射頻功率放大器存在于各種現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)的末端,所以射頻功率放大器性能的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)。如何在兼顧效率的前提下提高功放的線性度是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn),在射頻功率放大器的設(shè)計(jì)過(guò)程中這是非常重要的問(wèn)題。 作為發(fā)射機(jī)末端的重要模塊,射頻功率放大器的主要任務(wù)是給負(fù)載天線提供一定功率的發(fā)射信號(hào),因此射頻功率放大器一般都工作在大信號(hào)條件下。所以設(shè)計(jì)射頻功率放大器時(shí),器件的選型和設(shè)計(jì)方式都和一般的小信號(hào)放大器不同,尤其在寬帶射頻功率放大器的設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于工作頻帶很寬,且要綜合考慮線性度和效率問(wèn)題,所以射頻功率放大器的設(shè)計(jì)難度很大。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)工作頻帶為30-108MHz,增益為25dB的寬帶射頻功率放大器。由于工作頻帶較寬,輸出功率較大,線性度要求高;所以在實(shí)際的過(guò)程中采用了寬帶匹配,功率回退等技術(shù)來(lái)達(dá)到最終的設(shè)計(jì)目標(biāo)。 本文首先介紹了關(guān)于射頻功率放大器的一些基礎(chǔ)理論,包括器件在射頻段的工作模型,使用傳輸線變壓器實(shí)現(xiàn)阻抗變換的基本原理,S參數(shù)等,這些是設(shè)計(jì)射頻功率放大器的基本理論依據(jù)。然后本文描述了射頻功率放大器非線性失真產(chǎn)生的原因,在此基礎(chǔ)上介紹了幾種線性化技術(shù)并做出比較。然后本文介紹了射頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)并提出一種具體的設(shè)計(jì)方案,最后利用ADS軟件對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了仿真。仿真過(guò)程包括兩個(gè)步驟,首先是進(jìn)行直流仿真來(lái)確定功放管的靜態(tài)工作點(diǎn),然后進(jìn)行功率增益即S21的仿真并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-28
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,受其影響的儀器行業(yè)也發(fā)生了巨大的變革,即儀器的手動(dòng)操作使用改為計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)測(cè)試。隨著自動(dòng)測(cè)試技術(shù)和程控儀器的發(fā)展,除了要求物理硬件接口標(biāo)準(zhǔn)化外,也要求軟件控制標(biāo)準(zhǔn)化。 硬件方面,從20世紀(jì)50代自動(dòng)測(cè)試概念建立起,經(jīng)過(guò)初期專(zhuān)用接口、半專(zhuān)用接口到20世紀(jì)80年代中期才普及推廣開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)接口總線,如RS232串行通信接口總線、GPIB通用接口總線、PXI計(jì)算機(jī)外圍儀器系統(tǒng)總線、VXI塊式儀器系統(tǒng)總線等。 軟件方面,1987年6月頒布的IEEE488.2(程控儀器消息交換協(xié)議)標(biāo)準(zhǔn)首先解決了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題,但仍將大量的器件語(yǔ)義留給設(shè)計(jì)者自由定義。1990年4月,國(guó)際上九家儀器公司在IEEE488.2基礎(chǔ)上提出了SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments程控儀器標(biāo)準(zhǔn)命令),才使程控儀器器件數(shù)據(jù)和命令得到標(biāo)準(zhǔn)化。SCPI的總目標(biāo)是縮短自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)程序開(kāi)發(fā)時(shí)間,保護(hù)儀器制造者和使用者雙方的硬、軟件投資,為儀器控制和數(shù)據(jù)利用提供廣泛兼容的編碼環(huán)境。 儀器接收到SCPI消息后進(jìn)行響應(yīng):接收字符串消息、詞法分析、語(yǔ)法分析、中間代碼生成、優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成,語(yǔ)法分析模塊的性能直接影響到程控執(zhí)行效率。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化儀器內(nèi)語(yǔ)法分析模塊、提高程控執(zhí)行效率,本課題提出了在接口電路中加入解析模塊的思想,可將控制器發(fā)送到儀器的SCPI消息即復(fù)雜的ASCII碼字符串轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單的二進(jìn)制代碼。采用此解析模塊將大大簡(jiǎn)化儀器設(shè)計(jì)者的軟件工作,既能實(shí)現(xiàn)儀器語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化又能提高儀器對(duì)遠(yuǎn)程 控制的響應(yīng)速度,這在研究實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的自制儀器時(shí)將是很有用的。 