由于下一代微處理器的工作電壓越來越低,所需電流越來越大,現(xiàn)有的5V、12V輸入的電壓調(diào)節(jié)模塊(VRM)已經(jīng)不能滿足它的要求了,因此把VRM的輸入母線電壓提高到48V是必然的趨勢。這樣做能夠減小輸入電流從而使得母線損耗減小,有利于效率提高,同時可以大大減小輸入濾波器體積。 本課題首先分析了VRM的發(fā)展現(xiàn)狀和常用拓撲,以及未來的發(fā)展趨勢,并在此基礎上介紹了級聯(lián)式流饋推挽DC/DC變換器的概念。接著,具體分析了buck與推挽級聯(lián)式流饋DC/DC變換器、雙通道交錯并聯(lián)型buck與推挽級聯(lián)式流饋DC/DC變換器的原理和工作過程。再接著,分別介紹了buck與推挽級聯(lián)式流饋DC/DC變換器、雙通道交錯并聯(lián)型buck與推挽級聯(lián)式流饋DC/DC變換器及其控制同路的建模和設計方法,并給出設計實例。最后,分別用這兩種拓撲結構制作了兩臺48V輸入、3.3V/10A輸出的樣機,并對兩者進行了一定的實驗比較研究,以驗證設計的有效性。
上傳時間: 2013-07-29
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本文致力于可并聯(lián)運行的斬控式單相交流斬波變換器的研究。交交變換技術作為電力電子技術一個重要的領域一直得到人們的關注,但大都將目光投向AC-DC-AC兩級變換上面。AC/AC直接變換具有單級變換、功率密度高、拓撲緊湊簡單、并聯(lián)容易等優(yōu)勢,并且具有較強擴展性,故而在工業(yè)加熱、調(diào)光電源、異步電機啟動、調(diào)速等領域具有重要應用。斬控式AC/AC 電壓變換是一種基于自關斷半導體開關器件及脈寬調(diào)制控制方式的新型交流調(diào)壓技術。 本文對全數(shù)字化的斬控式AC/AC 變換做了系統(tǒng)研究,工作內(nèi)容主要有:對交流斬波電路的拓撲及其PWM方式做了詳細的推導,著重對不同拓撲的死區(qū)效應進行了分析,并且推導了不同負載情況對電壓控制的影響。重點推導了單相buck型變換器和buck-Boost 變換器的拓撲模型,并將單相系統(tǒng)的拓撲開關模式推導到三相的情況,然后分別對單相、三相的情況進行了Matlab仿真。建立了單相buck 型拓撲的開關周期平均意義下的大信號模型和小信號模型,指導控制器的設計。建立了適合電路工作的基于占空比前饋的電壓瞬時值環(huán)、電壓平均值環(huán)控制策略。在理論分析和仿真驗證的基礎上,建立了一臺基于TMS320F2808數(shù)字信號處理器的實驗樣機,完成樣機調(diào)試,并完成各項性能指標的測試工作。
上傳時間: 2013-04-24
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當今高新技術不斷發(fā)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(wěn)壓精度要求越來越高。與此同時,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和用電負載的急劇增加,電壓波動和波形畸變等供電質(zhì)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(wǎng)和這些設備之間增加高穩(wěn)壓精度、寬穩(wěn)壓范圍的交流穩(wěn)壓電源。基于Delta逆變技術的交流穩(wěn)壓電源既能進行瞬時的交流電壓穩(wěn)定補償,又能提高整流輸入端的功率因數(shù),減少諧波對電網(wǎng)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(lián)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(wěn)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(wǎng)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(shù)對實際補償效果的作用規(guī)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(shù)的計算。 針對穩(wěn)壓系統(tǒng)中Delta逆變器和PWM整流器兩個主體環(huán)節(jié),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(wěn)壓速度和精度進行了系統(tǒng)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(lián)補償
上傳時間: 2013-07-10
