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  • 简介:开关型功率变换的传统控制方式是电压型控制。输出电压信号与给定值比较,通过脉宽调制电路产生占空比脉冲,驱动功率开关。占空比的调制方向是减少电压误差,实现负反馈控制。前馈是一种开环补偿技术。电流型(双环)控制已广泛应用于开关稳压电源。近年开发或应用的新技术还有:电荷控制、单周控制等。磁调节控制多路输出开关电源的非主要输出,也称后置调节

  • 标签: 单环反馈控制 电压型 电流型 双环 前馈 电荷控制
  • 简介:摘要谐振型变换作为一种软开关变换技术,具有体积小、开关频率高、开关损耗小、效率高等优点。本文主要对LC串联谐振变换与LLC谐振变换的原理和结构等展开了分析和比较,希望为突破硬开关的瓶颈,减小开关损耗即实现开关管的软开关有一定的借鉴意义。

  • 标签: 谐振变换器 开关变换 分析比较
  • 简介:摘要:对开关变换来说,多频率控制中仍会有一定的输出电压偏差。本文以Buck变换为例,梳理控制脉冲功率、输出电压二者的数学关系,并借此提出了数字双功率控制技术。依托数字控制,该技术能够对脉冲的功率加以调节,确保输出电压的安全。同时,介绍公式推导的全部过程,从理论上验证该控制技术的优越性。研究认为,在空载状态下,该技术能够对宽输出功率进行调节。在不增加输出电压纹波的基础上,减小电压偏差,改善电路线段的稳态性能。

  • 标签: 开关变换器 DBP控制技术 稳态性能
  • 简介:摘要:本文着重探讨了电力电子变换的设计与控制过程,包括系统概述、控制策略设计、稳定性分析与优化、模拟与实验验证等多个关键阶段。通过系统概述,我们详细分析了电力电子变换的应用背景与性能需求;在控制策略设计中,引入了反馈控制与PWM技术,以及谐振抑制与滤波设计,确保系统具备高效、精确的控制能力。系统稳定性分析与优化阶段通过动态特性分析和参数优化,提高了系统的响应速度和稳定性。在模拟与实验验证中,通过仿真模型和实验平台搭建,验证了设计的准确性和可靠性。

  • 标签: 电力电子变换器 控制策略 系统稳定性
  • 简介:介绍了一种静止变换数字化控制的实现方法,它以TMS320LF2407A数字信号控制为核心,取代了传统的模拟控制,具有较好的动态和静态性能。

  • 标签: 静止变换器 数字化控制 数字信号处理器
  • 简介:LLC谐振变换由于其高效率、高功率密度和软开关特性,在众多领域得到了广泛的应用.然而目前普遍采用的是电压控制模式,在该种控制模式下动态响应较慢,不能很好适应LLC谐振变换的宽负载变化要求.针对这一问题,我们设计出一种模糊自适应控制方式,使LLC谐振变换在不同的负载和输入电压的情况下都能快速稳定地响应.并且详细分析了其工作原理并给出了关键设计,最后还通过仿真验证了这种控制方法具有更快的动态响应速度.

  • 标签: LLC谐振 自适应控制 变换器 模糊PID
  • 简介:摘要:本文研究了电力电子变换的设计与控制策略。首先,介绍了电力电子变换的基本原理和应用背景。然后,分析了目前常见的电力电子变换拓扑结构及其特点。接着,探讨了电力电子变换设计中的关键问题,包括功率器件的选型、电路拓扑的选择、参数设计等。最后,针对不同应用场景,提出了相应的控制策略,并通过仿真与实验验证了其有效性。

  • 标签: 电力电子 变换器 设计 控制策略 仿真 实验
  • 简介:《大容量多电平变换》一书是将清华大学电力电子及电机控制实验室10年来积累的关于高压大容量多电平变换技术的大量文献、理论研究成果和工业应用经验,系统的整理和总结。本书由清华大学李永东教授主编。该书以高压变频的应用为出发点,结合电力电子电路的基本规律,详细介绍了多电平变换技术的主电路结构及分类、分析其工作原理以及相应的控制算法,并结合工程实践给出了几个有代表性的实际系统设计实现的例子,如三电平供电矢量控制和直接转矩控制系统的实现,及多电平变换在高压大容量调速系统和有源滤波系统中的应用等。此外,该书还介绍了目前国际上较新的研究课题,如多电平变换的通用PWM控制技术等。