儀器接口有很多種,本課題主要討論了RS232和GPIB兩種接口。本設(shè)計(jì)中儀器接口板是獨(dú)立于儀器的,與儀器單獨(dú)使用微處理器,若要與儀器連接實(shí)現(xiàn)通信只需在兩微處理器之間進(jìn)行通信即可,這樣做的目的是:一方面可以不影響儀器的設(shè)計(jì)和操作,一方面可以實(shí)現(xiàn)接口板的通用性和儀器的可換性。針對(duì)于RS232接口為一簡(jiǎn)單接口,我先將工作重心放在軟件設(shè)計(jì)上,主要考慮怎樣把復(fù)雜的ASCII碼字符串解析為簡(jiǎn)單的二進(jìn)制代碼。針對(duì)于GPIB接口,軟件設(shè)計(jì)的主要部分已完成,再把工作重心放在硬件設(shè)計(jì)上,采用性?xún)r(jià)比更高的CPID實(shí)現(xiàn)GPIB接口芯片NAT9914。為了觀察解析結(jié)果還加入了LCD顯示。本設(shè)計(jì)在開(kāi)發(fā)通用的、低價(jià)的儀器接口板方面做了一個(gè)有益的嘗試,為進(jìn)一步的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究打下了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞:儀器;SCPI;RS232接口;GPIB接口;CPLD
標(biāo)簽: SCPI 儀器接口 模塊設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,各類(lèi)電力電子裝置應(yīng)運(yùn)而生,這些產(chǎn)品在出廠前需要根據(jù)不同的需要進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試和校驗(yàn)。傳統(tǒng)的負(fù)載測(cè)試存在著能耗大、靈活性差等諸多缺點(diǎn),已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足各種測(cè)試場(chǎng)合的要求,特別是一些要求用動(dòng)態(tài)變化的負(fù)載、非線性負(fù)載、具有負(fù)阻特性的負(fù)載以及有源負(fù)載等測(cè)試場(chǎng)合。因此針對(duì)這一問(wèn)題,本文利用電力電子技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等設(shè)計(jì)了一種通用的交流電子負(fù)載模擬裝置,以滿(mǎn)足各種測(cè)試場(chǎng)合的要求。 @@ 交流電子負(fù)載是一種可以模擬真實(shí)負(fù)載的電力電子裝置,它不但可以模擬傳統(tǒng)的線性負(fù)載,也可以模擬各種非線性負(fù)載、有源負(fù)載等其他形式的負(fù)載。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)電子負(fù)載的研究還不成熟,有些是使交流電源按照一定的功率放電,但是輸出電流卻與真實(shí)負(fù)載測(cè)試下的電流有較大的差別;而有些雖然能夠準(zhǔn)確控制電源的放電電流取得和真實(shí)負(fù)載一樣的效果,但試驗(yàn)電能完全被消耗掉,造成很大的浪費(fèi)。本文研究的新型交流電子負(fù)載克服了以上電子負(fù)載方案的缺點(diǎn),可以滿(mǎn)足各種試驗(yàn)場(chǎng)合的測(cè)試需求,能夠在很大程度上減少能量浪費(fèi),豐富試驗(yàn)樣式且節(jié)約試驗(yàn)成本。 @@ 本文分析了能饋式交流電子負(fù)載的模擬原理,確定了采用中間直流環(huán)節(jié)的交-直-交主電路結(jié)構(gòu),其一端接待測(cè)交流電源,另一端接低壓交流電網(wǎng)。前級(jí)負(fù)載模擬環(huán)節(jié)和后級(jí)能量回饋環(huán)節(jié)均采用可四象限運(yùn)行的電壓型PWM(Pulse Width Modulation)變換器。負(fù)載模擬環(huán)節(jié)直接與待測(cè)電源連接,采用電流滯環(huán)瞬時(shí)值比較方式,使電源輸出的實(shí)際電流信號(hào)準(zhǔn)確、快速的跟蹤其指令電流信號(hào)值,使得電子負(fù)載對(duì)待測(cè)電源呈現(xiàn)設(shè)定的負(fù)載形式,完成電子負(fù)載的模擬功能;能量回饋環(huán)節(jié)與電網(wǎng)連接,通過(guò)控制輸出電流與電網(wǎng)電壓同頻、同相位,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電能的單位功率因數(shù)回饋電網(wǎng)的目的,變換器的控制采用常規(guī)的雙閉環(huán)控制方式,電流內(nèi)環(huán)控制實(shí)際電流跟蹤指令值的變化,電壓外環(huán)通過(guò)控制輸出電流的大小使直流側(cè)母線電壓穩(wěn)定為設(shè)定指令值。 @@ 電子負(fù)載系統(tǒng)在負(fù)載模擬部分通過(guò)人機(jī)接口設(shè)定具體負(fù)載形式和負(fù)載屬性,為了更加準(zhǔn)確快速的得到電流指令信號(hào)值,文中采用更加直接的數(shù)值計(jì)算方 法,由數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)時(shí)計(jì)算出該給定負(fù)載模式下的指令電流值。使用交流小信號(hào)分析法得到了系統(tǒng)的頻域方塊圖,并對(duì)主電路元件參數(shù)以及調(diào)節(jié)器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)大功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)頻率存在的限制,本文提出了幾種提高電流跟蹤精度的改進(jìn)方法,取得了良好的效果。整個(gè)系統(tǒng)在PSIM平臺(tái)上進(jìn)行了不同工作模式下的仿真,仿真結(jié)果表明方案切實(shí)可行。最后依據(jù)仿真方案設(shè)計(jì)基于TMS320F2812的控制系統(tǒng)和功率電路,使用PROTEL軟件進(jìn)行了原理圖的繪制。@@關(guān)鍵詞:電子負(fù)載;能量回饋;電壓型變換器;滯環(huán)PWM電流控制;雙閉環(huán);PWM整流器
