软开关技术是电力电子装置向高频化、高功率密度化发展的关键技术,已成为现代电力电子技术研究的热点之一。微处理器的出现促进了电力电子变换器的控制技术从传统的模拟控制转向数字控制,数字控制技术可使控制电路大为简化,并能提高系统的抗干扰能力、控制灵活性、通用性以及智能化程度。本文提出了一种利用耦合输出电感的新型次级箝位ZVZCS PWM DC/DC变换器,其反馈控制采用数字化方式。 论文分析了该新型变换器的工作原理,推导了变换器各种状态时的参数计算方程;设计了以ARW芯片LPC2210为核心的数字化反馈控制系统,通过软件设计实现了PWM移相控制信号的输出;运用Pspice9.2软件成功地对变换器进行了仿真,分析了各参数对变换器性能的影响,并得出了变换器的优化设计参数;最后研制出基于该新型拓扑和数字化控制策略的1千瓦移相控制零电压零电流软开关电源,给出了其主电路、控制电路、驱动电路、保护电路及高频变压器等的设计过程,并在实验样机上测量出了实际运行时的波形。 理论分析与实验结果表明:该变换器拓扑能实现超前桥臂的零电压开关,滞后桥臂的零电流开关;采用ARM微控制器进行数字控制,较传统的纯模拟控制实时反应速度更快、电源稳压性能更好、外围电路更简单、设计更灵活等,为实现智能化数字电源创造了基础,具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。
上传时间: 2013-08-03
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为了对电容重复频率且高能量转换效率地充电,开展了全桥串联谐振充电电源的理论设计。通过数值解析的方法获得谐振电感、电容、功率器件耐压与通流、电源功率、脉冲变压器伏秒数等参数,通过数值模拟的方法获得脉冲变压器励磁电感参数,以基于Pspice的全电路仿真验证设计参数的合理性。仿真结果表明为了实现对110 nF电容1 kHz重频充电,在初级电压为1.2 kV和谐振参数为33 kHz时,谐振电感、电容应分别为625 nH,37 μF,脉冲变压器伏秒数、励磁电感至少分别应为45 mVs、1 mH,功率器件峰值电流约300 A。
上传时间: 2013-11-08
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传统的全桥开关电源拓扑,最常用于大功率隔离式或脱线电源。虽然它需要多加两个开关元件。但其能输出更大功率,又有较高的效率,且变压器体积比单端方式的都小。开关还有较小的电压及电流应力。全桥变换器还提供固有的变压器磁芯自动复位及平衡。因而可有最大占空比,进一步提高效率,而软开关的全桥,可进一步改善性能提高效率。
上传时间: 2014-07-13
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移相控制的全桥PWM变换器是最常用的中大功率DC/DC变换电路拓扑形式之一。移相PWM控制方式利用开关管的结电容和高频变压器的漏电感或原边串联电感作为谐振元件,使开关管能进行零电压开通和关断,从而有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声,减少了器件开关过程中产生的电磁干扰,为变换器提高开关频率、提高效率、减小尺寸及减轻质量提供了良好的条件。然而,传统的移相全桥变换器的输出整流二极管存在反向恢复过程,会引起寄生振荡,二极管上存在很高的尖峰电压,需增加阻容吸收回路进行抑制,文献提出了两种带箝位二极管的拓扑,可以很好地抑制寄生振荡。本文采取文献提出的拓扑结构,设计了一台280 W移相全桥软开关DC/DC变换器,该变换器输入电压为194~310 V,输出电压为76V。
上传时间: 2014-08-30
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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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内容摘要电力电子为人类做出了不可磨灭的贡献,因此研究电力电子件是为时代所需。本次课程设计为三相半波整流电路的设计,本组选择方案为三相半波可控整流电路的设计。主要分为三大模块:主电路一触发电路和保护电路,其中触发电路为集成电路。所选器件基本为电阻-电感和门极可关断晶闸管(GTO)等。由于当负载为电阻和电阻电感时的电路的工作情况不同,所以电路中对它们各自工作的情况进行系统而详细的分析。设计中对电路的工作原理以及电路器件的数计算等均有涉及。根据计算的结果,又遵循经济安全的原则,设计中对器件的型号做出了最后的选择。由于时间仓促,难免有些差错,望批评指正。1设计要求(1)输入电压:三相交流380V、5012(2)输出功率:2KW(3)用集成电路组成触发电路(4)负载性质:电阻、电阻电感(5)对电路进行设计计算说明(6)计算所用元器件型号参数2整流电路的分类及案选择整流电路将交流电变为直流电,应用十分广泛,电路形式多种多样,各具特色。可以从多种角度对整流电路进行分类:按电路结构可分为桥式电路和零式电路;按组成的器件可分为不可控半控一全控三种;按交流输入相数可分为单相电路和多相电路;按电压器二次侧电流的方向是单向或双向,又分为单拍和双拍电路。鉴于本课程设计,需要三相半波整流电路,可有两种方案选择:方案1,三相半波不可控整流电路;方案2,三相半波可控整流电路。对于三相半波不可控整流电路,电路中采用了三个二极管整流,此电路不需要触发电路,同时负载电压不可调,而三相半波可控整流电路,电路中采用三个晶闸管整流,电路中有专门的触发电路,触发电路适时的给予脉冲,可调节输出电压,可适合不同电压的要求,并且直流脉动小,可承受整流负载较大,常见使用等优点,所以本次课程设计选择三相半波可控整流电路,即方案2,其大体图形如图(1)。