  • 标签: 书刊介绍 直接转矩控制系统 电力电子电路 高压变频器 PWM控制技术 工业应用
  • 简介:        摘要:在许多应用中 , 数据链之间需要 ( 甚至是必要的 ) 非直接的 ( 导电 ) 连接 , 从而在提供数据的同时避免来自系统某一部分的危险电压 ( 或电流 ) 对其另一部分造成破坏 , 造成这种破坏性失效的可能是电源质量低劣 , 接地故障 , 雷击和浪涌等各种故障 . 此外 , 通信节点的间距可能相当大 , 常常由不同接地区域的 AC 插座来给这些节点供电 , 这些接地区域之间的电位差 ( 可能含有 DC 偏压 ,50HZ 的 AC 谐波和各种瞬态噪声分量 ) 也会造成破坏 . 在实际工程使用中 , 经常发生通过电缆逻辑接地或屏蔽将这些地线连接在一起的情况 , 可能形成接地环路 , 且电流将流入该电缆 . 接地环路电流会对通信产生严重影响 ,         关键词:隔离变换;电路板;作用分析         1 电感的定义         1.1 电感的定义         电感是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过直流电流时,其周围只呈现固定的磁力线,不随时间而变化;可是当在线圈中通过交流电流时,其周围将呈现出随时间而变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律---磁生电来分析,变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势,此感应电势相当于一个“新电源”。当形成闭合回路时,此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止原来磁力线的变化的。由于原来磁力线变化来源于外加交变电源的变化,故从客观效果看,电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈有与力学中的惯性相类似的特性,在电学上取名为“自感应”,通常在拉开闸刀开关或接通闸刀开关的瞬间,会发生火花,这就是自感现象产生很高的感应电势所造成的。总之,当电感线圈接到交流电源上时,线圈内部的磁力线将随电流的交变而时刻在变化着,致使线圈不断产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势 ,称为“自感电动势”。         1.2 作用         普通双绕组变压的一、二次侧所连接的电路之间是绝缘的。因此可以说,双绕组变压的一、二次侧所连接的电路处于电气隔离状态。其隔离原理就是变压的工作原理,是利用电磁感应定律工作的原理。变压工作时,一次绕组通入交流电后,将在其铁心中产生交变磁通,交变磁通又将在一、二次绕组感应电动势。二次绕组感应电动势后就可向二次电路提供交流电压,当二次绕组带负载后有电流流过时,将对磁路的磁通产生影响,从而引起一次绕组的电流发生变化。虽然变压的一、二次绕组之间没有直接的电气连接,但通过其磁路中的磁通变化,一次绕组的电能就可以传输给二次绕组。这就是变压的工作原理,也是其一、二次绕组之间存在电气隔离的原理。         电气隔离的作用主要是减少两个不同的电路之间的相互干扰。例如,某个实际电路工作的环境较差,容易造成接地等故障。如果不采用电气隔离,直接与供电电源连接,一旦该电路出现接地现象,整个电网就可能受其影响而不能正常工作。采用电气隔离后,该电路接地时就不会影响整个电网的工作,同时还可通过绝缘监测装置检测该电路对地的绝缘状况,一旦该电路发生接地,可以及时发出警报,提醒管理人员及时维修或处理,避免保护装置跳闸停电的现象发生。         隔离变压要根据电源和实际设备的电压等级选定,若实际设备与电源电压等级相同,可以采用变压比为 1 的变压。但是必须注意,隔离变压不能采用自耦变压(因为自耦变压的一、二次绕组之间本身就存在直接的电气联系,也就是说是不绝缘的,因此不能用来作为电气隔离用)。对于安全性能要求较高的场合,可以采用专门的隔离变压。         一般工业控制系统既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分。为了使两者之间既保持控制信号联系,又要隔绝电气方面的联系,即实行弱电和强电隔离,是保证系统工作稳定,设备与操作人员安全的重要措施。         