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反激式开关<b>电源</b>

  • 开关电源的EMI滤波器设计.rar

    由于能源危机和环境污染,世界各国均在投巨资发展电动汽车。燃料电池电动汽车成为电动汽车发展的“热点”。大功率DC/DC变换器能够改善燃料电池的输出特性,是燃料电池轿车动力系统中关键的零部件。然而它作为一种BUCK形式的开关电源,主电路是很强的电磁干扰源,产生的干扰可能通过电源线进入到控制电路板,同时控制电路部分也要用小功率的开关电源进行稳压,因此也可能产生开关噪声经电源线向外传输。因此就必须在控制电路输入端设计电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)滤波器进行传导干扰的抑制。 本论文首先讨论了DC/DC变换器的工作原理,分析了变换器产生传导干扰从而影响控制电路正常工作的原因。 其次全面、系统地阐述了EMI滤波器的相关理论,包括阻抗失配原则、人工电源网络、滤波网络、插入损耗等重要概念。接着研究了滤波元件的选取原则,并针对关键点之一—高频性能展开了分析,借助仿真观察了元件寄生参数的影响,提出了改善滤波器高频性能的部分方法。 随后介绍了滤波器的设计方法,除了介绍通用的设计方法外,着重分析了滤波器设计中的另一个关键点—噪声源阻抗的影响、测量及估算,并在此基础上系统地形成了基于源阻抗的设计方法,同时也考虑了滤波器与开关电源连接时可能出现的系统不稳定性问题,通过仿真分析提出解决方案。 然后阐述了EMI滤波器在工程应用中的各种注意事项。 最后结合DC/DC变换器控制电路的实际干扰情况,设计了EMI滤波器,使控制电路电源输入端的传导干扰基本下降到相关电磁兼容标准(CISPR25)的三级限值以下。

    标签: EMI 开关电源 滤波器设计

    上传时间: 2013-06-15

    上传用户:superhand

  • 基于DSP高频通讯全桥开关电源的研究与设计.rar

    近年来,随着大规模集成电路的飞速发展,微控制器和数字信号处理器的性价比不断提高,数字控制技术已逐步应用于大中功率高频开关电源。相对于传统模拟控制方式,数字控制方式具有电源设计灵活、外围控制电路少、可采用较先进的控制算法、具有较高可靠性等优点。 高频开关电源具有体积小、重量轻、效率高、输出纹波小等特点,现已逐步成为现代通讯设备的新型基础电源系统。针对传统开关电源中损耗较大、超调量较大、动态性能较差等问题,本文采用基于DSP的全桥软开关拓扑结构。全桥软开关移相控制技术由智能DSP系统完成,采样信号采用差分传输,控制算法采用模糊自适应PID算法,产生数字PWM波配合驱动电路控制全桥开关的通断。在输入端应用平均电流控制法的有源功率因数校正,使输入电流跟随输入电压的波形,从而使功率因数接近1。最后通过Matlab仿真结果表明模糊自适应PID控制算法比传统PID控制算法在超调量,调节时间,动态特性等性能上具有优越性。 论文以高频开关电源的设计为主线,在详细分析各部分电路原理的基础上,进行系统的主电路设计、辅助电路设计、控制电路设计、仿真研究、软件实现。重点介绍了高频变压器的设计及模糊自适应PID控制器的实现。并将辅助电源及控制电路制成电路板,以及在此电路板基础上进行各波形分析并进行相关实验。

