隨著電力電子技術的發(fā)展,開關電源的小型化、高頻化成為趨勢,其中各個部分工作時的電磁干擾問題也越來越嚴重,因此開關電源的電磁兼容性也越來越引起人們的重視。目前,軟開關技術因其能減少開關損耗和提高效率,在開關電源中應用越來越廣泛。本文的主要目的是針對開關電源中的電磁干擾進行分析,研究軟開關技術對電磁干擾的影響,并且提出一種抑制共模干擾的濾波方法。 本文首先介紹了電磁兼容的定義、開關電源EMI的特點,論述了開關電源中EMI的研究現(xiàn)狀。從電磁干擾的三要素出發(fā),介紹了開關電源中電磁干擾的干擾源和干擾的耦合通路。分析了電感、電容、高頻變壓器等器件的高頻特性,并介紹了線性阻抗穩(wěn)定系統(tǒng)(LISN)的定義和作用。在了解了軟開關基本概念的基礎上,本文以全橋變換器為對象,介紹了移相全橋ZVS的工作原理,分析了它在實現(xiàn)過程中對共模干擾的影響,并在考慮IGBT寄生電容的情況下,對其共模干擾通道進行了分析。然后以UC3875為核心,設計了移相全橋ZVS的控制電路和主電路,實現(xiàn)了軟開關。為了對共模干擾進行抑制,本文提出了一種新型的有源和無源相結合的EMI濾波器,即無源部分采用匹配網(wǎng)絡法,將阻抗失配的影響降到最低;有源部分采用前饋控制,對共模電流進行補償。 針對以上提出的問題,本文通過Saber軟件對移相全橋ZVS進行了仿真,并和硬開關條件下的傳導干擾進行了比較,得出了在高頻段,ZVS的共模干擾小于硬開關,在較低頻段改善不大,甚至更加嚴重,而差模干擾有較大衰減的結論。通過對混合濾波器進行仿真,取得了良好的濾波效果,和傳統(tǒng)的無源EMI濾波器相比,在體積和重量上都有一定優(yōu)勢。
上傳時間: 2013-05-28
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RS-232/RS-485 無源轉換電路設計
上傳時間: 2013-06-30
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隨著電信業(yè)的迅猛發(fā)展,電信網(wǎng)絡總體規(guī)模不斷擴大,網(wǎng)絡結構日益復雜先進。作為通訊支撐系統(tǒng)的通訊用基礎電源系統(tǒng),市場需求逐年增加,其動力之源的重要性也日益突出。龐大的電信網(wǎng)絡高效、安全、有序的正常運行,對通信電源系統(tǒng)的品質(zhì)提出了越來越嚴格的要求,推動了通信電源向著高效率、高頻化、模塊化、數(shù)字化方向發(fā)展。 本文在廣泛了解通信電源的行業(yè)現(xiàn)狀和研究熱點的基礎上,深入研究了開關電源的基本原理及相關技術,重點分析了開關電源功率因數(shù)技術及移相全橋軟開關PWM技術的基本原理,并在這基礎上設計了一款通信機房常用的48V/25A的通信電源模塊,該電源模塊由功率因數(shù)校正和DC/DC變換兩級電路組成,采用了一些最新的技術來提高電源的性能。例如,在電路拓撲中引入軟開關技術,通過采用移相全橋軟開關PWM變換器實現(xiàn)開關管的零電壓開通,減小功率器件損耗,提高電源效率;采用高性能的DSP芯片對電源實現(xiàn)數(shù)字PWM控制,克服了一般單芯片控制器由于運行頻率有限,無法產(chǎn)生足夠高頻率和精度的PWM輸出及無法完成單周期控制的缺陷;引入了智能控制技術,以模糊自適應PID控制算法取代傳統(tǒng)的PID算法,提高了開關電源的動態(tài)性能。 整篇論文以電源設計為主線,在詳細分析電路原理的基礎上,進行系統(tǒng)的主電路參數(shù)設計、輔助電路設計、控制回路設計、仿真研究、軟件實現(xiàn)。
上傳時間: 2013-05-26
