前饋控制與直接電流控制的仿真模型,對Delta逆變交流穩壓速度和精度進行了系統仿真分析,給出了仿真波形,驗證了文中所述控制策略的可行性。

    標簽: Delta 逆變技術 串聯補償

    上傳時間: 2013-07-10

    上傳用戶:1047385479

  • 動態匹配換能器的超聲波電源控制策略.rar

    超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域,其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載,因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分,因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移,使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤,但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相,由于工作頻率改變了而匹配電感不變,此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態,導致換能器功率損耗和發熱,致使輸出能量大幅度下降甚至停振,在實際應用中受到限制。所以,在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點,本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型,證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較,選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感,通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSP TMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調,由于該電抗器輸出正弦波,理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略,穩態時,換能器工作在DPLL鎖定頻率上;動態時,逐步修改匹配電抗大小,搜索輸出電流的最大值,再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率,即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態,具有實際應用價值。

    標簽: 動態 換能器 超聲波電源

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:lacsx

  • LLC諧振變換器的研究.rar

    諧振變換器相對硬開關PWM變換器,具有開關頻率高、關斷損耗小、效率高、重量輕、體積小、EMI噪聲小、開關應力小等優點。而LLC諧振變換器具有原邊開關管易實現全負載范圍內的ZVS,次級二極管易實現ZCS諧振電感和變壓器易實現磁性元件的集成,以及輸入電壓范圍寬等優點,因而得到了廣泛的關注。 本文對諧振變換器的基本分類和各種諧振變換器的優缺點進行了比較和總結,并與傳統PWM變換器進行了對比,總結出LLC諧振變換器的主要優點。并以400W LLC諧振變換器為目標設計,LLC前級使用APFC電路,后一級是LLC諧振變換器。 首先,基于FHA(基波分析法)的方法對LLC諧振變換器進了穩態電路的分析,并詳細闡述了LLC諧振變換器在各個開關頻率范圍內的工作原理和工作特性。隨后,文章詳細比較了LLC諧振變換器與傳統的諧振變換器和半橋PWM變換器不同之處。 然后,文章分別采用分段線性法和擴展描述函數法建立了LLC諧振變換器的小信號模型。由于分段線性法建立的小信號模型僅考慮了LLC諧振變換器工作在滿負載的情況下,為了建立更具一般性的模型,論文又采用了擴展描述函數法建模,用以指導控制環路的設計。 接著,論文對整個系統進行了綜合設計。文章給出了APFC部分的主電路和控制補償回路的具體設計;同時,也做出了LLC諧振變換器主電路的具體設計,而LLC諧振變換器控制回路的設計,仍需要更深一步的研究,并需提出一種切實可行的設計方法。 最后,采用Pspiee軟件建立了仿真模型。仿真結果得出LLC諧振變換器能在負載和輸入電壓變化范圍都很大的情況下實現輸出電壓的穩定調節,并能實現場效應管和二極管的軟開關,驗證了理論分析的正確性;由于實驗條件的限制,制作的實驗電路板處于調試之中,希望進一步驗證理論設計的正確性。