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近年來,世界各國競相發(fā)展綠色可再生能源,太陽能因其潔凈、儲量巨大等優(yōu)點倍受青睞。在太陽能的各種應用中,光伏發(fā)電倍受關注。隨著光伏組件價格的不斷降低和電力電子技術的發(fā)展,光伏發(fā)電的系統(tǒng)容量和變換設備的轉(zhuǎn)換效率不斷增加,體積逐漸減小,對光伏發(fā)電系統(tǒng)相關設備的設計和制造提出了新的要求。 本文從提高光伏發(fā)電系統(tǒng)整體效率的角度出發(fā),以光伏發(fā)電系統(tǒng)中電能變換裝置作為研究目標,研究光伏發(fā)電中的關鍵性技術之一——光伏陣列的最大功率點跟蹤技術。主要研究適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤變換器的拓撲;研究光伏發(fā)電系統(tǒng)的最大功率點跟蹤變換器的控制方法。論文在分析研究光伏電池的工作原理及輸出特性的基礎上,分析研究了幾種基于DC/DC變換器的最大功率跟蹤算法及各自優(yōu)缺點和適用場合。在拓撲研究方面,分析研究了buck、Boost和全橋電路應用于光伏發(fā)電中的優(yōu)缺點以及適用的最佳功率等級,并對這三種電路的功率損耗進行分析,通過仿真進行驗證。探討了把軟開關技術、三電平技術應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的可行性,并詳細分析了應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的移相全橋ZVS DC/DC變換器電路的換流過程。在理論分析的基礎上,論文設計實現(xiàn)了應用移相全橋軟開關DC/DC變換電路作為主電路的MPPT變換器,構建了1000W小型獨立光伏發(fā)電系統(tǒng),進行仿真和實驗,對實驗結果進行損耗分析。證實了移相全橋ZVS DC/DC變換電路作為中小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的前級變換器,可以在實現(xiàn)太陽能光伏陣列的最大功率點跟蹤的同時,保證開關管實現(xiàn)軟開關,從而提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率和功率密度。
標簽: 光伏發(fā)電系統(tǒng) 關鍵技術
上傳時間: 2013-05-23
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電梯在垂直升降的過程中,由于功率變化范圍很大,節(jié)能潛力巨大。本文主要工作在于結合電梯系統(tǒng)的特點,對超級電容儲能系統(tǒng)中超級電容容量需求及其他相關參數(shù)的設置進行詳細討論。也對與之配套的雙向DC/DC變換器進行研究。 本文在研究了電梯系統(tǒng)的結構和運行特點的基礎上,對其運行過程中能量狀態(tài)的變化進行了詳細分析,得到了儲能裝置中超級電容器容量的計算方法,并在此基礎上,根據(jù)超級電容器容量需求與系統(tǒng)前級雙向整流器功率的關系,提出了一套簡單有效的能量管理方案,減少了儲能裝置中超級電容器的容量需求。并且對于超級電容容量設置給出了一般的原則。 儲能裝置與系統(tǒng)直流母線之間需要雙向變換器進行能量傳遞,本文對于各種雙向直流變換器拓撲的優(yōu)缺點進行了比較,結合在超級電容儲能裝置中的具體應用需要,得出buck/BOOST型變換器更適合本文中的應用。 本文為儲能裝置設計了基于DSP(數(shù)字信號處理器)全數(shù)字控制的具有多種工作方式的雙向DC/DC變換器的小功率樣機,在電容器放電時,以恒流模式向直流母線輸送能量;在電容器充電時,以分段恒流模式或恒壓模式進行充電。文中給出了詳細的硬件電路以及數(shù)字控制部分的設計過程,并通過實驗進行了驗證。
標簽: 電梯系統(tǒng) 儲能 超級電容
上傳時間: 2013-04-24
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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(fā)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(diào)功方式。在對比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎上,得出在整流側(cè)調(diào)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(diào)功的感應加熱電源作為研究對象。針對傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應加熱電源功率損耗大的缺點,采用軟斬波調(diào)功方式,設計了一種零電流開關準諧振變換器ZCS-QRCs(Zero-current-switching-Quasi-resonant)倍頻式串聯(lián)諧振高頻感應加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)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(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調(diào)節(jié)器,將感應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(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,分析并設計了IGBT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),控制核心采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片,簡化了系統(tǒng)結構。