    标签: DSP 高频 通讯

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:s蓝莓汁

  • 逆变式交流方波埋弧焊系统研究.rar

    本文介绍了埋弧焊的特点、发展过程、国内外的研究现状;分析了软开关逆变式主回路的优点、模拟电路控制系统和数字化控制系统的优缺点,指出数字化控制是逆变埋弧焊机控制的发展方向;对埋弧焊接工作原理和埋弧焊机控制系统进行分析,介绍了交流方波埋弧焊的优点;论述了变动送丝电弧控制系统的原理及影响因素,并且分析了变动送丝情况下焊接电弧的稳定性,为逆变式交流方波埋弧焊系统的设计提供了理论依据。 在分析传统交流方波埋弧焊主回路的基础上设计了主回路结构,对主回路中一次、二次逆变回路的软开关工作方式进行分析并做了简单仿真。IGBT是逆变电源的核心部件,文中论述了IGBT功率器件的选型和各种保护措施以保证系统的可靠工作。焊机工作发热量很大,本文介绍了整机和关键器件的热设计。 数字化控制方式是逆变埋弧焊机控制的发展方向,本文采用“MCU+DSP”的控制结构,对埋弧焊的整个焊接过程进行精确控制。文中详细介绍了主控制板的设计思路和电源、电流与电压反馈、控制芯片最小系统、通信与保护工作电路。焊机的工作中,各种干扰不可避免,对各种可能干扰分析的基础上在硬件电路设计和PCB板的制作中采取了相应的抗干扰措施。软件设计是焊接稳定进行的关键因素,文中介绍了控制系统中关键步骤的软件设计思路和流程并在软件的实现中采用抗干扰措施。 最后,对采用本控制系统的埋弧焊机进行初步实验,结果表明本文所设计的埋弧焊机控制系统能够满足逆变埋弧自动焊的要求,具有电路简单,控制精度高,抗干扰能力强、操作方便、工作稳定可靠等优点,提高了焊机的综合性能及自动化程度。 本课题所设计的逆变式交流方波埋弧焊电源具有良好的输出特性和控制性能,可满足埋弧自动焊和手工焊的要求。采用交流方波的焊接波形、对焊接整个过程进行实时软件控制,电弧稳定,焊接效果好。 关键词:埋弧焊;交流方波;逆变;软开关

    标签: 逆变式 交流 方波

    上传时间: 2013-06-08

    上传用户:mingaili888

  • 能馈式交流电子模拟负载的研究.rar

    随着电力电子技术的发展,各类电力电子装置应运而生,这些产品在出厂前需要根据不同的需要进行相应的测试和校验。传统的负载测试存在着能耗大、灵活性差等诸多缺点,已经越来越不能满足各种测试场合的要求,特别是一些要求用动态变化的负载、非线性负载、具有负阻特性的负载以及有源负载等测试场合。因此针对这一问题,本文利用电力电子技术结合计算机技术、控制技术等设计了一种通用的交流电子负载模拟装置,以满足各种测试场合的要求。 @@ 交流电子负载是一种可以模拟真实负载的电力电子装置,它不但可以模拟传统的线性负载,也可以模拟各种非线性负载、有源负载等其他形式的负载。目前国内外对电子负载的研究还不成熟,有些是使交流电源按照一定的功率放电,但是输出电流却与真实负载测试下的电流有较大的差别;而有些虽然能够准确控制电源的放电电流取得和真实负载一样的效果,但试验电能完全被消耗掉,造成很大的浪费。本文研究的新型交流电子负载克服了以上电子负载方案的缺点,可以满足各种试验场合的测试需求,能够在很大程度上减少能量浪费,丰富试验样式且节约试验成本。 @@ 本文分析了能馈式交流电子负载的模拟原理,确定了采用中间直流环节的交-直-交主电路结构,其一端接待测交流电源,另一端接低压交流电网。前级负载模拟环节和后级能量回馈环节均采用可四象限运行的电压型PWM(Pulse Width Modulation)变换器。负载模拟环节直接与待测电源连接,采用电流滞环瞬时值比较方式,使电源输出的实际电流信号准确、快速的跟踪其指令电流信号值,使得电子负载对待测电源呈现设定的负载形式,完成电子负载的模拟功能;能量回馈环节与电网连接,通过控制输出电流与电网电压同频、同相位,实现试验电能的单位功率因数回馈电网的目的,变换器的控制采用常规的双闭环控制方式,电流内环控制实际电流跟踪指令值的变化,电压外环通过控制输出电流的大小使直流侧母线电压稳定为设定指令值。 @@ 电子负载系统在负载模拟部分通过人机接口设定具体负载形式和负载属性,为了更加准确快速的得到电流指令信号值,文中采用更加直接的数值计算方 法,由数字信号处理器实时计算出该给定负载模式下的指令电流值。使用交流小信号分析法得到了系统的频域方块图,并对主电路元件参数以及调节器进行了优化设计。针对大功率开关管开关频率存在的限制,本文提出了几种提高电流跟踪精度的改进方法,取得了良好的效果。整个系统在PSIM平台上进行了不同工作模式下的仿真,仿真结果表明方案切实可行。最后依据仿真方案设计基于TMS320F2812的控制系统和功率电路,使用PROTEL软件进行了原理图的绘制。@@关键词:电子负载;能量回馈;电压型变换器;滞环PWM电流控制;双闭环;PWM整流器