上传时间: 2022-06-24
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电子技术的应用已深入到工农业经济建设,交通运输,空间技术,国防现代化,医疗,环保,和人们日常生活的各个领域,进入新世纪后电力电子技术的应用更加广泛,因此对电力电子技术的研究更为重要。近几年越来越多电力电子应用在国民工业中,一些技术先进的国家,经过电力电子技术处理的电能己达到总电能的一半以上。本文主要介绍基于MCS-51系列单片机80C51芯片控制的三相桥式全控整流电路的主电路和触发电路的原理及控制电路,具体运行由工频三相电压经变压器后在芯片控制下在不同的时刻发出不同的脉冲信号去控制相应的SCR可控硅整流为直流电给负载供电。此种控制方式其主要优点是输出波形稳定和可靠性高抗干扰强的特点。触发电路结构简单,控制灵活,温度影响小,控制精度可通过软件补偿,移相范围可任意调节等特点,目前已获得业界的广泛认可。并将在很多的工业控制中得到很好的运用。
上传时间: 2022-06-25
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电容滤波电路单相桥式电容滤波整流电路。在负载电阻上并联了一个滤波电容C。(1)滤波原理若电路处于正半周,二极管D1、D,导通,变压器次端电压v,给电容器C充电。此时C相当于并联在v以上,所以输出波形同v,,是正弦形。在刚过90°时,正弦曲线下降的速率很慢。所以刚过90°时二极管仍然导通。在超过90°后的某个点,正弦曲线下降的速率越来越快,二极管关断。所以,在到,时刻,二极管导电,C充电,ye=x1按正弦规律变化;t2到t,时刻二极管关断,y。=x1按指数曲线下降,放电时间常数为RL.C。
标签: 整流电路
上传时间: 2022-06-25
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脉宽调制(PWM)DC/DC充全桥变换器适用于中大功率变换场合,为了实现其高效率、高功率密度和高可靠性,有必要研究其软开关技术。《脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术(第二版)》系统阐述PWM DC/民金桥变换器的软开关技术。系统提出DC/DC金桥变换器的一族PWM控制方式,并对这些PWM控制方式进行分析,指出为了实现PWM DC/DC全桥变换器的软开关,必须引人超前桥臂和滞后桥臂的概念,而且超前桥臂只能实现零电压开关(ZVS),滞后桥臂可以实现ZVS或零电流开关(ZCS)钮根据超前桥臂和滞后桥臀实现软开关的方式,将软开关PWM DC/DC全桥变换器归纳为ZVS和ZVZCS两种类型,并讨论这两类变换器的电路拓扑、控制方式和工作原理。提出消除输出整流二极管反向恢复引起的电压振荡的方法,包括加入籍位二极管与电流互感器和采用输出倍流整流电路方法。介绍PWM DC/DC全桥变换器的主要元件,包括输入滤波电容、高频变压器、输出滤波电感和滤波电容的设计,介绍移相控制芯片UC3875的使用以及IGBT和MOSFET的驱动电路,给出一种采用ZVS PWM DC/DC全桥变换器的通讯用开关电源的设计实例。
标签: 脉宽调制 DC/DC全桥变换器 软开关
上传时间: 2022-07-05
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变压器开关电源按初级线圈激励方式有单端式和双端式之分。所谓单端变压器开关电源,是指开关电源在一个工作周期之内,变压器的初级线圈只被直流电压激励一次。一般单激式变压器开关电源在一个工作周期之内,只有半个周期向负载提供功率(或电压)输出。单端式是一种成本较低的电源电路,功耗小、效率高、体积小、重量轻、滤波效率高、电路形式灵活多样,可以同时输出不同的电压,且有较好的电压调整率。缺点是输出的纹波电压较大、外特性差,适用于相对固定的负载,普应用于小功率电子设备之中。当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时,次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。由于这种开关电源比正激式变压器开关电源少用一个续流二极管,一个大储能滤波电感,因此反激式变压器开关电源的体积要比正激式变压器开关电源的体积小,且成本也低。反激式变压器开关电源调控占空比的误差信号幅度比较低,误差信号放大器的增益和动态范围也比较小。由于这些优点,反激式变压器开关电源非常广泛地应用于家电领域中。
上传时间: 2022-07-12
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