    標簽: LLC 諧振變換器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:DanXu

  • 無刷直流電機的直接轉矩控制.rar

    無刷直流電機具有體積小、重量輕、效率高和轉動慣量小等優點,另外它還具有和直流電機一樣的調速特性,而沒有直流電機復雜的機械換相設備,所以被廣泛應用于伺服控制、數控機床、機器人等工業領域,現代工業的快速發展對無刷直流電機控制系統的性能提出了更高的要求。因此,研究具有響應速度快、調節能力強、控制精度高的無刷直流電機控制系統具有十分重要的意義。 直接轉矩控制是一種高性能的電機控制方法,它已經成熟的應用在感應電機和永磁同步電機上,實現了優良的穩態性能和動態響應特性。本文通過大量的文獻資料閱讀,對無刷直流電機及其相關技術的發展、現狀和趨勢有了一個比較全面的理解,在此基礎上,詳細分析了無刷直流電機的數學模型,并提出了一套相應的直接轉矩控制方案,建立了仿真和試驗平臺,進行了仿真分析和實驗研究,獲得了有價值的研究成果。 本文的主要研究內容包括: (1)詳細分析了無刷直流電機的運行機理和數學模型,在此基礎上闡述無刷直流電機直接轉矩控制的基本控制機理,包括基于逆變器二二導通模式的空間電壓矢量的定義和針對無刷直流電機具有非正弦波反電動勢這一特點而推導的轉矩計算公式等。 (2)提出了一套無刷直流電機直接轉矩控制的具體實施方案,并根據這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的無刷直流電機直接轉矩控制的仿真模型,對所提出的控制方案進行了仿真分析。仿真結果驗證了該方案在理論上的可行性。 (3)在理論研究的基礎之上,設計研制了一套基于DSP+IPM的無刷直流電機直接轉矩控制實驗系統,編寫了控制程序軟件,進行了無刷直流電機直接轉矩控制的實驗。實驗結果達到了預期的要求,證實了直接轉矩控制在改善無刷直流電機動態調速性能上的優勢。 本論文開展了繼異步電機和永磁同步電機之后對無刷直流電機實現直接轉矩控制的探索性研究工作。通過理論分析、計算機仿真和實驗得出了一些有意義的經驗和結論,為課題的進一步深入開展奠定了基礎。

    標簽: 無刷直流電機 直接轉矩控制

    上傳時間: 2013-07-11

    上傳用戶:再見大盤雞

  • 射頻與微波功率放大器設計.rar

    本書主要闡述設計射頻與微波功率放大器所需的理論、方法、設計技巧,以及將分析計算與計算機輔助設計相結合的優化設計方法。這些方法提高了設計效率,縮短了設計周期。本書內容覆蓋非線性電路設計方法、非線性主動設備建模、阻抗匹配、功率合成器、阻抗變換器、定向耦合器、高效率的功率放大器設計、寬帶功率放大器及通信系統中的功率放大器設計。  本書適合從事射頻與微波動功率放大器設計的工程師、研究人員及高校相關專業的師生閱讀。 作者簡介 Andrei Grebennikov是M/A—COM TYCO電子部門首席理論設計工程師,他曾經任教于澳大利亞Linz大學、新加坡微電子學院、莫斯科通信和信息技術大學。他目前正在講授研究班課程,在該班上,本書作為國際微波年會論文集。 目錄 第1章 雙口網絡參數  1.1 傳統的網絡參數  1.2 散射參數  1.3 雙口網絡參數間轉換  1.4 雙口網絡的互相連接  1.5 實際的雙口電路   1.5.1 單元件網絡   1.5.2 π形和T形網絡  1.6 具有公共端口的三口網絡  1.7 傳輸線  參考文獻 第2章 非線性電路設計方法  2.1 頻域分析   2.1.1 三角恒等式法   2.1.2 分段線性近似法   2.1.3 貝塞爾函數法  2.2 時域分析  2.3 NewtOn.Raphscm算法  2.4 準線性法  2.5 諧波平衡法  參考文獻 第3章 非線性有源器件模型  3.1 功率MOSFET管   3.1.1 小信號等效電路   3.1.2 等效電路元件的確定   3.1.3 非線性I—V模型   3.1.4 非線性C.V模型   3.1.5 電荷守恒   3.1.6 柵一源電阻   3.1.7 溫度依賴性  3.2 GaAs MESFET和HEMT管   3.2.1 小信號等效電路   3.2.2 等效電路元件的確定   3.2.3 CIJrtice平方非線性模型   3.2.4 Curtice.Ettenberg立方非線性模型   3.2.5 Materka—Kacprzak非線性模型   3.2.6 Raytheon(Statz等)非線性模型   3.2.7 rrriQuint非線性模型   3.2.8 Chalmers(Angek)v)非線性模型   3.2.9 IAF(Bemth)非線性模型   3.2.10 模型選擇  3.3 BJT和HBT汀管   3.3.1 小信號等效電路   3.3.2 等效電路中元件的確定   3.3.3 本征z形電路與T形電路拓撲之間的等效互換   3.3.4 非線性雙極器件模型  參考文獻 第4章 阻抗匹配  4.1 主要原理  4.2 Smith圓圖  4.3 集中參數的匹配   4.3.1 雙極UHF功率放大器   4.3.2 M0SFET VHF高功率放大器  4.4 使用傳輸線匹配   4.4.1 窄帶功率放大器設計   4.4.2 寬帶高功率放大器設計  4.5 傳輸線類型   4.5.1 同軸線   4.5.2 帶狀線   4.5.3 微帶線   4.5.4 槽線   4.5.5 共面波導  參考文獻 第5章 功率合成器、阻抗變換器和定向耦合器  5.1 基本特性  5.2 三口網絡  5.3 四口網絡  5.4 同軸電纜變換器和合成器  5.5 wilkinson功率分配器  5.6 微波混合橋  5.7 耦合線定向耦合器  參考文獻 第6章 功率放大器設計基礎  6.1 主要特性  6.2 增益和穩定性  6.3 穩定電路技術   6.3.1 BJT潛在不穩定的頻域   6.3.2 MOSFET潛在不穩定的頻域   6.3.3 一些穩定電路的例子  6.4 線性度  6.5 基本的工作類別:A、AB、B和C類  6.6 直流偏置  6.7 推挽放大器  6.8 RF和微波功率放大器的實際外形  參考文獻 第7章 高效率功率放大器設計  7.1 B類過激勵  7.2 F類電路設計  7.3 逆F類  7.4 具有并聯電容的E類  7.5 具有并聯電路的E類  7.6 具有傳輸線的E類  7.7 寬帶E類電路設計  7.8 實際的高效率RF和微波功率放大器  參考文獻 第8章 寬帶功率放大器  8.1 Bode—Fan0準則  8.2 具有集中元件的匹配網絡  8.3 使用混合集中和分布元件的匹配網絡  8.4 具有傳輸線的匹配網絡    8.5 有耗匹配網絡  8.6 實際設計一瞥  參考文獻 第9章 通信系統中的功率放大器設計  9.1 Kahn包絡分離和恢復技術  9.2 包絡跟蹤  9.3 異相功率放大器  9.4 Doherty功率放大器方案  9.5 開關模式和雙途徑功率放大器  9.6 前饋線性化技術  9.7 預失真線性化技術  9.8 手持機應用的單片cMOS和HBT功率放大器  參考文獻