    标签: 能馈式 交流电子 模拟负载

    上传时间: 2013-05-26

    上传用户:saharawalker

  • 具有功率因数校正和软开关技术开关电源设计.rar

    近年来,电源技术无论在理论研究,还是生产应用方面都取得了许多成果和长足的进步。开关电源的研究涉及电力电子、自动控制等技术领域,软开关、高效率是开关电源的重要研究方向。因此,PFC技术和软开关PWM技术作为成熟的技术,近些年来在中、小功率乃至大功率开关电源中得到普遍的应用。 本文研究设计了一种具有功率因数校正和软开关技术的高效率开关电源。该开关电源主要分为两个部分,前一部分为单相有源功率因数校正电路,后一部分为采用移相控制软开关技术的全桥变换器。 论文首先介绍了开关电源技术的发展以及涉及到的技术领域,然后阐述了现阶段几种提高开关电源技术的新方法,最后详细叙述了整个系统的设计。在详细分析和研究单相有源功率因数校正原理的基础上,设计出有源功率因数校正电路,并给出电路中升压电感的设计方法。同时,设计出了大功率移相控制全桥软开关PWMDC/DC变换器,详细的研究了实现ZVS的条件。最后研制出了实验样机,并给出了实验样机的功率因数校正电路和移相全桥软开关变换电路的实验波形。

    标签: 功率因数校正 软开关技术 开关电源设计

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:ynwbosss

  • 车载数字开关电源的研究与实现.rar

    在以节能、环保和安全为中心的现代汽车中,电气设备越来越多,电气负荷越来越大,用新的42V车载电源系统取代现有的14V电源系统将是大势所趋。目前车载开关电源大都采用模拟控制方案,具有很多缺点,因此非常有必要研究数字控制方案,以便提高变换性能。鉴于此,开展了以车载数字开关电源的理论与设计为对象的研究内容: 基于L4981B的Boost DC/DC变换器的实现。在Boost DC/DC变换器理论分析的基础上,利用有源PFC电路板,基于模拟控制器L4981B制作成最大输出功率1kW的24VDC-42VDC变换器。 基于TL494的推挽DC/DC和Boost DC/DC变换器的实现。在推挽变换器理论分析的基础上,基于模拟控制器TL494进行了功率电路、控制电路和保护电路的原理图设计和PCB设计,制作成最大输出功率0.5kW、系统效率87%的24VDC-42VDC车载开关电源。利用此电路板,基于模拟控制器TL494制作成最大输出功率1kW的24VDC-42VDC变换器。 基于TMS320F2808的Boost DC/DC变换器和单相逆变器的实现。在Boost DC/DC变换器和单相逆变器相关理论分析的基础上,采用数字PI控制,基于数字控制器TMS320F2808进行了功率电路、输出电压闭环控制电路、检测电路和驱动电路的原理图设计和PCB设计以及软件设计,制作成额定输出功率0.5kW、系统效率86%的24VDC-42VDC车载数字开关电源和24VDC-97VDC-330VDC、42VDC-24VAC变换器。