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隨著對電能應用高效率的要求,基于電力電子技術的非線性負載等開關設備的應用越來越普遍,這些開關設備造成的諧波成分對電網(wǎng)的污染也越來越嚴重。這些諧波會影響其它電氣設備的正常工作,危及電網(wǎng)安全。電力有源濾波器由于能對頻率和幅值都變化的諧波進行跟蹤補償,得到了廣泛的研究。 本文是在課題組380V、260kVA純有源電力濾波器項目方案的論證階段,為提高大容量單臺純有源濾波器的效率和動、穩(wěn)態(tài)性能而做的分析、設計和仿真驗證工作。論文首先介紹了通過LCL濾波器與電網(wǎng)相連的并聯(lián)電力有源濾波器的主電路結構,進而分析了這種主電路結構在大容量和低開關頻率場合對開關紋波衰減的優(yōu)勢。通過比較PI控制和狀態(tài)反饋控制,選取全狀態(tài)反饋來達到對系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。 將電網(wǎng)處理為擾動輸入,對LCL主電路在靜止abc坐標系中進行了建模,然后選取系統(tǒng)閉環(huán)期望極點設計了控制系統(tǒng)。為消除電網(wǎng)這個外部輸入對指令電流跟蹤的影響,引入了電壓前饋,并從理論上推導了前饋的具體關系式。之后引入了觀測器,并把對電網(wǎng)輸入的建模考慮進了觀測器,消除了電網(wǎng)輸入對狀態(tài)估計和補償輸出造成的偏差。在電力有源濾波器實際安裝時,電網(wǎng)進線和變壓器的電感是不確定的,其會加在LCL的網(wǎng)側電感上,從而使對系統(tǒng)基于狀態(tài)空間的建模產(chǎn)生偏差,因此文章研究了所設計的控制器對LCL網(wǎng)側電感變化的適應性。為保證電力有源濾波器的穩(wěn)態(tài)指標,對狀態(tài)反饋后的系統(tǒng)設計了重復控制器。 最后,基于設計的控制器在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立了對1MW不控整流負載進行補償?shù)碾娏τ性礊V波器系統(tǒng)模型,進行了仿真;并對動靜態(tài)性能進行了分析,驗證了設計和理論分析的正確性。
上傳時間: 2013-06-20
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近幾十年來,由于大功率電力電子裝置的廣泛應用,使公用電網(wǎng)受到諧波電流和諧波電壓的污染日益嚴重,功率因數(shù)低,電能利用率低。為了抑制電網(wǎng)的諧波,提高功率因數(shù),人們通常采用無功補償、有源、無源濾波器等對電網(wǎng)環(huán)境進行改善。近年來,功率因數(shù)校正技術作為抑制諧波電流,提高功率因數(shù)的行之有效的方法,備受人們的關注。 本文在參閱國內(nèi)外大量文獻的基礎上,綜述了近年來國內(nèi)外功率因數(shù)校正的發(fā)展狀況,簡要分析了無源功率因數(shù)與有源功率因數(shù)的優(yōu)、缺點,并詳細分析了有源功率因數(shù)校正的基本原理和控制方法。在通過對主電路拓撲與控制方法的優(yōu)、缺點比較后,選擇BOOST變換器作為主電路拓撲,采用基于平均電流控制的UC3854控制器,設計了容量為300W的兩級有源功率因數(shù)校正電路的前一級電路,計算了主電路與控制電路的元件參數(shù)。根據(jù)此參數(shù),基于MATLAB環(huán)境下對功率因數(shù)校正前、后的電路進行了仿真,通過仿真波形的分析。最后搭建實驗電路進行實驗,采集實驗波形,對實驗結果進行分析,進-步驗證了本設計參數(shù)的正確性與準確性。 本文功率因數(shù)校正電路的設計,使電路的功率因數(shù)得到了明顯的改善,達到了設計要求,同時電路的總諧波畸變因數(shù)控制在了一定的范圍,減少了對電網(wǎng)的污染。并且電路的輸出電壓穩(wěn)定,為后一級的電路設計奠定了基礎。
