随着电力电子技术的飞速发展，高频开关电源由于其诸多优点已经广泛深入到国防、工业、民用等各个领域，与人们的工作、生活密切相关，由此引发的电网谐波污染也越来越受到人们的重视，对其性能，体积，效率，功率密度等的要求也越来越高。因此，研究具有高功率因数、高效率的ACDC变换技术，对于抑制谐波污染、节钓能源及实现绿色电能变换具有重要意义通过分析目前功率因数校正PFC）技术与直流变换（DcDC）技术的研究现状，采用了具有两级结构的AcDc变换技术，对PFC控制技术，直流变换软开关实现等内容进行了研究。前级PFC部分采用先进的单周期控制技术，通过对其应用原理、稳定性与优势性能的研究，实璄了主电路及控电路的参数设计与优化，简化了PFC控制电路结构、根据控制电路特点与系統环路稳性要求，完成了电流环路与整个控制环路设计，确保了系统稳定性，提高了系统动态响应。通过建立电路闭环仿真模型，验证了单周期控制抑制输入电压与负载扰动的优势性能及连续功率因数校正的优点，优化了电路参数后级直流变换主电路采用LLC谐振拓扑，通过变频控制使直流变换环节具有轼开关特性。分析了不同开关频率范围内电路工作原理，并建立了基波等效电路，采用基波分析法对VLc需城电路的电反增益性，输入阻抗持性进行了研究，确定了电路软开关工作范图。以基波分析结果为基础进行了合理的电路参数优化设计，保证了直流变换环节在全输入电压范围、全负载范围内能实现桥臂开关管零电压开通zVS}，较大范围内边整流二极管零电流关断区CS），并将谐振电路中的电压电流应力降到最小，极大的提高了系统效率同时，为了提高系统功率密度，选择了优化的磁性元器件结构，实现了谐振感性元件与变压器的磁性器件集成，大大减小了变换电路的体积在理论研究与参数设计的基础上，搭建了实验样机，分别对PFC部分和DcDC部分进行了实验验证与结果分析。经实验验证ACDc变换电路功率因数在0.988以上，直瓿变换电路能实现全范图软开关，实现了高效率AcDC变换。关键词：ACDC变换：功率因数校正：；高效率；LLC谐振电路：单周期控制
上传时间： 2022-03-24
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本文对PWM全桥软开关直流变换器进行了研究。具体阐述了PWM全桥ZS软开关直流变换器的工作原理和软开关的实现条件，就基本的移相控制FB ZVS PWM变换器存在的问题给予分析并对两种改进方案进行了研究：1、能在全部工作范围内实现零电压开关的改进型全桥移相zvs-PWM DCDC变换器，文中通过对其开关过程的分析，得出实现全负载范围内零电压开关的条件。采用改进方案设计了一台48V~6 VDC/DC变换器，实验结果证明其比基本的 ZVS-PWM变换器具有更好的软开关性能。2、采用辅助网络的全桥移相 ZVZCS-PWM DCDC变换器，文中具体分析了其工作原理及变换器特性，并进行实验研究随着电力电子技术的发展，功率变换器在开关电源、不间断电源、CPU电源照明、电机驱动控制、感应加热、电网的无功补偿和谐波治理等众多领域得到日益广泛的应用，电力电子技术高频化的发展趋势使功率变换器的重量大大减轻体积大大减小，提高了产品的性能价格比，但采用传统的硬开关技术，开关损耗将随着开关频率的提高而成正比地增加，限制了开关的高频化提高功率开关器件本身的开关性能，可以减少开关损耗，另一方面，从变换器结构和控制上改善功率开关器件的开关性能，可以减少开关损耗。如缓冲技术、无损缓冲技术、软开关技术等软开关技术在减少功率开关器件的开关损耗方面效果比较好，理论上可使开关损耗减少为零。12软开关技术的原理和类型功率变换器通常采用PwM技术来实现能量的转换。硬开关技术在每次开关通断期间功率器件突然通断全部的负载电流，或者功率器件两端电压在开通时通过开关释放能量，这种方式的工作状况下必将造成比较大的开关损耗和开关应力，使开关频率不能做得很高。软开关技术是利用感性和容性元件的谐振原理，在导通前使功率开关器件两端的电压降为零，而关断时先使功率开关器件中电流下降到零，实现功率开关器件的零损耗开通和关断，并且减少开关应力。
标签： 移相全桥
上传时间： 2022-03-29
上传用户：jason_vip1
随着软开关技术和并联均流技术的发展，高性能的大功率高频开关电源的研究与开发已成为电力电子领域的重要研究方向。针对大功率电源在性能、重量、体积、效率和可靠性方面的要求，本文主要对高效率的开关电源主电路结构和并联均流控制技术进行研究，并研制出一种基于LLC谐振的交流电力机车智能控制充电机系统。交流传动电力机车对其所用的大功率蓄电池充电机的工作效率要求达到90%以上，这是采用硬开关技术的开关电源难以达到的。根据这种开关电源功率大、效率要求高的特点，充电机主电路采用了LLC谐振全桥电路的结构。选取谐振元件参数是设计LLC谐振全桥电路的重点和难点，本文通过建立LLC全桥谐振变换器的线性等效模型，详细分析了LLC谐振全桥的频率、短路和空载特性，提出一套完整的LLC谐振全桥电路结构的参数设计方法。本充电机最大输出电流为150A，为此设计采用了5个30A电源模块并联供电的模式。论文依据设计要求选取LLC谐振全桥电路的元件参数，利用 SABER仿真验证了参数的正确性：并完成了整个电源模块主电路其它器件的参数选择；控制电路采用通用PWM调制芯片SG2525实现PFM调频控制。实现了电源模块的高频ZVS（零电压开关）软开关，有效地提高了电源模块的转换效率，减小了单模块的体积。通过对几种常用的负载均流方法进行研究和电路分析，根据主从均流控制的特点，采用CAN总线实现主从均流法，数字均流的采用提高了系统的抗干扰能力；设计了监控模块对各电源模块和整体输出进行监控；通过CAN总线接口和人机接口的设计，提高了电源系统的智能化和可操作性。实现了多个电源模块并联供电的模式最后给出了电源模块的实验结果和电源系统并联运行的测量数据，实验证明了理论分析的正确性和设计方法的合理性。