电气隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来,从而达到隔离现场干扰的目的。         2 实现隔离的方法         隔离要求信号通过隔离阻障传输,不能有直接电气连接。常用的非接触式信号传输器件有发光二极管 (LED) 、电容、电感等。此类器件的基本原理即是最常见的三种隔离技术:光电、电容、及电感耦合。 光电隔离 LED 能在通电时发光。光电隔离利用 LED 与光电探测设备实现隔离阻障,通过光来传输信号。光电探测设备接受 LED 发出的光信号,再将其转换成原始电信号。                 光电隔离光电隔离是最常用的隔离方法。使用光电隔离的优势是能够避免电气与磁场噪声。而缺点则是传输速度受限于 LED 的转换速度、高功率散射及 LED 磨损。         2 数字电路的隔离         与模拟系统类似,一套控制装置,或者一台电子电气设备,通常所包含的数字系统有:数字信号输入系统,数字信号输出系统。数字量输入系统主要采用脉冲变压隔离,光电耦合隔离 ; 而数字量输出系统主要采用光电耦合隔离,继电器隔离,个别情况也可采用高频变压隔离。         2.1 光电耦合隔离         这种隔离方法是用光电耦合把输入信号与内部电路隔离开来,或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来。目前,大多数光电耦合器件的隔离电压都在 2.5kV 以上,有些器件达到了 8kV ,既有高压大电流大功率光电耦合器件,又有高速高频光电耦合器件 ( 频率高达 10MHz) 。常用的器件如: 4N25 ,其隔离电压为 5.3kV;6N137 ,其隔离电压为 3kV ,频率在 10MHz 以上。         2.2 脉冲变压隔离         脉冲变压的匝数较少,而且一次绕组和二次绕组分别绕于铁氧体磁芯的两侧,这种工艺使得它的分布电容特小,仅为几个 pF ,所以可作为脉冲信号的隔离元件。脉冲变压传递输入、输出脉冲信号时,         不传递直流分量,因而在微电子技术控制系统中得到了广泛的应用。一般地说,脉冲变压的信号传递频率在 1kHz ~ 1MHz 之间,新型的高频脉冲变压的传递频率可达到 10MHz 。是脉冲变压的示意图。脉冲变压主要用于晶闸管 (SCR) 、大功率晶体管 (CTR) 、 IGBT 等可控器件的控制隔离中。脉冲变压的应用实例。         2.3 继电器隔离         继电器是常用的数字输出隔离元件,用继电器作为隔离元件简单实用,价格低廉。在该电路中,通过继电器把低压直流与高压交流隔离开来,使高压交流侧的干扰无法进入低压直流侧。         3 模拟电路与数字电路之间的隔离         一般地说,模拟电路与数字电路之间的转换通过模数转换 (A/D) 或数模转换 (D/A) 来实现。但是,若不采取一定的措施,数字电路中的高频振荡信号就会对模拟电路带来一定的干扰,影响测量的精度。为了抑制数字电路对模拟电路带来的高频干扰,一般须将模拟地与数字地分开布线, 数模转换 (D/A) 电路的隔离与模数转换 (A/D) 电路的隔离类似,因而所采取的技术措施也差不多,是数模转换 (D/A) 电路的隔离方法之一。         4 结论         所谓电气隔离,就是将电源与用电回路作电气上的隔离,即将用电的分支电路与整个电气系统隔离,使之成为一个在电气上被隔离的、独立的不接地安全系统,以防止在裸露导体故障带电情况下发生间接触电危险。要实行电气隔离,必须满足以下条件:每一分支电路使用一台隔离变压,这种变压的耐压试验电压,比普通变压高,应符合Ⅱ级电工产品(双重绝缘或加强绝缘)的要求,也可使用与隔离变压的绝缘性能相等的绕制 . 所谓电气隔离,就是使两个电路之间没有电气上的直接联系。即,两个电路之间是相互绝缘的。同时还要保证两个电路维持能量传输的关系。         参考文献:         [1] 秦海鸿 , 杨正龙 . 隔离式低压 / 大电流输出 DC/DC 变换中几种副边整流电路的比较 [J]. 电源技术应用 , 2001(12):607-614.         [2] 范桢 , 蔡晓勇 . 推挽隔离式 BOOST 变换的分析与研究 [J]. 电力电子技术 , 2000, 34(2):23-25.         [3] 周嫄 . 10MHz 隔离型同步整流 Class Φ_2 DC-DC 变换 [D]. 南京航空航天大学 , 2016.

