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电力电子器件

电力电子器件(PowerElectronicDevice)又称为功率半导体器件,主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件(通常指电流为数十至数千安,电压为数百伏以上)。
  • 基于ARM技术的嵌入式电能质量监测系统的研究

    随着电力电子器件及其它非线性负荷在电网中大量的投入使用,致使电网的非线性、不稳定性和不对称性日趋严重。通过对电能质量进行在线实时监测、记录和分析,可以为改善电能质量、制定有关电能质量的治理措施以及确定治理装置的技术参数提供必要的依据。 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软/硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。它正逐步成为当今计算机技术发展的热点,己经广泛应用于工业控制、智能仪器、通信设备、消费电子等各个方面。随着信息技术和数字技术的不断发展,嵌入式系统必将更加广泛的应用到生产生活的各个方面。 本文将电能质量监测与基于ARM技术的嵌入式系统结合起来,设计基于ARM技术的嵌入式电能质量监测系统,实现对电能质量指标的实时在线监测。 论文介绍了电能质量的概念,电能质量问题的危害及电能质量监测的重要意义,分析了电能质量监测国内外研究现状及发展趋势,详细介绍了电能质量国家标准及其测量原理。重点阐述了嵌入式系统的概念、组成,分析了μC/OS-Ⅱ实时操作系统内核的调度机制,完成其在ARM处理器上的移植,构建电能质量监测系统的嵌入式软/硬件开发平台;在此平台上详细设计了电能质量监测系统的硬件电路,提出嵌入式软件系统设计的整体方案,详细说明了在嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ下的软件开发方法。

    标签: ARM 技术的嵌入式 电能质量 监测系统

    上传时间: 2013-05-26

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  • 单片机控制直流电机

    目前见到的许多关于直流电机的测速与控制类文献中,以研究无刷直流电机较多,采用PID算法,PWM调速的居多。这些文献所采用的控制器一般都是Motorola公司的MC33035,MICROLlinear公司的ML4425/4428,诸如Infineon的嵌入式单片机C504或采用通用的PWM芯片如SG3524、TL494等。采用这些ASIC芯片,虽然能实现直流电机的无级调速,但还存在一些问题,如无法与计算机直接接口,许多较为复杂的控制算法无法在不增加硬件成本的情况下实现,控制器的人机界面不理想。总的来讲,控制器的智能化程度不高,可移植性差。虽然采用PWM芯片来实现电机无级调速的方案成本较低,但当控制器针对不同的应用场合增加多种附加功能时,其灵活性不够,而且反而增加硬件的成本。还有一些使用PLC控制器或高档处理器芯片(如DSP器件)的文献,它们虽然具有较高的控制性能,但由于这些高档处理器价格过高,需要更多的外围器件,因此也不具备在通常情况下大规模使用的条件。 从发展趋势上看,总体的研究方向是提出质量更高的算法和调速方案,以及在考虑成本要求的前提下选择适合这种算法的核心控制器。 在研究方法上,有的采用软件仿真,从理论作深入的研究;有的通过实践总结提出一些具有使用价值的实践方法。其中常见的有PID算法,模糊PID算法,结合神经算法的PID算法等;在调速方案上,有采用普通的PWM调速,也有特殊PWM(PWM-ON-PWM)调速以及其它调速方式。另外电机转速测量方案通常有光电式和磁电式,也有用超声波测量的方案。 直流电机,尤其是永磁直流无刷直流电机(PM-BLDC),由于其固有的许多特点,在加上我国的稀土资源丰富,被众多电机专家认为是21世纪的新型换代产品。随着半导体集成电路,电力电子器件,控制原理和稀土材料工业的发展,可以预见这种产品必然会逐步取代传统结构的交流电动机加变频调速器的模式,近年来已广泛应用于家电、汽车、数控机床、机器人等更多的领域。

    标签: 单片机控制 直流电机

    上传时间: 2013-06-25

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  • 完整版:《IGBT和IPM及其应用电路》

    ·作  者: 周志敏,周纪海,纪爱华 编著出 版 社: 人民邮电出版社出版时间: 2006-3-1 内容简介本书在介绍IGBT和IPM结构与特性的基础上,结合国内外电力电子器件的应用和发展趋势,全面系统、深入浅出地阐述了IGBT和IPM的典型电路和应用技术,突出实用性。全书共7章,分别介绍了电力电子器件的发展和研发动向、IGBT的结构和工作特性、IGBT功率模块、IGBT驱动电路设计、IGBT保护电