    标签: 车载 数字 开关电源

    上传时间: 2013-07-04

    上传用户:dong

  • 基于BOOST变换器的高功率因数软开关电源的研究.rar

    随着电力电子技术的发展,对大功率、高性能的开关电源要求也越来越高。功率因数校正(PFC)技术是当前电力电子技术研究的热点问题。大多数电力电子装置通过整流器与电网接口,而传统的二极管或晶闸管整流装置会产生大量的谐波电流,对电网造成污染。许多国家和国际组织相继制定了一系列限制用电设备谐波的标准。有源功率因数校正技术能够有效的消除整流装置的谐波,因此具有广泛的应用前景。 本文首先分析了开关电源的发展现状及发展要求,详细地阐述了开关电源的基本构成和基本组态。然后研究了ZVT-Boost软开关PFC电路的基本结构、基本工作原理及软开关实现原理,在此基础上确定了主电路结构,并制定了控制系统方案。 鉴于功率要求,本文采用两级PFC电路。因此对常见的DC-DC变换器的拓扑结构、原理特性进行分析。并针对各自的变换器建立了简化模型,基于所建立的模型分析了变换器的特性,列出各变换器的优缺点及在设计开关电源时的选用原则。最后,对所设计的系统进行了仿真分析。 本文根据用户的要求研究设计了一种大功率高性能开关电源。该开关电源分为前级和后级,前级为采用BOOST结构的单相有源功率因数校正电路,后级为采用移相控制软开关技术的全桥变换器。最后研制出了实验样机,并给出了实验样机的功率因数校正电路和移相全桥软开关变换电路的实验波形。

    标签: BOOST 变换器 高功率因数

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:朗朗乾坤

  • 静电除尘器谐振软开关高频高压电源的设计与实现.rar

    静电除尘器是环保行业的重要设备,在工业粉尘的回收处理方面有着非常重要的应用。课题的主要内容是研制用于静电除尘的高频大功率高压直流电源,满足国内市场的需要。本文从实际应用的角度出发,对该高压直流电源进行研究并给出了主要研制过程。 第一章首先介绍了静电除尘器的工作原理和除尘器的电特性,然后介绍了几种当前工业界常用的除尘电源的供电方式,并指出了静电除尘电源的发展方向是高频逆变化。在分析了高频化静电除尘电源在国内外的研究现状和发展趋势后,结合课题的要求,提出了本文需要解决的问题。 第二章首先对逆变电路的功率变换技术进行了分析。接着分析了除尘电源采用PWM硬开关方式的电路特性,并利用PSpice软件进行了仿真分析,估算出了采用这种方式开关管的损耗。然后重点分析了采用串联负载串联谐振和LCC串并联负载串联谐振这两种谐振软开关工作方式时的电路特性,推导了电路所满足的条件。在利用PSpice软件仿真分析的基础上估算出了开关管的损耗。最后通过电路损耗和可行性的比较,选择LCC串并联负载串联谐振电流断续的软开关工作方式应用于大功率高频高压电源。 第三章首先确定了三相晶闸管可控整流,电压型全桥IGBT逆变,高频变压器升压和高压硅堆全桥整流的主电路拓扑结构。然后给出了高压直流电源的整流电路、逆变电路、主功率回路以及高频升压变压器的设计过程。整流电路的设计包括晶闸管的选取以及交流电抗器和直流母线滤波电容的设计;逆变电路选用IGBT并联来实现开关管,并详细分析了IGBT驱动器的选择以及在并联形式下的应用;主功率回路的设计主要是包括迭层母线板的设计。 第四章首先简单介绍了高压直流电源在静电除尘应用中的控制策略。然后详细分析了各部分保护电路的工作原理。 第五章给出了样机的实验结果和重要波形,验证了设计的可行性。