標簽: 3854 UC 有源功率因數(shù)
上傳時間: 2013-05-22
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隨著通訊技術和電力系統(tǒng)的發(fā)展,對通訊用電源和電力操作電源的性能、重量、體積、效率和可靠性都提出了更高的要求。而應用于中大功率場合的全橋變換器與軟開關的結合解決了這一問題。因此,對其進行研究設計具有十分重要的意義。 首先,論文闡述PWM DC/DC變換器的軟開關技術,且根據(jù)移相控制PWM全橋變換器的主電路拓撲結構,選定適合于本論文的零電壓開關軟開關技術的電路拓撲,并對其基本工作原理進行闡述,同時給出ZVS軟開關的實現(xiàn)策略。 其次,對選定的主電路拓撲結構進行電路設計,給出主電路中各參量的設計及參數(shù)的計算方法,包括輸入、輸出整流橋及逆變橋的器件的選型,輸入整流濾波電路的參數(shù)設計、高頻變壓器及諧振電感的參數(shù)設計以及輸出整流濾波電路的參數(shù)設計。 然后,論述移相控制電路的形成,對移相控制芯片進行選擇,同時對移相控制芯片UC3875進行詳細的分析和設計。對主功率管MOSFET的驅動電路進行分析和設計。 最后,基于理論計算,對系統(tǒng)主電路進行仿真,研究其各部分設計的參數(shù)是否合乎實際電路。搭建移相控制ZV SDC/DC全橋變換器的實驗平臺,在系統(tǒng)實驗平臺上做了大量的實驗。 實驗結果表明,論文所設計的DC/DC變換器能很好的實現(xiàn)軟開關,提高效率,使輸出電壓得到穩(wěn)定控制,最后通過調(diào)整移相控制電路,可實現(xiàn)直流輸出的寬范圍調(diào)整,具有很好的工程實用價值。
上傳時間: 2013-08-04
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工業(yè)領域中需要大量的AC/DC整流電源。隨著現(xiàn)代電力電子技術的不斷發(fā)展,人們曰益意識到低功率因數(shù)整流系統(tǒng)造成了諧波污染和電網(wǎng)公害。因此消除電網(wǎng)諧波污染,提高功率因數(shù),成為整流系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。由于中大功率的電力電子設備在電網(wǎng)中占很大的比重,因此高功率因數(shù)的三相整流器的研究已成為當今國內(nèi)外研究的一大熱點。 隨著數(shù)字控制技術的不斷發(fā)展,越來越多的控制策略通過數(shù)字信號處理器(DSP)得以實現(xiàn)。數(shù)字控制的特有優(yōu)點:簡化硬件電路,克服了模擬電路中參數(shù)溫度漂移的問題,控制靈活且易實現(xiàn)先進控制等,使得所設計的電源產(chǎn)品不僅性能可靠,且易于大批量生產(chǎn),從而降低了開發(fā)周期。因此,數(shù)字化控制電源已成為當今于開關電源產(chǎn)品設計的潮流。 本文首先給出了幾種常見的三相功率因數(shù)校正方案,并對其進行了比較和分析,在前面的基礎上提出了:三相三開關三電平拓撲結構和雙閉環(huán)控制的策略結合的三相PFC系統(tǒng)。緊接著介紹了DSP芯片的特點及其在電力電子裝置中的應用,首先介紹目前DSP芯片的發(fā)展,通過比較選定了TI公司的TMSLF2407芯片作為本文的處理芯片,而后基于對TMSLF2407芯片的內(nèi)部資源和該芯片數(shù)字式PWM信號產(chǎn)生的原基于DSP的三相有源功率因數(shù)校正研究與設計理的分析,提出了三相PFC的數(shù)字化解決方案。