    標簽: 射頻 微波功率 放大器設計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:W51631

  • 基于模糊PID控制開關電源的研究.rar

    高頻開關電源系統具有體積小、重量輕、高效節能、輸出紋波小等優點,現已開始逐步成為現代電源系統的主流。但是在傳統的開關電源技術中,它通常是采用模擬電路來實現電壓或電流控制的。近年來,隨著數字信號處理技術的日益完善、成熟,微處理器/微控制器和數字信號處理器性價比的不斷提高,數字控制在以實現復雜的控制策略,采用數字控制具有更高的穩定性、可靠性和靈活性,并本文對開關電源的常用拓撲結構、模糊控制、模糊PID控制理論、PWM產生原理進行了研究,在此基礎上設計了一種新型數字化的開關電源系統。該系統以TMS320LF2407為控制核心,利用模糊PID控制,建立電壓環單環控制結構,直接生成數字PWM波形,經過IR2118驅動主電路的功率開關管(MOSFET)。 本系統采用模糊PID控制策略。該控制策略既能發揮模糊控制的動態響應快、超調量小、較好的適應性的特點,又能發揮PID控制的穩態精度高的優點,能較好的適應開關電源的非線性,實時性控制的需要。整個電源系統以DSP為控制核心,用單個TMS320LF2407 DSP芯片來集中實現電源輸出調壓和過壓過流保護等要靈活地選擇不同的控制功能。 另外,本文按照高頻開關電源的設計步驟,采用基于DSP的數字控制方式,最后對本開關電源主電路進行了PID控制和模糊PID控制的對比仿真研究。仿真結果表明這種控制策略具有很好的控制性能,算法實現比較簡單,同時控制模塊設計簡單,可靠性高,是一種比較實用、易于實現的控制算法。

    標簽: PID 模糊 控制開關

    上傳時間: 2013-07-01

    上傳用戶:candice613

  • 輸入并聯輸出串聯組合變換器控制策略的研究.rar

    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??;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。

    標簽: 輸入 并聯 串聯

    上傳時間: 2013-06-17

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