上传时间： 2022-04-04
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几乎所有电源电路中，都离不开磁性元器件 电感器或变压器。例如在输入和输出端采用电感滤除开关波形的谐波；在谐振变换器中用电感与电容产生谐振以获得正弦波电压和电流；在缓冲电路中，用电感限制功率器件电流变化率；在升压式变换器中，储能和传输能量；有时还用电感限制电路的瞬态电流等。而变压器用来将两个系统之间电气隔离，电压或阻抗变换，或产生相位移（3 相 Δ—Y 变换），存储和传输能量（反激变压器），以及电压和电流检测（电压和电流互感器）。可以说磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。
上传时间： 2022-05-14
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PFC基础知识-PF的定义1功率因数（Power Factor）的定义是指输入有功功率（p）和视在功率（S）的比值；线性电路功率因数可用Cos表示，为正弦电流与正弦电压的相位差；但是由于整流电路中二极管的非线性，导致输入电流为严重的非正弦波形，用cosp已不能表示整流电路的功率因数；常规直接整流电路的滤波电容使输出电压平滑，但却使输入电流变为尖脉冲，并产生高次谐波分量。输入电流波形变，导致功率因数下降，污染电网，甚至造成电子设备损坏。引入功率因数校正是必要的利用功率因数校正技术可A/全跟踪交流输入电压波形，流输入电流波形完使输入电流波形皇纯正弦波，并且与输入电压波形相位，，此时整流器的货载可等效为纯电阻。根据常用功率因数校正方法可分为有源功率因数校正（APFC）技术与无源功率因数校正（PPFC）技术。它置于桥式整流器与滤波用电解电容器之间，实际上是一种DC-DC变换器。无源功率因数校正是利用电感和电容组成滤波器，对输入电容进行移相和整形。有源功率因数校正（APFC：Active Power Factor Correction），在负载即电力电子装置本身的整流器和滤波电容之间增加一个功率变换电路，将整流器的输入电流校正成为与电网电压同相位的正弦波，消除了谐波和无功电流，因而将电网功率因数提高到近似为1.APFC电路常用拓扑：升压式（Boost）降压式（Buck）升/降压式（Buck/Boost）反激式（Fly back）APFC电路形式：单极式 双极式单相PFC 三相PFCBoost变换电路是有源功率因数校正器主回路拓扑的极好选择。优点：输入电流连续，因而产生低的传导噪声和最好的输入电流波形；缺点：需要比输入峰值电压还要高的输出电压。
标签： pfc
上传时间： 2022-05-28
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仪器仪表类信号源类无线通讯双向DC-DC变换器（A题）数据采集与处理类控制类风力摆放大器类电子设计竞赛资料集合电子设计大赛大礼包电源类数控稳压电源设计电赛开关电源数控直流恒流源原理图.pdf - 102.60KB
标签： 电子
上传时间： 2022-06-05
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摘要：文中分析了功率因数校正的必要性，对有源功率因数校正主电路拓扑做了对比分析，确定本文选用无桥拓扑。分析了无桥PFC电路的原理和优缺点，可以看到无桥电路具有开关器件少，功耗低，成本小，电路体积小的优点。在控制方案选择单周期控制，并采用Malab Simulink仿真平台建立仿真模型，通过仿真表明，单周期控制的无桥PFC达到功率因数提高的目的。关键词：功率因教校正；无桥；单周期；Matlab随着电力电子技术的发展，电网中整流器、开关电源等非线性负载不断增加。这些存在冲击性的用电设备，将引起网侧输人电流发生严重畸变，产生大量造波污染，导致电网功率因数过低，所以提高功率因数势在必行"早期功率因数校正采用在整流器后加滤波电感电容实现，功率因数一般只有0.6左右；在20世纪90年代，有源功率因数校正（APFC）产生，是在整流器和负载之间接入一个DC/DC开关变换器，应用电流反馈技术，使输入端电流波形跟踪交流输入正弦电压波形，可以使输入电流波形接近正弦，功率因数可提高到0.99以上。由于该方案采用了有源器件，故称为有源功率因数校正APFC1有源功率因数校正主电路拓扑1.1 传统Boost拓扑传统Boost PFC电路由整流桥和PFC组成，如图1所示。传统Boost PFC电路工作时通过控制开关管的动作，采用反馈来控制电流波形，这样可以使交流网侧输入电流跟踪输入交流电压而接近正弦波，来提高功率因数。但其流通路径有3个半导体工作，当变换器功率和开关频率提高时，系统的系统通态损耗明显增加，整体效率低29
