本文以感應加熱電源為研究對象，闡述了感應加熱電源的基本原理及其發展趨勢。對感應加熱電源常用的兩種拓撲結構-電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析，并分析了感應加熱電源的各種調功方式。在對比幾種功率調節方式的基礎上，得出在整流側調功有利于高頻感應加熱電源頻率和功率的提高的結論，選擇了不控整流加軟斬波器調功的感應加熱電源作為研究對象，針對傳統硬斬波調功式感應加熱電源功率損耗大的缺點，采用軟斬波調功方式，設計了一種零電流開關準諾振變換器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍頻式串聯 振高頻感應加熱電源。介紹了該軟斬波調功器的組成結構及其工作原理，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加熱電源應用場合的結論。同時設計了功率閉環控制系統和PI功率調節器，將感應加熱電源的功率控制問題轉化為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的并聯來實現倍頻，從而在保證感應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上進行了仿真，驗證了理論分析的正確性，達到了預期的效果。另外，本文還設計了數字鎖相環（DPLL），使逆變器始終保持在功率因數近似為1的狀態下工作，實現電源的高效運行。最后，分析并設計了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設計了一臺150kHz，10KW的倍頻式感應加熱電源實驗樣機，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，簡化了系統結構。實驗結果表明，該倍頻式感應加熱電源實現了斬波器和逆變器功率器件的軟開關，有效的減小了開關損耗，并實現了數字化，提高了整機效率。文章給出了整機的結構設計，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅動電路的設計和保護電路的設計。同時，給出了關鍵電路的仿真和實驗波形。
上傳時間： 2022-06-22
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IGBT關斷電壓尖峰是其中的主要問題，解決它的最有效方法是采用疊層母線連接器件。針對二極管籍位型三電平拓撲兩個基本強追換流回路，本文用ANSOFT Q3D軟件比較研究了三類適用于多層母線排的疊層方案，并提出了一種新穎的疊層母線分組連接結構，結合特殊設計的吸收電容布局，減小了各IGBT模塊的關斷過沖，省去阻容吸收電路，并優化了高頻電流在不同電容間的分布，抑制電解電容發熱。通過理論計算與仿真兩種方式計算該設計方案的雜散電感，并用實驗加以證實。本文還設計了大面積一體化水冷散熱器，表面可以貼裝15個功率器件和若干傳感器和平衡電阻，采用水冷方式以迅速帶走滿載運行時開關器件的損耗發熱，并能達到結構緊湊和防爆的效果。在散熱器內部設計了細槽水道結構以避開100多個定位螺孔，同時可以獲得更大的熱交換面積。本文分析了SCALE驅動芯片的兩類器件級短路保護原理，并設計了針對兩類保護動作的閾值測試實驗，以確保每個器件在安全范圍內工作；設計了系統控制和三類系統級保護電路：驅動板和控制板的布局布線經過合理安排能在較強的電磁干擾下正常工作。論文最后，在電抗器、電阻器、異步感應電機等不同類型、各功率等級負載下，對變流模塊進行了測試，并解決了直流中點電壓平衡問題。各實驗證實了設計理論并體現了良好的應用效果。
上傳時間： 2022-06-22
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請波抑制在提升電能質量以及保障供用電設備的安全穩定運行等方面有若關鍵性作用；無功功率不僅對于供電側來說十分重要，而且在負載的正常運行過程中扮演著不可替代的角色。伴隨功率半導體開關器件的飛速發展，大量的非線性負載涌現在電力系統中，由此帶來的諧波污染和無功功率問題愈發嚴峻。在上述背景下，一方面可以對諧波進行抑制，另一方面又可以補償無功功率的有源電力濾波器則受到了國內外學者們的青睞。有源電力濾波器的主電路拓撲結構是系統中最基礎的部分，本文將由此出發，分別介紹各主電路的結構特征以及基本原理。簡單敘述了有源電力濾液器常用的語波檢測方法，比較其各白的優劣，其中著重突出本文所用到的基于瞬時無功功率的改進的ip-i法。針對傳統電流跟蹤控制策略對諧波信號跟蹤動態效果差、控制目標單一的問題，在三相四線制不對稱負載系統中，提出了一種多目標優化模型預測電流控制策略。首先建立四橋臂有源電力濾波器基于ap坐標系的離散化數學模型.以此來實現自然解耦控制：其次對預測電流進行兩步預測，實現對數字處理延時效應的補償，設置電流跟蹤偏差和開關頻率為目標函數，量化控制目標，預先評估各開關狀態的控制效果，根據評估結果決定變流器的開關狀態，去了PWM調制環節；再次討論了采樣頻率以及加權系數這兩個系統變量的取值對開關頻率和電流畸變率所造成的影響；文章的最后，為了驗證所提方法的有效性，在Matlab/Simulink仿真環境下進行實驗，結果證實所提策略諧波電流跟蹤性能良好
上傳時間： 2022-06-22
