軟開關(guān)技術(shù)是電力電子裝置向高頻化、高功率密度化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),已成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。微處理器的出現(xiàn)促進(jìn)了電力電子變換器的控制技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制,數(shù)字控制技術(shù)可使控制電路大為簡化,并能提高系統(tǒng)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(shù)字化方式。 論文分析了該新型變換器的工作原理,推導(dǎo)了變換器各種狀態(tài)時(shí)的參數(shù)計(jì)算方程;設(shè)計(jì)了以ARW芯片LPC2210為核心的數(shù)字化反饋控制系統(tǒng),通過軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了PWM移相控制信號的輸出;運(yùn)用Pspice9.2軟件成功地對變換器進(jìn)行了仿真,分析了各參數(shù)對變換器性能的影響,并得出了變換器的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù);最后研制出基于該新型拓?fù)浜蛿?shù)字化控制策略的1千瓦移相控制零電壓零電流軟開關(guān)電源,給出了其主電路、控制電路、驅(qū)動電路、保護(hù)電路及高頻變壓器等的設(shè)計(jì)過程,并在實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上測量出了實(shí)際運(yùn)行時(shí)的波形。 理論分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該變換器拓?fù)淠軐?shí)現(xiàn)超前橋臂的零電壓開關(guān),滯后橋臂的零電流開關(guān);采用ARM微控制器進(jìn)行數(shù)字控制,較傳統(tǒng)的純模擬控制實(shí)時(shí)反應(yīng)速度更快、電源穩(wěn)壓性能更好、外圍電路更簡單、設(shè)計(jì)更靈活等,為實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)字電源創(chuàng)造了基礎(chǔ),具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
上傳時(shí)間: 2013-08-03
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在傳統(tǒng)的電力電子電路中,DC/DC變換器通常采用模擬電路實(shí)現(xiàn)電壓或電流的控制。數(shù)字控制與模擬控制相比,有著顯著的優(yōu)點(diǎn),數(shù)字控制可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制策略,同時(shí)大大提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性,并易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。但目前數(shù)字控制基本上限于電力傳動領(lǐng)域,DC/DC變換器由于其開關(guān)頻率較高,一般其外圍功能由DSP或微處理器完成,而控制的核心,如PWM發(fā)生等大多采用專用控制芯片實(shí)現(xiàn)。FPGA由于其快速性、靈活性及保密性等優(yōu)點(diǎn),近年來在數(shù)字控制領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。基于FPGA的DC/DC變換器是電力電子領(lǐng)域重要的研究方向之一。本文研究了同步Buck變換器的建模、設(shè)計(jì)及仿真,采用Xinlix的VIRTEX-Ⅱ PRO FPGA開發(fā)板實(shí)現(xiàn)了Buck變換器的全數(shù)字控制。 論文首先從Buck變換器的理論分析入手,根據(jù)它的物理特性,研究了該變換器的狀態(tài)空間平均模型和小信號分析。為了獲得高性能的開關(guān)電源,提出并分析了混雜模型設(shè)計(jì)方案,然后進(jìn)行了控制器設(shè)計(jì)。并采用MATLAB/SIMULINK建立了同步Buck電路的仿真模型,并進(jìn)行仿真研究。浮點(diǎn)仿真的運(yùn)算精度與溢出問題,影響了仿真的精度。為了克服這些不足,作者采用了定點(diǎn)仿真方法,得到了滿意的仿真結(jié)果。論文還著重論述了開關(guān)電源的數(shù)字控制器部分,數(shù)字控制器一般由三個(gè)主要功能模塊組成:模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字脈寬調(diào)制器(Digital PulseWidth Modulation:DPWM)和數(shù)字補(bǔ)償器。文中重點(diǎn)研究了DPWM和數(shù)字補(bǔ)償器,闡述了目前高頻數(shù)字控制變換器中存在的主要問題,特別是高頻狀態(tài)下DPWM分辨率較低,影響控制精度,甚至引起極限環(huán)(Limit Cycling)現(xiàn)象,對DPWM分辨率的提高與系統(tǒng)硬件工作頻率之間的矛盾、DPWM分辨率與A/D分辨率之間的關(guān)系等問題作了全面深入的分析。論文提出了一種新的提高DPWM分辨率的方法,該方法在不提高系統(tǒng)硬件頻率的前提下,采用軟件使DPWM的分辨率大大提高。作者還設(shè)計(jì)了兩種數(shù)字補(bǔ)償器,并進(jìn)行了分析比較,選擇了合適的補(bǔ)償算法,達(dá)到了改善系統(tǒng)性能的目的。 設(shè)計(jì)完成后,作者使用ISE 9.1i軟件進(jìn)行了FPGA實(shí)現(xiàn)的前、后仿真,驗(yàn)證了所提出理論及控制算法的正確性。作者完成了Buck電路的硬件制作及基于FPGA的軟件設(shè)計(jì),采用32MHz的硬件晶振實(shí)現(xiàn)了11-bit的DPWM分辨率,開關(guān)頻率達(dá)到1MHz,得到了滿意的系統(tǒng)性能,論文最后給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: FPGA DCDC 高頻 數(shù)字