上傳時(shí)間: 2013-05-26
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隨著環(huán)境污染和能源短缺問(wèn)題的日趨嚴(yán)重,尋找一種儲(chǔ)備大、無(wú)污染的新能源已經(jīng)上升到世界各國(guó)的議事日程。太陽(yáng)能作為當(dāng)今最理想環(huán)保的能源之一,已經(jīng)得到了人類(lèi)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文以光伏(Photovoltaic—PV)并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,以最大限度利用太陽(yáng)能、無(wú)污染回饋電網(wǎng)為主要目標(biāo),開(kāi)展了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的理論研究和仿真,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。光伏并網(wǎng)逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備之一,其效率的高低、可靠性的好壞將直接影響整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和投資。本文主要研究適用于并網(wǎng)型光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器。 本文以一個(gè)完整的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,重點(diǎn)對(duì)單相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了全面的分析,并從并網(wǎng)系統(tǒng)的主電路拓?fù)洹⒖刂撇呗浴⒐聧u效應(yīng)以及系統(tǒng)的可靠性分析幾個(gè)方面做了詳細(xì)的分析和仿真實(shí)驗(yàn)。 首先,介紹了國(guó)內(nèi)外光伏并網(wǎng)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀,并對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)逆變器的要求做了簡(jiǎn)單介紹,對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)建立了總體認(rèn)識(shí)。 其次,討論研究了逆變器主電路的拓?fù)湫问剑⒏鶕?jù)實(shí)際情況,選擇了無(wú)變壓器的兩級(jí)結(jié)構(gòu),即前級(jí)DC/DC變換器和后級(jí)DC/AC逆變器,兩部分通過(guò)DClink連接。前級(jí)的DC/DC模塊采用Boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),后級(jí)的DC/AC逆變器采用逆變?nèi)珮驅(qū)崿F(xiàn)逆變,向電網(wǎng)輸送功率。討論確定了逆變器輸出電流的控制方式,并最終確定了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的總體方案。高性能的數(shù)字信號(hào)處理器芯片(Digital Signal Processor—DSP)的出現(xiàn),使得一些先進(jìn)的控制策略應(yīng)用于光伏并網(wǎng)的控制成為可能。本文以TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器芯片TMS320F2812為核心,設(shè)計(jì)了控制電路并給出了驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的電磁兼容設(shè)計(jì)思想。應(yīng)用MATLAB/Simulink中的工具箱搭建了整個(gè)電路模型,進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。 再次,我們已經(jīng)知道孤島效應(yīng)問(wèn)題關(guān)系到光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全問(wèn)題。本文分析了孤島效應(yīng)產(chǎn)生的原因、對(duì)電網(wǎng)的危害和目前各種常用的被動(dòng)和主動(dòng)及外部孤島效應(yīng)的檢測(cè)方法。根據(jù)本文涉及的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn),采用了電壓前饋正反饋檢測(cè)孤島的方法,然后詳細(xì)介紹了該方法的原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程, 并給出了逆變器的反孤島效應(yīng)模型和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。