阐述了单相全桥逆变电路拓扑与工作原理,并给出其在PSpice中的仿真模型和仿真结果。仿真结果表明,单相全桥逆变电路在单极性PWM控制方式的作用下,可以得到较为理想的正弦波输出电压,仿真分析与理论分析得到的结论一致,进而也表明PSpice仿真软件可以很好地应用在电力电子教学和电力电子研究中。
上传时间: 2022-04-13
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基于TMS320F2812数字控制的三相逆变电源设计论文+原理图PCB摘要:随着社会的需求越来越高,传统的模拟电源的诸多缺陷越来越凸显, 本文在借鉴国内外相关研究的基础上,通过对空间矢量脉宽调制算法的分析,研究了数字信号处理器生成SVPWM 波形的实现方法及软件算法。并将相关方法应用于实践,研制了基于TMS320F2812数字控制的三相逆变电源,相关试验参数和结果表明:该设计提高了直流电压的利用率,使开关器件的损耗更小。此外,还提出了逆变电源闭环控制的PI控制算法,利用DSP的强大的数字信号处理能力,提高了系统的响应速度。经测试,系统实现了1~40V步进为1V的调压输出, 50Hz~1kHz步进2Hz的调频输出,输出电压恒定为36V时负载调整率小于5%。 关键词:全桥逆变,SVPWM,DSP1. 系统硬件设计3.1 不可控整流电路 采用整流桥加滤波,得到比较稳定的电压,电路如图3.1.1所示。 图3.1.1 不可控整流电路图电路实现AC-DC变换。本模块交流输入是经48V变压器将220V交流电压变压为48V交流电压后的输入电压,然后经过桥式整流器整流,再通过电容滤波,输出大小约为57.6V的直流电压。中间接一个保险丝来保护后面的元器件,或当后面电路短路时防止电容损坏。 一般来说,无法找到一个可以把电源的所有电流纹波都吸收的电容,所以通常用多个电容并联,这样流入每个电容的纹波电流就只有并联的电容个数分之一,每个电容就可以工作在低于它的最大额定纹波电流下,这里采用5个220µF的电容并联。另外输入滤波电容上一般要并上陶瓷电容(0.1µF),以吸收纹波电流的高频分量。两个20kΩ电阻的作用是使后
标签: 逆变电源
上传时间: 2022-05-05
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在各种显示技术中,以液晶显示器(LiquidCrystalDisplay)为代表的平板显示器发展最快、应用最广。而在高分辨率的液晶显示器中,为了提高显示画面的质量。人们在每个显示像素上设计了一个非线性的有源薄膜晶体管(TFT―ThinFilmTransistor)来对每一个液晶像素进行独立驱动。因此,这种液晶显示器被称为TFT-LCD。 本文利用苏州友达光电有限公司提供的TFT液晶模块和背光源逆变器,设计并制作了由可编程门阵列(FPGA―FieldProgrammableGateArray)和单片机控制的显示系统。为此,首先深入分析了TFT-LCD的驱动原理,针对苏州友达光电有限公司提供的低压差分信号(LVDS―LowVoltageDifferentialSignaling)接口方式的液晶模块,又进一步分析了LVDS接口信号原理。 在深入分析了液晶显示器驱动原理和LVDS接口特性的基础上,基于FPGA设计了控制显示器行/场同步信号和显示像素信号输出LVDS接口的驱动电路,并采用高性价比的FPGA芯片EP1C3T144和LVDS发送器芯片DS90C387制作和调试了相应的电路。 同时,苏州友达光电有限公司为液晶显示模块的CCFL(ColdCathodeFluorescentLamp)背光源提供一块逆变器。针对该逆变器,本文设计了基于单片机、D/A转换器和三端可调稳压电源模块的输出可调的直流稳压电源来控制逆变器的工作,从而实现了对背光源亮暗的调节。该电源电路能将输出的电压值的大小用数码管实时的显示出来。 经过实际调试运行,本文设计的LVDS接口的TFT液晶显示模块驱动电路,和单片机控制的直流稳压可调电源,能够有效驱动TFT-LCD,并控制其像素的显示。
上传时间: 2022-05-31