實驗結果表明,該倍頻式感應加熱電源實現(xiàn)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(xiàn)了數(shù)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(qū)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。 實驗證明,以上分析和電路設計都是行之有效的,在實驗中取得很好的效果。
上傳時間: 2013-05-20
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各類交流電源在產(chǎn)品開發(fā)過程中都需要進行長時間的帶載測試,以檢驗其電氣性能。傳統(tǒng)使用電阻、電感和電容這類無源元件作為負載的測試方法存在參數(shù)調(diào)節(jié)不方便、發(fā)熱量大、耗能等諸多缺點。為克服傳統(tǒng)測試方法的不足,本文研究了一種帶能量回饋功能的交流電子負載裝置,采用交直交變換結構,由具有公共直流母線的兩級電壓型PWM整流器組成。通過控制前級PWM整流器的輸入功率因數(shù),在其輸入端模擬不同阻抗特性的負載;后級PWM整流器工作在并網(wǎng)逆變狀態(tài),將被測試電源發(fā)出的電能回饋至電網(wǎng)進行循環(huán)利用。 交流電子負載屬于一種測試設備,需要實現(xiàn)用戶交互、通訊、監(jiān)控等功能,因此采用了以DSP芯片為核心的數(shù)字控制方案。本文首先探討了數(shù)字控制技術對變換器性能的影響,重點討論了當數(shù)字脈寬調(diào)制器精度不足時會引起輸出產(chǎn)生極限環(huán)振蕩的問題。分析了極限環(huán)振蕩產(chǎn)生的原因,并以buck、BOOST和buck-BOOST三種基本變換器的數(shù)字控制器設計為例,推導出了為避免極限環(huán)振蕩,數(shù)字脈寬調(diào)制器應滿足的最小精度要求。在MATLAB中建立了數(shù)字控制器的仿真模型,設計了一臺數(shù)字控制buck變換器實驗樣機,仿真和實驗結果驗證了理論分析的正確性。 根據(jù)處理電能方式的不同,交流電子負載可分為能量消耗型和能量回饋型兩大類。本文首先針對交流電源產(chǎn)品的功能性測試應用場合,提出了一種新的能量消耗型交流電子負載結構和相應的控制方法。然后重點介紹了能量回饋型交流電子負載的工作原理及其控制策略。分析了功率電路中主要元件參數(shù)的選取方法。其中,對工作在任意功率因數(shù)情況下的單相PWM整流器中交流濾波電感的取值作了重點討論。在Saber軟件中建立了系統(tǒng)的仿真模型,設計了一臺以TMS320F2812 DSP芯片為控制核心的能量回饋型交流電子負載原理樣機,仿真和實驗結果驗證了系統(tǒng)方案的可行性和正確性。最后針對交流電子負載的并網(wǎng)能量回饋功能,初步分析了一種基于正反饋思想的并網(wǎng)系統(tǒng)孤島檢測方法,并進行了仿真驗證。
上傳時間: 2013-07-29
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PT4107 日光燈DEMO 采用非隔離buck 電路,驅(qū)動一個由小功率LED 串并聯(lián)組成的LED 網(wǎng)絡,具體為20 串15 并共300顆LED。
上傳時間: 2013-04-24
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AX3121 consists of step-down switching regulator with synchronous PWMconverter. These devise inc
標簽: Synchronous Converter 3121 buck
上傳時間: 2013-07-19
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This application note describes how the NCP3063 can be configured as a buck controller to drive an e
標簽: 12v 效率 降壓轉(zhuǎn)換器
上傳時間: 2013-05-28
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