仿真結(jié)果證明,該方法是可行的,并且達(dá)到了IEEE Std.2000—929標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 光伏系統(tǒng)的可靠性研究對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行乃至投資決策產(chǎn)生了重要影響。本論文以光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本組成為線索,對(duì)各部分進(jìn)行可靠性分析,對(duì)滿(mǎn)足一定可靠性水平的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行分析,從而對(duì)其的推廣使用起到了理論指導(dǎo)作用。 關(guān)鍵詞:光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng);逆變器;孤島效應(yīng);DSP;可靠性分析
標(biāo)簽: 光伏并網(wǎng) 逆變器 可靠性分析
上傳時(shí)間: 2013-04-24
上傳用戶(hù):daoxiang126
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,高壓換流設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用中日益廣泛。其核心元件晶閘管(SCR)的電壓與電流越來(lái)越高(已達(dá)到10KV/10KA以上),應(yīng)用場(chǎng)合要求也越來(lái)越高。在國(guó)際上,晶閘管的光控技術(shù)發(fā)展日益成熟。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)晶閘管技術(shù)發(fā)展前景和需求的展望,本文采用自供電驅(qū)動(dòng)技術(shù)與光控技術(shù)相結(jié)合,研發(fā)光控自供電晶閘管驅(qū)動(dòng)控制板,然后與晶閘管本體相結(jié)合即形成光控晶閘管工程化實(shí)現(xiàn)模型,其可作為光控晶閘管的替代技術(shù)。 在工程應(yīng)用中,光控晶閘管的典型應(yīng)用場(chǎng)合為四象限高壓變頻器和國(guó)家大型直流輸變電系統(tǒng)等。隨著國(guó)家節(jié)能工程的實(shí)施,高壓變頻器的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,已成為工業(yè)節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)。高壓直流換流系統(tǒng)難度大,技術(shù)復(fù)雜,要求高,本論文研究的光控晶閘管替代技術(shù)只作為其儲(chǔ)備技術(shù)之一。本論文以電流源型高壓變頻器作為該光控晶閘管替代技術(shù)的應(yīng)用背景重點(diǎn)闡述。 電流源型高壓變頻器為了提高單機(jī)容量,通常是數(shù)個(gè)SCR串聯(lián)使用。隨著系統(tǒng)容量越來(lái)越大,裝置對(duì)高壓開(kāi)關(guān)器件的要求也越來(lái)越高。如果一組串聯(lián)SCR中某一個(gè)SCR該導(dǎo)通時(shí)沒(méi)有導(dǎo)通,那么加在該組SCR上的電壓都將加到該SCR上形成過(guò)電壓,造成該器件的擊穿損壞,甚至于一組串聯(lián)SCR都被燒壞。為了克服上述問(wèn)題,保證高壓變頻器中串聯(lián)晶閘管能夠安全可靠的工作,提高系統(tǒng)可靠性,有必要為晶閘管配備后備驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本文提出了給SCR驅(qū)動(dòng)電路增設(shè)自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)——SPDS (Self—Powered Drive System)的解決辦法。SPDS基本功能是通過(guò)高位取能電路利用RC緩沖電路中的能量為監(jiān)測(cè)電路和后備觸發(fā)電路提供正常工作所需要的能量。它的優(yōu)點(diǎn)是由于緩沖電路與晶閘管同電位,自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要求的電壓隔離水平可以從幾千伏降低到幾百伏,節(jié)省了高壓隔離變壓器,節(jié)省了成本和體積,提高了系統(tǒng)可靠性。國(guó)外對(duì)相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)有了深入研究,并將其應(yīng)用在高壓變頻器產(chǎn)品中。在國(guó)內(nèi),目前還沒(méi)有查到相關(guān)文獻(xiàn)。本文為基于晶閘管的電流源型高壓變頻器設(shè)計(jì)了一種高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,為自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用和其他高壓開(kāi)關(guān)器件自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研制提供了參考。 本文詳細(xì)介紹了串聯(lián)高壓晶閘管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求和RC緩沖電路的工作特 點(diǎn),進(jìn)而提出了SPDS的工作原理和具體實(shí)現(xiàn)方式,闡述了SPDS各部分組成及其功能。