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一简要背景概述随着社会生产和科学技术的发展,整流电路在自动控制系统、测量系统和发电机励磁系统等领域的应用日益广泛。常用的三相整流电路有三相桥式不可控整流电路、三相桥式半控整流电路和三相桥式全控整流电路。三相全控整流电路的整流负载容量较大,输出直流电压脉动较小,是目前应用最为广泛的整流电路。它是由半波整流电路发展而来的。由一组共阴极的三相半波可控整流电路和一组共阳极接法的晶闸管串联而成。六个品闸管分别由按一定规律的脉冲触发导通,来实现对三相交流电的整流,当改变晶闸管的触发角时,相应的输出电压平均值也会改变,从而得到不同的输出。由于整流电路涉及到交流信号、直流信号以及触发信号,同时包含晶闸管、电容、电感、电阻等多种元件,采用常规电路分析方法显得相当繁琐,高压情况下实验也难顺利进行。Matlab提供的可视化仿真工具Simulink可直接建立电路仿真模型,随意改变仿真参数,并且立即可得到任意的仿真结果,直观性强,进一步省去了编程的步骤。本文利用Simulink对三相桥式全控整流电路进行建模,对不同控制角、桥故障情况下进行了仿真分析,既进一步加深了三相桥式全控整流电路的理论,同时也为现代电力电子实验教学奠定良好的实验基础。三相桥式全控整流电路以及三相桥式全控逆变电路在现代电力电子技术中具有很重要的作用和很广泛的应用。这里结合全控整流电路以及全控逆变电路理论基础,采用Matlab的仿真工具Simulink对三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路进行仿真,对输出参数进行仿真及验证,进一步了解三相桥式全控整流电路和三相桥式全控逆变电路的工作原理。
上传时间: 2022-06-01
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双环PI控制输出经过SVPWM调制输出调制波型,用于控制三电平
上传时间: 2022-06-17
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超声波电源广泛应用于超声波加工、诊断、清洗等领域,其负载超声波换能器是一种将超音频的电能转变为机械振动的器件。由于超声换能器是一种容性负载,因此换能器与发生器之间需要进行阻抗匹配才能工作在最佳状态。串联匹配能够有效滤除开关型电源输出方波存在的高次谐波成分,因此应用较为广泛。但是环境温度或元件老化等原因会导致换能器的谐振频率发生漂移,使谐振系统失谐。传统的解决办法就是频率跟踪,但是频率跟踪只能保证系统整体电压电流同频同相,由于工作频率改变了而匹配电感不变,此时换能器内部动态支路工作在非谐振状态,导致换能器功率损耗和发热,致使输出能量大幅度下降甚至停振,在实际应用中受到限制。所以,在跟踪谐振点调节逆变器开关频率的同时应改变匹配电感才能使谐振系统工作在最高效能状态。针对按固定谐振点匹配超声波换能器电感参数存在的缺点,本文应用耦合振荡法对换能器的匹配电感和耦合频率之间的关系建立数学模型,证实了匹配电感随谐振频率变化的规律。给出利用这一模型与耦合工作频率之间的关系动态选择换能器匹配电感的方法。经过分析比较,选择了基于磁通控制原理的可控电抗器作为匹配电感,通过改变电抗控制度调节电抗值。并给出了实现这一方案的电路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812为核心设计出实现这一原理的超声波逆变电源。实验结果表明基于磁通控制的可控电抗器可以实现电抗值随电抗控制度线性无级可调,由于该电抗器输出正弦波,理论上没有谐波污染。具体采用复合控制策略,稳态时,换能器工作在DPLL锁定频率上;动态时,逐步修改匹配电抗大小,搜索输出电流的最大值,再结合DPLL锁定该频率。配合PS-PWM可实现功率连续可调。该超声波换能系统能够有效的跟随最大电流输出频率,即使频率发生漂移系统仍能保持工作在最佳状态,具有实际应用价值。
上传时间: 2022-06-18
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MOSFET和IGBT内部结构不同, 决定了其应用领域的不同.1, 由于MOSFET的结构, 通常它可以做到电流很大, 可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强。2,IGBT 可以做很大功率, 电流和电压都可以, 就是一点频率不是太高, 目前IGBT硬开关速度可以到100KHZ,那已经是不错了. 不过相对于MOSFET的工作频率还是九牛一毛,MOSFET可以工作到几百KHZ,上MHZ,以至几十MHZ,射频领域的产品.3, 就其应用, 根据其特点:MOSFET应用于开关电源, 镇流器, 高频感应加热, 高频逆变焊机, 通信电源等等高频电源领域;IGBT 集中应用于焊机, 逆变器, 变频器,电镀电解电源, 超音频感应加热等领域开关电源 (Switch Mode Power Supply ;SMPS) 的性能在很大程度上依赖于功率半导体器件的选择,即开关管和整流器。虽然没有万全的方案来解决选择IGBT还是MOSFET的问题,但针对特定SMPS应用中的IGBT 和 MOSFET进行性能比较,确定关键参数的范围还是能起到一定的参考作用。