上传时间： 2022-06-17
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电力电子技术的发展使电机驱动系统摆脱了常规两电平逆变器拓扑的限制，电机驱动系统与多电平逆变器的结合成了新的思路。多电平逆变器的输出电平数多，因此其输出波形更好，在大容量交流调速系统中优势明显。作为多电平逆变器的研究基础，三电平逆变器应用最为广泛，而其中首选的是二极管钳位型三电平逆变器。因此采用二极管钳位型三电平逆变器驱动PMSM的模型预测控制系统作为研究对象。在PMSM驱动系统中，位置与转速的检测是非常重要的，一般采用的方法是通过机械传感器来进行测量，但这种测量方法在实际应用中有很多缺陷，会降低电机系统的稳定性和可靠性，同时会增加成本。而无速度传感器技术是通过检测电机中的电流或电压，来对电机的实际转速和位置信息进行估计，这种技术省略了常规使用的机械传感器，能够实现电机系统的高精度、高动态性能的控制。因此PMSM的无速度传感器控制技术成为了近些年的研究热点。主要研究内容分为以下几个方面：（1）基于同一Pl转速调节器，设计三电平逆变器驱动PMSM模型预测转矩控制系统，与两电平逆变器驱动PMSMMPTC系统对比，并对两个系统的运行性能进行对比分析。（2）为进一步提高系统响应性能，克服未知负载转矩扰动、增强系统鲁棒性，设计扩张状态负载转矩观测器，进而得到将负载转矩观测器和基于幂函数滑模转速调节器相结合的复合控制器。（3）设计基于分数阶滑模观测器的PMSMMPCC系统，实现对电机转速的快速准确估计。
上传时间： 2022-06-24
上传用户：xsr1983
引言开关电源（SMPS：Switch Mode Power Supply）是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时问比率，维持稳定输出电压的一种电源·非隔离式DC/DC变换具有六种基本拓扑结构：降压（Buck）变换器升压（Boost）变换器极性反转升降压（Buck2Boost）变换器Cuk（Boost2Buck 联）变换器Sepic变换器Zeta变换器[-1，与线性电源相比，开关电源具有体积小重量轻效率高自身抗干扰性强输出电压范围宽模块化等优点。LTspice IV是LT公司推出的SPICE电路仿真软件，具有集成电路图捕获和波形观测功能。LTspice IV内置新型SPIE元件，能快速进行SMPS交互式仿真，且无元件或节点数目的限制.LTspice IV虽然与开关模式电源设计配合使用，但它并不是SMPS专用型SPICE软件，而是一款通用型SPICE-LTspice IV内置了LT公司新型SPARSE矩阵求解器，采用专有的并行处理方法，实现了对任务的高效并行处理"。
上传时间： 2022-06-26
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随着电力电子技术、微处理器技术以及新的电机控制技术的发展，交流调速性能日益提高，变频调速技术的出现使交流调速系统有取代直流调速系统的趋势。但是国民经济的快速发展要求交流变频调速系统具有更高的调速精度、更大的调速范围和更快的响应速度，一般的通用变频器已经不能满足工业应用的需求，而交流电机矢量控制调速系统能够很好的满足这个要求。矢量控制（Ficld Oricnted Control），能够实现交流电机电磁转矩的快速控制，本文对三相交流异步电机的矢量控制系统进行了研究和分析，以高性能数字信号处理器为硬件平台设计了基于DSP的三相交流异步电机的矢量控制系统。并分析了逆变器死区效应的产生，实现了逆变器死区的补偿。本文介绍了交流调速及其相关技术的发展，变频调速的方案以及国内外对矢量控制的研究状况。以三相交流异步电机在三相静止坐标系下的数学模型为基础，通过Clarke变换和Parke变换得到三相交流异步电机在两相旋转坐标系下的数学模型，并利用转子磁场定向的方法，对该模型进行分析，设计了转子磁链观测器，以实现交流电机电流量的有效解耦，得到定子电流的转矩分量和励磁分量。仿据直流电机的控制方法，设计了矢量控制算法的电流与速度双闭环控制系统。设计了以TMS320LF2407A为主控制器的硬件平台，在此基础上实现了矢量控制算法，论述了电压空间矢量调制（SVPWM）的原理和方法，并对其进行了改进。最后对逆变器的死区进行了补偿。实验表明基于转子磁场定向的矢量控制（FOC）系统，结构简单，电流解赫方便，动态性能好，精度较高，能够基本满足现代交流电机控制系统的转矩和速度要求。
上传时间： 2022-06-30
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