SPDS的核心技術(shù)是取能回路和觸發(fā)方式的設(shè)計(jì)。本文在比較各種高壓取能方式和觸發(fā)方式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選擇采用RC緩沖取能方式和光纖觸發(fā)方式。 論文基于Multisim10仿真軟件,結(jié)合高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取能電路的原理,對(duì)高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部分——SPDS取能電路進(jìn)行了仿真。通過(guò)搭建帶SPDS取能電路的單相晶閘管仿真電路和電流源型高壓變頻器前側(cè)變流電路的仿真模型,詳細(xì)討論了影響RC取能回路正常工作的各種因素。同時(shí),通過(guò)設(shè)定仿真電路的參數(shù),分析了其工作狀況。根據(jù)得到的仿真波形圖,證明了高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以達(dá)到有效觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的設(shè)計(jì)目標(biāo),具有可行性。 為考察SPDS的實(shí)際工作性能,本文搭建了簡(jiǎn)易的SPDS低壓硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為其高壓條件下的工程化應(yīng)用打好了基礎(chǔ)。 在論文的最后,對(duì)高壓晶閘管自供電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。 關(guān)鍵詞:高壓變頻器;晶閘管驅(qū)動(dòng);自供電系統(tǒng);高壓換流;光控晶閘管
上傳時(shí)間: 2013-05-26
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輕型高壓直流輸電系統(tǒng)在解決交流系統(tǒng)非同步互聯(lián)、向偏遠(yuǎn)地區(qū)的無(wú)源負(fù)荷供電、滿(mǎn)足保護(hù)環(huán)境要求等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。在傳統(tǒng)的基于兩電平或三電平電壓源型換流器的輕型高壓直流輸電系統(tǒng)中,換流器交流側(cè)需要使用體積龐大和笨重的濾波裝置,橋臂的高電壓需要功率開(kāi)關(guān)器件直接串聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)等,增大了換流站的占地空間,降低了換流器的工作效率。 本文針對(duì)傳統(tǒng)輕型高壓直流輸電系統(tǒng)所存在的缺點(diǎn),采用一種新的模塊化多電平換流器作為輕型高壓直流輸電系統(tǒng)的換流器。分析了模塊化多電平換流器的工作原理,并提出將其應(yīng)用于輕型高壓直流輸電系統(tǒng)的調(diào)制算法和控制策略。最后對(duì)控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行一定的探討。通過(guò)仿真驗(yàn)證所提出的調(diào)制算法和控制策略的正確性。具體說(shuō)來(lái),全文的主要工作體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 1、詳細(xì)講述模塊化多電平換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、子模塊的具體實(shí)現(xiàn)形式及工作原理,并提出適合該換流器的調(diào)制算法。 2、詳細(xì)介紹組成輕型高壓直流輸電系統(tǒng)的電壓源型換流器的工作原理,分析電壓源型換流器的間接電流和直接電流控制策略。 3、對(duì)基于模塊化多電平換流器的輕型高壓直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證所提出控制策略的正確性。 4、探討解決模塊化多電平換流器子模塊直流側(cè)電容電壓的均衡問(wèn)題,提出一種較為簡(jiǎn)單有效的控制方法。 5、提出基于模塊化多電平換流器結(jié)構(gòu)的輕型高壓直流輸電控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,并重點(diǎn)講述子模塊的數(shù)字邏輯電路的實(shí)現(xiàn)方法。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,汽車(chē)結(jié)構(gòu)不斷完善,人們對(duì)汽車(chē)的性能更加關(guān)注。汽車(chē)本身是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),在使用過(guò)程中,隨著行駛里程的增加和使用時(shí)間的延續(xù),汽車(chē)技術(shù)狀況可能不斷惡化,需要定期進(jìn)行檢測(cè)。汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)是一種不解體檢驗(yàn)汽車(chē)性能的檢測(cè)設(shè)備,采用現(xiàn)代電測(cè)和計(jì)算機(jī)技術(shù),模擬汽車(chē)在各種路面行駛阻力,使汽車(chē)的道路試驗(yàn)項(xiàng)目移至室內(nèi)進(jìn)行,減少室外環(huán)境變化對(duì)測(cè)試的影響,能夠很好的改善試驗(yàn)人員的試驗(yàn)環(huán)境和提高測(cè)試精度。 