    标签: 静电除尘器 谐振 软开关

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:碉堡1234

  • 三相桥式整流的功率因数校正技术的研究.rar

    随着电力电子技术的发展,交流电源系统的电能质量问题受到越来越多的关注。传统的整流环节广泛采用二极管不控整流和晶闸管相控整流电路,向电网注入了大量的谐波及无功,造成了严重的污染。提高电网侧功率因数以及降低输入电流谐波成为一个研究热点。功率因数校正技术是减小用电设备对电网造成的谐波污染,提高功率因数的一项有力措施。本文所做的主要工作包括以下几部分: 1.分析了单位功率因数三相桥式整流的工作原理,这种整流拓扑从工作原理上可以分成两部分:功率因数补偿网络和常规整流网络。在此基础上,为整流电路建立了精确的数学模型。 2.这种单位功率因数三相桥式整流的输入电感是在额定负载下计算出的,当负载发生变化时,其功率因数会降低。针对这种情况,提出了一种新的控制方法。常规整流网络向电网注入的谐波可以由功率因数补偿网络进行补偿,所以输入功率因数相应提高。负载消耗的有功由电网提供,补偿网络既不消耗有功也不提供任何有功。根据功率平衡理论,可以确定参考补偿电流。双向开关的导通和关断由滞环电流控制确定。在这一方法的控制下,双向开关工作在高频下,因此输入电感值相应降低。仿真和实验结果都表明:新的控制方法下,负载变化时,输入电流仍接近于正弦,功率因数接近1。 3.根据IEEE-519标准对谐波电流畸变率的要求,为单位功率因数三相桥式整流提出了另一种控制方法。该方法综合考虑单次谐波电流畸变率、总谐波畸变率、功率因数、有功消耗等性能指标,并进行优化,推导出最优电流补偿增益和相移。将三相负载电流通过具有最优电流补偿增益和相移的电流补偿滤波器,得到补偿后期望的电网电流,驱动双向开关导通和关断。仿真和实验都收到了满意的效果,使这一整流桥可以工作在较宽的负载范围内。 4.单位功率因数三相桥式整流中直流侧电容电压随负载的波动而波动,为提高其动、静态性能,将简单自适应控制应用到了直流侧电容电压的控制中,并提出利用改进的二次型性能指标修改自适应参数的方法,可以在实现对参考模型跟踪的同时又不使控制增量过大,与常规的PI型简单自适应控制相比在适应律的计算中引入了控制量的增量和状态误差在k及k+1时刻的采样值。利用该方法为直流侧电压设计了控制器,并进行了仿真与实验研究,结果表明与PI型适应律相比,新的控制器能提高系统的动态响应性能,负载变化时系统的鲁棒性更强。

    标签: 三相桥式 整流 功率因数

    上传时间: 2013-06-15

    上传用户:WS Rye

  • 开关电源共模EMI抑制技术研究.rar

    随着电力电子技术的发展,开关电源的小型化、高频化成为趋势,其中各个部分工作时的电磁干扰问题也越来越严重,因此开关电源的电磁兼容性也越来越引起人们的重视。目前,软开关技术因其能减少开关损耗和提高效率,在开关电源中应用越来越广泛。本文的主要目的是针对开关电源中的电磁干扰进行分析,研究软开关技术对电磁干扰的影响,并且提出一种抑制共模干扰的滤波方法。 本文首先介绍了电磁兼容的定义、开关电源EMI的特点,论述了开关电源中EMI的研究现状。从电磁干扰的三要素出发,介绍了开关电源中电磁干扰的干扰源和干扰的耦合通路。分析了电感、电容、高频变压器等器件的高频特性,并介绍了线性阻抗稳定系统(LISN)的定义和作用。在了解了软开关基本概念的基础上,本文以全桥变换器为对象,介绍了移相全桥ZVS的工作原理,分析了它在实现过程中对共模干扰的影响,并在考虑IGBT寄生电容的情况下,对其共模干扰通道进行了分析。然后以UC3875为核心,设计了移相全桥ZVS的控制电路和主电路,实现了软开关。为了对共模干扰进行抑制,本文提出了一种新型的有源和无源相结合的EMI滤波器,即无源部分采用匹配网络法,将阻抗失配的影响降到最低;有源部分采用前馈控制,对共模电流进行补偿。 针对以上提出的问题,本文通过Saber软件对移相全桥ZVS进行了仿真,并和硬开关条件下的传导干扰进行了比较,得出了在高频段,ZVS的共模干扰小于硬开关,在较低频段改善不大,甚至更加严重,而差模干扰有较大衰减的结论。通过对混合滤波器进行仿真,取得了良好的滤波效果,和传统的无源EMI滤波器相比,在体积和重量上都有一定优势。

    标签: EMI 开关电源

    上传时间: 2013-05-28

    上传用户:iswlkje