本文将对一些参数进行探讨,如硬开关和软开关ZVS ( 零电压转换) 拓扑中的开关损耗,并对电路和器件特性相关的三个主要功率开关损耗—导通损耗、传导损耗和关断损耗进行描述。此外,还通过举例说明二极管的恢复特性是决定MOSFET或 IGBT 导通开关损耗的主要因素, 讨论二极管恢复性能对于硬开关拓扑的影响。导通损耗除了IGBT的电压下降时间较长外, IGBT和功率MOSFET的导通特性十分类似。由基本的IGBT等效电路(见图1)可看出,完全调节PNP BJT集电极基极区的少数载流子所需的时间导致了导通电压拖尾( voltage tail )出现。
上传时间: 2022-06-21
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本书着眼于现代永磁同步电机控制原理分析及 MATLAB 仿真应用,系统地介绍了永磁同步电机控 制 系统的基本理论、基本方法和应用技术 。全 书分为 3 部分共 10 章,主要内容包括 三 相永磁同步电 机 的数学建模及矢量控制技术、 三 相电压源逆变器 PWM 技术、 三 相永磁同步电机的直接转矩控制、 三 相永磁同步电机的无传感器控制技术、六相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术、六相电压源逆变器 PWM 技术和五相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术等。每种控制技术都通过了 MATLAB 仿真建模并进行了仿真分析 。 本书各部分既有联系又相互独立,读者可 根据自己的需要选择学习 。本书可作为从事电气传动自动化、永磁同步电机控制、电力电子技术的工程技术人员的参考书,也可作为大专院校相关专业的教师、研究生和高年级本科生的参考书 。
上传时间: 2022-06-21
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本文把所研制的IGBT驱动保护电路应用在电磁感应加热系统上,并且针对注塑机的特点设计了一款电磁感应加热系统。其中包括整流滤波电路、半桥逆变电路、控制电路、驱动电路和温度、电流等检测电路。本文的另一个重点分析了IGBT对驱动保护电路的要求,并且研制了一种单管IGBT驱动保护电路和一种IGBT半桥模块驱动保护电路。单管1GBT驱动电路的功能比较简单,只具有软关断和过流保护功能。而IGBT半桥模块驱动保护电路功能比较多,具有软关断、互锁、电平转换、错误信号电平转换、过流保护、供电电压监视、电源隔离和脉冲隔离电路等保护功能,适用于中大功率的IGBT半桥模块驱动。在电磁感应加热部分介绍了电磁感应加热的工作原理,分析了串并联谐振逆变器的拓扑结构和特点。根据注塑机的实际应用设计了两款主电路的拓扑结构,一款是针对小功率部分加热的拓扑结构,是单管IGBT的拓扑结构,另一款是针对中大功率加热部分的半桥IGBT拓扑结构。另外介绍了电磁感应加热的控制电路以及采用模糊PID算法对注塑机料筒进行温度监控调节。最后通过对系统的仿真和实验调试表明整个感应加热系统满足实际应用要求,运行可靠,适合于再注塑机行业中推广。最后,总结了本文的研究内容,并在此基础上对以后的工作做出了简单的展望。
上传时间: 2022-06-21
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自20世纪80年代以来,以IGBT为代表的双极型复合器件的迅速发展,使得电力电子器件沿着高电压、大电流、高频化、模块化的方向发展,逆变技术日趋大容量化、高性能化,这使得采用大功率逆变电源作为舰船的主要供电电源成为可能。以igBT为主开关件的船大功逆变电源设计中,由于 KBт开关频率、开关速度的提高以及容量的提升(目前3 300 V-1 500 A的 KBT模块已投入实际应用),流经KBT的电流迅速变化,主电路母线的分布电感产生的瞬时电压尖峰会施加在KBT两端,如果处理不当,会使KBT的开关工作轨迹超出器件的SOA(Safe Operation Area安全工作区域),从而对逆变电源的正常运行构成威胁"1.本文对大功率逆变电源KBT关断时产生电压尖峰的机理进行了说明,并对影响关断电压尖峰的主要因素进行了分析。通过应用叠层复合母排降低了主电路母线的分布电感,通过设计合适的吸收电路改善了开关轨迹,从而抑制关断电压尖峰,使大功率逆变电源的开关器件运行在可靠的工作范围内。
上传时间: 2022-06-21
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