本文首先介紹了汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,闡明了研究汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的目的和意義,給出了汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理,在詳細(xì)分析汽車(chē)道路上和底盤(pán)測(cè)功機(jī)上運(yùn)行受力情況的基礎(chǔ)上,建立了測(cè)功機(jī)電模擬模型。采用電模擬阻力加載裝置,不僅省去了繁瑣的慣性飛輪裝置,簡(jiǎn)化了底盤(pán)測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu),而且實(shí)現(xiàn)了慣性阻力的無(wú)級(jí)模擬。在系統(tǒng)硬件上,設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號(hào)的采集電路和前端信號(hào)處理電路,提高了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,保證系統(tǒng)的精度,并給出了勵(lì)磁控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在通訊上,設(shè)計(jì)CAN和USB互相轉(zhuǎn)化的接口電路,不僅實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)之間的通訊,而且還突破了傳統(tǒng)底盤(pán)測(cè)功機(jī)上下位機(jī)通訊速率慢的瓶頸。在控制策略上,采用積分分離PID算法,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩、勵(lì)磁電流的兩個(gè)雙閉環(huán)控制器,滿(mǎn)足了汽車(chē)底盤(pán)測(cè)功機(jī)不同運(yùn)行狀況的需求。在軟件上,采用模塊化編程的思想,從而增強(qiáng)了程序的可移植性和靈活性。最后,構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:系統(tǒng)能滿(mǎn)足汽車(chē)性能測(cè)試的要求。
標(biāo)簽: 汽車(chē)底盤(pán) 測(cè)功 測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-12
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高壓TSC(Thyristor Switch Capacitor)裝置是指額定工作電壓為6kV-35kV晶閘管投切電容器補(bǔ)償裝置,是一種典型靜止無(wú)功補(bǔ)償器,其對(duì)增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,保證電壓質(zhì)量及改善電能質(zhì)量都能發(fā)揮良好的作用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)高壓TSC裝置研制與生產(chǎn)還處于起步階段,加速高壓TSC裝置的國(guó)產(chǎn)化,對(duì)在我國(guó)電力系統(tǒng)中早日推廣與應(yīng)用高壓TSC裝置具有重大意義。 首先在無(wú)功功率的測(cè)量上,如何在有諧波干擾等復(fù)雜環(huán)境下準(zhǔn)確檢測(cè)無(wú)功功率,本文采用了基于快速傅立葉變換的方法,可以很好的完成無(wú)功功率的采集。在主電路結(jié)構(gòu)上,晶閘管開(kāi)關(guān)閥是高壓TSC裝置的關(guān)鍵構(gòu)成部件,高壓TSC裝置要求晶閘管開(kāi)關(guān)應(yīng)具有良好的電氣性能,要求晶閘管開(kāi)關(guān)應(yīng)是有效和可靠的。本文通過(guò)晶閘管特性和串聯(lián)技術(shù)的研究,給出了晶閘管串聯(lián)開(kāi)關(guān)的靜態(tài)均壓和動(dòng)態(tài)均壓方法,設(shè)計(jì)出合理使用的電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)仿真分析,驗(yàn)證了均壓電路的效果。 電容器無(wú)涌流投入技術(shù)也是TSC主要研究點(diǎn),由于在高壓系統(tǒng)中器件兩端承受的電壓較高,低壓TSC系統(tǒng)中常用的過(guò)零固態(tài)繼電器或集成過(guò)零觸發(fā)芯片滿(mǎn)足不了耐壓的需要,本文設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的過(guò)零檢測(cè)及觸發(fā)電路,在器件兩端電壓過(guò)零時(shí)觸發(fā),避免了由于電容器殘壓過(guò)高而造成的巨大沖擊電流,從而在硬件電路上實(shí)現(xiàn)電容器組的無(wú)過(guò)渡過(guò)程投切,電路簡(jiǎn)單可靠。同時(shí),在控制策略上將幾種投切判據(jù)進(jìn)行了比較,采用了電壓無(wú)功復(fù)合投切判據(jù),以無(wú)功功率作為主判據(jù),電壓作為輔助判據(jù),有效地克服了僅以功率因數(shù)作為投切判據(jù)的控制方式中的輕載時(shí)容易產(chǎn)生投切振蕩而重載時(shí)容易出現(xiàn)補(bǔ)償不充分的缺點(diǎn)。