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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文章首先分析比較了光伏并網(wǎng)逆變器的各種主電路結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn),提出適合小 功率光伏系統(tǒng)的兩級式并網(wǎng)結(jié)構(gòu),并對前級DC-DC電路和后級DC-AC分別進(jìn)行 了電路結(jié)構(gòu)的選擇。
上傳時(shí)間: 2013-06-14
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· 摘要: 研究了以全橋變換器作為主電路拓?fù)洹⒁訲MS320LF240x系列DSP作主控芯片、以移相控制方式作為控制方案的移相全橋軟開關(guān)DC-DC變換器.由DSP發(fā)出移相控制信號并經(jīng)芯片IR2110驅(qū)動放大,在移相驅(qū)動信號的控制下可以實(shí)現(xiàn)全橋變換器主功率開關(guān)的ZVS.進(jìn)行了系統(tǒng)軟件和硬件的設(shè)計(jì),并安裝了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明設(shè)計(jì)方案正確,軟開關(guān)效果良好.
上傳時(shí)間: 2013-07-25
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為了提高交錯(cuò)并聯(lián)變換器的性能,對四相交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器中不對稱耦合電感進(jìn)行分析,推導(dǎo)出等效穩(wěn)態(tài)電感和等效暫態(tài)電感的數(shù)學(xué)表達(dá)式。結(jié)合提出的耦合電感結(jié)構(gòu)進(jìn)行不對稱耦合電感對稱化研究。通過Saber和3D Maxwell軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證和樣機(jī)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了理論分析和仿真結(jié)果的正確性。
標(biāo)簽: 交錯(cuò)并聯(lián) 變換器 耦合電感 對稱
上傳時(shí)間: 2013-10-19
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零電壓開關(guān)控制的DC/DC變換器在中大功率應(yīng)用場合受到越來越多的關(guān)注,并被廣泛地應(yīng)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(guān)控制的原理和現(xiàn)在較為常用的零電壓開關(guān)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(shè)計(jì),給出了電路主要參數(shù)的設(shè)計(jì)和初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: DCDC 移相全橋 變換器 應(yīng)用研究
上傳時(shí)間: 2013-11-05
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LTC®3630 是一款通用的突發(fā)模式 (Burst Mode®) 同步降壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器,其包括三種可通過引腳選擇的預(yù)設(shè)輸出電壓。
上傳時(shí)間: 2013-11-03
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與其他的隔離式拓?fù)湎啾龋醇な睫D(zhuǎn)換器因其相對簡單和成本低而在隔離式 DC/DC 應(yīng)用中得到了廣泛的運(yùn)用。即使如此,設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的反激式轉(zhuǎn)換器并非易事,變壓器需要謹(jǐn)慎的設(shè)計(jì),而且眾所周知的右半平面 (RHP) 零點(diǎn)以及光耦合器的傳播延遲會使環(huán)路補(bǔ)償復(fù)雜化。
上傳時(shí)間: 2013-11-04
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該文詳細(xì)介紹了如何用SG3525設(shè)計(jì)DC-DC變換器
上傳時(shí)間: 2013-11-03
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電源設(shè)計(jì)往往是系統(tǒng)最后一個(gè)考慮因素。這時(shí),大部分用戶可選擇一個(gè)有效模塊——輸入一個(gè)DC電壓生成另一個(gè)電壓。這個(gè)模塊可以有不同規(guī)格,以步降方式生成低電壓,或以步升方式生成高電壓。同時(shí),還有大量專用方案,如步升/步降、反激式和單端初級電感轉(zhuǎn)換器(sepic),這種DC-DC 轉(zhuǎn)換器可生成大于、小于或等于輸入電壓的輸出電壓。對于基于AC 電源工作的系統(tǒng),可能首先需要采用AC-DC 模塊生成系統(tǒng)所需的最高DC 電壓。因此,步降轉(zhuǎn)換器,也稱降壓轉(zhuǎn)換器,是使用最為廣泛的設(shè)備。下面,我們先介紹如何選擇基礎(chǔ)步降電壓轉(zhuǎn)換器,提高輕負(fù)載效率,然后討論選擇外周器件的考慮因素。
標(biāo)簽: 降壓轉(zhuǎn)換器 無源組件
上傳時(shí)間: 2013-12-29
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