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  • 简介:为了提高轻载及空载时的转换效率,设计了一个能够根据负载状态改变调制模式的控制。通过控制的调频电路,使AC/DC变换在不同负载状态时能够工作于不同的工作模式,以此来减小变换的开关损耗。变换正常工作时处于PWM模式,轻载及空载时工作在PFM模式。通过工作模式的切换,降低变换在轻载与空载时的开关频率,提高转换效率。仿真结果证明了所设计控制的可行性。

  • 标签: 多模式控制器 PWM模式 PFM模式 频率切换
  • 简介:以对称2倍升压型开关电容变换电路分析了变换电压变换的实现原理,并给出了该变换电路进行多种波形变换的实验结果.理论分析和仿真指出了在高频输入时变换电路输出波形会产生一定程度失真的局限,还综合分析了降低输出波形失真度与保证电路稳态变比及效率间的矛盾.根据信号完整性理论,该开关电容变换电路运用于多种波形变换时输入电源频率不能超过一定上限值.

  • 标签: 开关电容变换器 升压变换器 AC-AC变换 DC-DC变换 瞬态分析
  • 简介:摘要开关电源以其体积小、重量轻和效率高的优点而得到了越来越广泛的应用和重视。开关变换能够将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能,是直流开关电源的主要组成部分。开关变换控制电路相互配合,共同工作,因此,研究开关变换调制与控制技术具有重要意义。本文简单分析了开关变换结构及分类,并探讨了具体的调制与控制技术。

  • 标签: 开关变换器 开关电源 调制与控制技术
  • 简介:研究以Boost变换为被控对象,改变变换输入电压模拟纯电汽车运行过程中单个蓄电池端电压的变化,通过改变变换输出电阻模拟纯电汽车电动机负载的变化.分别采用了PI,传统滑模控制Boost变换,并对比采用不同控制方法时,变换输出电压的动态品质和稳态精度.研究表明,传统滑模控制在纯电汽车Boost变换控制上更具有优越性.

  • 标签: BOOST变换器 PI控制 滑模控制
  • 简介:针对DC/DC变换的强非线性,提出了一种新的模糊PI控制,将模糊控制方法与传统线性PI的电压、电流双环控制方法结合形成闭环系统.给出了模糊PI控制的结构原理、设计过程和参数整定方法,并对给定参数的buck-boost变换作为实例进行了仿真验证,同时以TMS320F2812DSP为核心控制器件,设计了系统整体实现的软硬件方案.仿真结果表明,新的模糊PI控制能够较大地提升系统的动、静态性能.

  • 标签: BUCK-BOOST变换器 模糊PI控制 TMS320F2812
  • 简介:设计了一种电流控制型软开关变换电路,电路采用普通PWM芯片设计完成,未采用复杂的相移原理,因此结构简单。而且,此原理既可用于全桥电路也能用于推挽电路。文中给出了理论分析和实验结果,

  • 标签: 电流控制型 变换器 PWM芯片 软开关 推挽电路 相移
  • 简介:摘 要:双输出LLC谐振变换因其高频率、高效率和高功率密度的优越性能,广泛应用于新能源分布式发电、通讯电源等领域。文章分析了三频率控制双输出LLC谐振变换工作原理;基于PSIM仿真软件搭建了三频率控制双输出LLC谐振变换的仿真电路,并对其进行稳态分析,验证理论分析的可行性。

  • 标签: 双输出LLC谐振变换器 三频率控制
  • 简介:摘要:随着电力系统的发展,电力系统对电力系统的需求也随之提高,其中最具代表性的就是电压下降(BUCK)转换,它在国防、通讯、电脑、家电等领域得到了广泛的应用。本论文基于传统BUCK电路的原理,探讨了一种具有较大工作比的降压转换驱动方式。本项目对BUCK逆变器的电路进行了分析,指出了目前BUCK逆变器存在的问题:BUCK变流器是在高压侧,必须采用隔离驱动,因此,本文介绍了自举法、脉冲变压法、光电耦合法三种不同的驱动方式,但是它们都不能有效地驱动开关管,同时还需要另外的电平转换周边电路,使得驱动电路更加复杂。

  • 标签: Buck型 DC-DC变换器控制 策略研究