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本論文所涉及的電源管理方案來源于與臺灣某上市公司的橫向合作項目，在電源管理產品朝著低功耗、高效率和智能化方向發展的形勢下，論文采用了一種開關電源與低壓降（LDO）線性電壓調節器結合應用的集成方案，即將LDO作為升壓型電源管理芯片的內部供電模塊。按照方案的要求，本文設計了一種含緩沖級的低壓降線性電壓調節器。設計采用0.6um 30V BCD工藝，實現LDO的輸入電壓范圍為6-13V：滿足在-25-85℃的工作溫度范圍內，輸出電壓為5V：在典型負載電流（12.5mA）下，LDO的壓降電壓為120mv.文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設計的指標要求；其次，依據系統方案的指標要求和制造工藝約束，實現包含誤差放大器、基準源和保護電路等子模塊在內的電壓調整器：此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅動100pF數量級的大電容負載”的問題：最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結果。LDO的架構分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內容。在LDO架構設計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現了含緩沖器級的LDO.設計中通過改進反饋網絡，采用反饋電容，實現對LDO的環路補償。同時，為提高誤差放大器驅動功率管的能力、適應LDO低功耗發展的需求，文章探討了如何使用放大器驅動大負載電容的問題。基于密勒定理和根軌跡原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compensation）結構，實踐了兩級放大器驅動大負載電容的方案，并把MPC補償技術推廣到三級放大器的設計中。
上傳時間： 2022-06-22
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0引言當今國際上有影響的現場總線標準很多，眾多的現場總線標準給控制系統的集成帶來不便，使得各廠商生產的現場總線產品難以集成在一起，實現互可操作。在現場總線難以統一的情況下，以太網在工業自動化和過程控制領域獲得了迅速增長。當前，不少廠商都為其生產的PLC及其遠程1/0提供與以太網相連的接口和功能，提供把PLC和以太網相結合的產品，將基于TCP/IP協議開發的以太網與PLC控制器相結合，就可以構筑全分散、全開放的工業控制系統。1局域網技術與以太網局域網分布距離短，具有短小靈活和結構規整的特點，容易形成標準，因此局域網技術是計算機網絡技術中最為標準化的一部分。國際電子電工工程師協會IEEE在70年代就制定了3個局域網標準IEEE802.3（CSMA/CD）.IEEE802.4< 牌總S）.ПEEE802.5（令牌）.UkAtIEEE802.3（CS-MA/CD）的一個典型產品，即一般把符合IEEE802.3的特定實現稱為以太網。其中，CSMA/CD是Carrier Sense Multiple Access With Colli-sion Detection的縮寫，含有兩方面的內容：載波偵聽（CSMA）和沖突檢測（CD），CSMA/CD訪問控制方式主要用于總線形和樹形網絡拓撲結構，基帶傳輸系統。信息傳輸是以“包”為單位，簡稱信包。
上傳時間： 2022-06-23
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文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設計的指標要求；其次，依據系統方案的指標要求和制造1藝約束，實現包含誤差放大器、基準源和保護電路等了模塊在內的電壓調整器：此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅動100pF數量級的大電容負載"的問題；最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結果。LDO的架構分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內容。在LDO架構設計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現了含緩沖器級的LDO./設計中通過改進反饋網絡，采用反饋電容，實現對LDO的環路補償。同時，為提高誤差放大器驅動功率管的能力、適應LDO低功耗發展的需求，文章探討了如何使用放大器驅動大負載電容的問題，基于密勒定理和根軌跡原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compersation）結構，實踐了兩級放大器驅動大負載電容的方案，并把MPC補償技術推廣到三級放大器的設計中。文章設計的CRF（CRF：Current Re ference controlled by Feedback）電流基準是基于對傳統自啟動基準電流源的改進實現的。CRF基準電流源架構中存在一條阻性的電流道路，確保其在加載電源電壓的過程中能夠實現快速啟動，響應速度達到1ps：而傳統自啟動基準電流源在相同的設計參數下，響應速度長達120us.CRF基準電流源突破了響應速度對其應用的限制。
上傳時間： 2022-06-23