標(biāo)簽: TSC 無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器利用過(guò)采樣,噪聲整形和數(shù)字濾波技術(shù),有效衰減了輸出信號(hào)帶內(nèi)的量化噪聲,提高了信噪比。與傳統(tǒng)的Nyquist轉(zhuǎn)換器相比,它降低了對(duì)模擬電路性能指標(biāo)和元件精度的要求,簡(jiǎn)化了模擬電路的設(shè)計(jì),降低了生產(chǎn)成本。 本論文在對(duì)Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器原理研究的基礎(chǔ)上,基于TSMC0.18um工藝,采用1.8V工作電源,128倍的過(guò)采樣率,6.4MHz的采樣頻率,設(shè)計(jì)了一個(gè)主要應(yīng)用于音頻信號(hào)處理的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器,分辨率達(dá)到16位。在調(diào)制器的設(shè)計(jì)中,本文采用了多級(jí)噪聲整形MASH(2-1)級(jí)聯(lián)調(diào)制器結(jié)構(gòu),同時(shí),考慮了各種非理想因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響,在SDtoolbox工具的幫助下使用Simulink進(jìn)行調(diào)制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)。并使用Cadence Spectre對(duì)模塊電路進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真,包括運(yùn)放,比較器,帶隙基準(zhǔn)電壓源,CMOS開(kāi)關(guān),非交疊時(shí)鐘產(chǎn)生電路等。在數(shù)字抽取濾波器的設(shè)計(jì)中,采用了分級(jí)抽取技術(shù),使用MATLAB軟件中的SPTool和FDATool工具對(duì)各級(jí)抽取濾波器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。并在原有的濾波器算法的基礎(chǔ)上,采用了CIC濾波器和半帶濾波器,設(shè)計(jì)出了運(yùn)算量和存儲(chǔ)量都相對(duì)少的三級(jí)抽取濾波器系統(tǒng),大大降低了功耗和面積。 論文的仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的Sigma-Delta A/D轉(zhuǎn)換器信噪比達(dá)到102.3dB,滿(mǎn)足系統(tǒng)需要的16位精度要求。 關(guān)鍵詞:Sigma-Ddta; 信噪比; 多級(jí)噪聲整形; 數(shù)字抽取濾波器
標(biāo)簽: SigmaDelta 音頻 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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蓄電池作為一種儲(chǔ)能設(shè)備,廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)。近幾年來(lái),電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)迅速發(fā)展,對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)蓄電池是唯一的動(dòng)力源,需要定期的滿(mǎn)充滿(mǎn)放的維護(hù)來(lái)提高電池性能,同時(shí)測(cè)量電池實(shí)際安時(shí)數(shù)。蓄電池的充放電技術(shù)與蓄電池相伴而生,與蓄電池的發(fā)展和應(yīng)用有著密切的關(guān)系。充放電系統(tǒng)性能直接影響著蓄電池的技術(shù)狀態(tài),使用壽命,并決定著放電時(shí)對(duì)電網(wǎng)污染的程度。 目前,大功率蓄電池充放電系統(tǒng)仍大量采用晶閘管移相控制技術(shù),該技術(shù)具有技術(shù)成熟,價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn),但網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)低,對(duì)電網(wǎng)的污染大。而消除電網(wǎng)諧波污染、提高功率因數(shù)是電力電子領(lǐng)域研究的重大課題之一。本文為大功率鋰離子蓄電池充放電設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用電壓型PWM整流器和雙向DC/DC變換器的結(jié)構(gòu),在實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)電流波形的正弦化控制,具有節(jié)能,對(duì)電網(wǎng)污染小等優(yōu)點(diǎn)。 本文設(shè)計(jì)了主電路參數(shù)并在MATLAB/Simulink環(huán)境下進(jìn)行了仿真。本文還提出了以MC9S12D64為核心的雙向DC/DC變換器控制板和控制器的硬件、軟件的完整的設(shè)計(jì)方案。充電采用恒流充電和恒壓充電相結(jié)合的控制策略,實(shí)現(xiàn)單體電池電壓控制,提高了充放電控制性能和安全性。充放電系統(tǒng)樣機(jī)測(cè)試結(jié)果表明:滿(mǎn)載時(shí),系統(tǒng)效率80%以上,功率因數(shù)99%以上,諧波含量5%以下,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
標(biāo)簽: 大功率 充放電系統(tǒng) 鋰離子蓄電池
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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