    标签: IGBT IPM 应用电路

    上传时间: 2013-08-02

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  • 直流变压器研究

    随着大功率电力电子器件的日益发展,采用电力电子器件构成的电力电子变压器不但可以实现交流变压功能,而且还可以实现直流变压功能及直流变压器。

    标签: 直流变压器

    上传时间: 2013-11-19

    上传用户:huyanju

  • 逆变电路的基本工作原理

    单相桥式逆变电路为例:S1~S4是桥式电路的4个臂,由电力电子器件及辅助电路组成。S1、S4闭合,S2、S3断开时,负载电压uo为正S1;S1、S4断开,S2、S3闭合时,uo为负,把直流电变成了交流电。改变两组开关切换频率,可改变输出交流电频率。图5-1 逆变电路及其波形举例电阻负载时,负载电流io和uo的波形相同,相位也相同。阻感负载时,io滞后于uo,波形也不同(图5-1b)。t1前:S1、S4通,uo和io均为正。t1时刻断开S1、S4,合上S2、S3,uo变负,但io不能立刻反向。io从电源负极流出,经S2、负载和S3流回正极,负载电感能量向电源反馈,io逐渐减小,t2时刻降为零,之后io才反向并增大 (2)换流方式分类换流——电流从一个支路向另一个支路转移的过程,也称换相。开通:适当的门极驱动信号就可使其开通。关断:全控型器件可通过门极关断。半控型器件晶闸管,必须利用外部条件才能关断,一般在晶闸管电流过零后施加一定时间反压,才能关断。研究换流方式主要是研究如何使器件关断。本章换流及换流方式问题最为全面集中,因此在本章讲述1、器件换流利用全控型器件的自关断能力进行换流(Device Commutation)。2、电网换流由电网提供换流电压称为电网换流(Line Commutation)。可控整流电路、交流调压电路和采用相控方式的交交变频电路,不需器件具有门极可关断能力,也不需要为换流附加元件。3、负载换流由负载提供换流电压称为负载换流(Load Commutation)。负载电流相位超前于负载电压的场合,都可实现负载换流。负载为电容性负载时,负载为同步电动机时,可实现负载换流。

    标签: 逆变电路 基本工作

    上传时间: 2013-10-15

    上传用户:qingdou

  • 基于单片机和PSD的数制化电源

    摘要C 根据单片机80C196KC和现场可编程系统器件PSD302 的特性! 设计了一种数制化电源 装置! 提供了程序框图! 并对其进行了谐波分析" 它是一种高性能的通用装置! 可替代传统的F96 逆 变电源" 关键词’ 电力电子器件电源单片机现场可编程系统器件  

    标签: PSD 单片机 数制 电源

    上传时间: 2013-10-20

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  • 变频技术原理与应用_吕汀

    本教材主要介绍变频技术的基本概念,电力电子器件的特性,交-直-交变频技术,脉宽调制技术,交.交变频技术,变频器的选用和安装调试,变频技术的综合应用等。内容系统、简洁,图文并茂,实用性较强。

    标签: 变频技术

    上传时间: 2013-12-19

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  • 单相全控桥式整流电路的设计

    1.1 什么是整流电路整流电路(rectifying circuit)把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成,20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。可以从各种角度对整流电路进行分类,主要的分类方法有:按组成的期间可分为不可控,半控,全控三种;按电路的结构可分为桥式电路和零式电路:按交流输入相数分为单相电路和多相电路;按变压器二次侧电流的方向是单向还是双向,又可分为单拍电路和双拍电路1.2整流电路的发展与应用电力电子器件的发展对电力电子的发展起着决定性的作用,因此不管是整流器还是电力电子技术的发展都是以电力电子器件的发展为纲的,1947年美国贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一次革命:1957年美国通用公司研制了第一个品闸管,标志着电力电子技术的诞生:70年代后期,以门极可关断晶闸管(GTO)、电力双极型晶体管(BJT)和电力场效应晶体管(power-MOSFET)为代表的全控型器件迅速发展,把电力电子技术推上一个全新的阶段:80年代后期,以绝缘极双极型品体管(IGBT)为代表的复合型器件异军突起,成为了现代电力电子技术的主导器件。另外,采用全控型器件的电路的主要控制方式为PWM脉宽调制式,后来,又把驱动,控制,保护电路和功率器件集成在一起,构成功率集成电路(PIC),随着全控型电力电子器件的发展,电力电电路的工作频率也不断提高。同时。电力电子器件的开关损耗也随之增大,为了减小开关损耗,软开关技术便应运而生,零电压开关(ZVS)和零电流开关(ZCS)把电力电子技术和整流电路的发展推向了新的高潮。

    标签: 整流电路

    上传时间: 2022-06-18

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  • IGBT驱动电路的设计.

    电力电子技术包括功率半导体器件与1C技术、功率变换技术及控制技术等几个方面,其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础,也是电力电子技术发展的“龙头"。从1958年美国通用电气(GE)公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始,电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子技术的诞生。到了70年代,晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。同时,非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向品闸管、光控晶闸管等品闸管派生器件相继问世,广泛应用于各种变流装置。由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点,其研制及应用得到了飞速发展。由于普通晶闸管不能自关断,属于半控型器件,因而被称作第一代电力电子器件。在实际需要的推动下,随着理论研究和工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,先后出现了GTR,GTO、功率MOSET等自关断、全控型器件,被称为第二代电力电子器件。近年来,电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展,如IGPT,MCT,HVIC等就是这种发展的产物

    标签: igbt 驱动电路

    上传时间: 2022-06-19

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  • IGBT直流斩波电路的设计

    IGBT直流斩波电路的设计1设计原理分析1.1总体结构分析直流斩波电路的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电。它在电源的设计上有很重要的应用。一般来说,斩波电路的实现都要依靠全控型器件。在这里,我所设计的是基于IGBT的降压斩波短路。直流降压斩波电路主要分为三个部分,分别为主电路模块,控制电路模块和驱动电路模块。电路的结构框图如下图(图1)所示。除了上述主要结构之外,还必须考虑电路中电力电子器件的保护,以及控制电路与主电路的电器隔离。1.2主电路的设计主电路是整个斩波电路的核心,降压过程就由此模块完成。其原理图如图2所示。如图,IGBT在控制信号的作用下开通与关断。开通时,二极管截止,电流io流过大电感L,电源给电感充电,同时为负载供电。而IGBT截止时,电感L开始放电为负载供电,二极管VD导通,形成回路。IGBT以这种方式不断重复开通和关断,而电感L足够大,使得负载电流连续,而电压断续。从总体上看,输出电压的平均值减小了。输出电压与输入电压之比a由控制信号的占空比来决定。这也就是降压斩波电路的工作原理。降压斩波的典型波形如下图所示。

    标签: igbt 直流斩波电路

    上传时间: 2022-06-20

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