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本文開展的主要工作如下：1，設計實現了可通過藍牙、語音和Wi-Fi三種方式控制的智能家居電源開關控制器。設計了元器件電路、PCB線路和Android UI界面，可應用于Android手機、平板、藍牙程式實施進程控制，改變了傳統家居布線模式，可免開關布線，也可相容已有線路布局，還可與各種智能家庭系統實現無縫連接。借助熱成像實驗測試了環境溫度對該控制器的影響，并對控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于穩定性、安全性、易于擴展及便于施工的原則，規劃了整個智能家居終端控制系統的通信協議和組網方式，選用支持OpenWrt系統的哦耶路由器改裝成中控智能家庭網關。以CO傳感器監控報警為例，實驗驗證了整個系統的可行性。3本文使用藍牙組網，相對于ZigBee功耗更低。在消費電子領域，藍牙具有更多優勢，也得到了越來越多的青睞。隨著藍牙自組網技術（BLE Mesh）的發布，進一步規范了基于IPv6數據包的交換設備間的藍牙通信，克服了短距離通信和限制通信拓撲結構的缺陷，可免疫電磁干擾。藍牙的另一大優勢就是可直接與手機連接，必將成為近程通信發展的主要方向。注：本文第三章電源開關控制器是獨立開發準備投放市場的產品，后來和藍牙CSR廠商有合作，其提供了CSR1010藍牙芯片及開發API，所以在架構整個智能家居終端控制系統時，整個系統內所選用的藍牙芯片都用的是廠商提供的CSR1010芯片，組建BLE mesh網絡。
上傳時間： 2022-06-23
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電力電子技術的發展使電機驅動系統擺脫了常規兩電平逆變器拓撲的限制，電機驅動系統與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數多，因此其輸出波形更好，在大容量交流調速系統中優勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎，三電平逆變器應用最為廣泛，而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統作為研究對象。在PMSM驅動系統中，位置與轉速的檢測是非常重要的，一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量，但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷，會降低電機系統的穩定性和可靠性，同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓，來對電機的實際轉速和位置信息進行估計，這種技術省略了常規使用的機械傳感器，能夠實現電機系統的高精度、高動態性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面：（1）基于同一Pl轉速調節器，設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統，與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統對比，并對兩個系統的運行性能進行對比分析。（2）為進一步提高系統響應性能，克服未知負載轉矩擾動、增強系統魯棒性，設計擴張狀態負載轉矩觀測器，進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數滑模轉速調節器相結合的復合控制器。（3）設計基于分數階滑模觀測器的PMSMMPCC系統，實現對電機轉速的快速準確估計。
上傳時間： 2022-06-24
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5KW_PCS逆變器_并網充放電，并網離網切換STM32F103為主控主控平臺：STM32F103RCT6逆變拓撲：全橋功能：并網充電、放電；并網離網自動切換；485通訊，在線升級；描述：本方案適用于戶用儲能系統，提供完善的通訊協議適配BMS和上位機 本方案可實現并網充電、放電；自動判斷并離網切換；可實現并機功能；風扇智能控制；提供過流、過壓、短路、過溫等全方位的保護基于arm的方案區別于DSP，提供一種性價比極高的選擇可在此基礎上開發各衍生的電源產品
上傳時間： 2022-06-24
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近年來，隨著電子技術的快速發展，使得低電壓、大電流電路為未來主要發展趨勢。低電壓、大電流工作有利于提高工作電路的整體功率，但同時也給電路設計帶來了新的問題。傳統的變換器中常采用普通二極管或肖特基二極管整流方式，在低壓、大電流輸出的電路中，應用傳統二極管整流的電路，其整流的損耗比較大，工作效率比較低。一般普通二極管的壓降為1.0-1.3V，即便應用壓降較低的肖特基二極管（SBD），產生壓降一般也要有0.5V左右，從而使整流的損耗增加，電源的工作效率降低，己經不能滿足現代開關電源高性能的需求。因此，應用同步整流（SR）技術可達到此要求，即應用功率MOS管代替傳統的二極管整流。由于功率MOS管具有導通電阻很低、開關時間較短、輸入阻抗很高的特點，很大程度的減少了開關功率MOS管整流時的損耗，使得工作效率有一個顯著提高，因此功率MOS管以成為低壓大電流功率變換器首選的整流器件。要想得到經濟、高效的變換器，同步整流技術與反激變換器電路結合將會是一個很好的選擇。反激變換器拓撲電路的優點是電路結構簡單、輸入與輸出電氣隔離、輸入、輸出工作電壓范圍較寬，可以實現多路的輸出，因而在高電壓、低電流的場合應用廣泛，特別是在5~200W電源中一般采用反激變換器。
標簽： 開關電源
上傳時間： 2022-06-25
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