在第四章中介紹了基于DSP數(shù)字控制的PFC的總體設計方案,電路所采用的是基于平均電流方案的雙閉環(huán)控制策略。內(nèi)環(huán)通過瞬時值控制獲得快速的動態(tài)性能,保證輸出畸變率較低,外環(huán)使用輸出電壓的瞬時值控制,具有較高的輸出精度。本文最后應用仿真軟件MATLAB中的SIMULINK對系統(tǒng)進行仿真,驗證控制策略的可行性,并有助于系統(tǒng)主電路和控制電路的設計。對于三相變換器這種復雜的非線性系統(tǒng),需要模擬、數(shù)字信號混合仿真,仿真比較難以實現(xiàn)。一是因為模型難以建立二是即使建立起一個模型,由于電路復雜,仿真軟件也未必能保證其收斂性。所以經(jīng)過簡化,利用MATLAB中的SIMULINK構建了變換器的電壓模型,用于驗證設計方法和設計參數(shù)的正確性。
標簽: DSP 三相 有源功率因數(shù)校正
上傳時間: 2013-05-31
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UBoot源碼分析及在S3C2440的移植過程
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:CETM008
作為電子類專業(yè)學生,實驗是提高學生對所學知識的印象以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,增加學生動手能力的必須環(huán)節(jié)。本設計的目的就是開發(fā)一套滿足學生實驗需求的信號源,基于此目的本信號源并不需要突出的性能,但經(jīng)濟上要求低成本,同時要求操作簡單,能夠輸出多種波形,并且利于學生在此平臺上認識信號源原理,同時方便在此平臺上進行拓展開發(fā)。 設計中運用虛擬儀器技術將計算機屏幕作為儀器面板,采用EPP接口,同時在FPGA上開發(fā)控制電路,為后續(xù)開發(fā)留下了空間,同時節(jié)省了成本。本設計采用地址線16位,數(shù)據(jù)線12位的靜態(tài)RAM作為信號源的波形存儲器,后端采用兩種濾波類型對需要濾波的信號進行濾波。啟動信號時軟件需要先將波形數(shù)據(jù)預存在存儲器中便于調(diào)用,最后得到的結果基本滿足教學實驗的需求。 本文結構上首先介紹了直接采用DDS芯片制作信號源的利弊,及作者采用這種設計的初衷,然后介紹了信號源的整體結構,總體模塊。以下章節(jié)首先介紹FPGA內(nèi)部設計,包括總體結構和幾大部分模塊,包括:時鐘產(chǎn)生電路,相位累加器,數(shù)據(jù)輸入控制電路,濾波器控制電路,信號源啟動控制電路。 然后介紹了其他模塊的設計,包括存儲器選擇,幅度控制電路的設計以及濾波器電路的設計,本設計的幅度控制采用兩級DA級聯(lián),以及后端電阻分壓網(wǎng)絡調(diào)節(jié)的方式進行設計,提高了幅度調(diào)節(jié)的范圍。對于濾波器的設計,依據(jù)不同的信號頻率,分成了4個部分,對于500K以下的信號采用的是二階巴特沃斯有源低通濾波,對于500K以上至5M以下信號采用的五階RC低通濾波器。 在軟件設計部分,分成兩個部分,對于底層驅動程序采用以Labwindows/CVI為平臺進行開發(fā),利用其編譯和執(zhí)行速度快,并且和LabVIEW能夠很好連接的特性。對于上層控制軟件,采用以LabVIEW為平臺進行開發(fā),充分利用其圖化設計,易于擴展。 論文最后對所做工作進行了總結,提出了進一步改進的方向。
上傳時間: 2013-04-24
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入研究有源濾波器各種理論的基礎上,綜合比較各個部分的設計 方法,對一臺有源電力濾波器各部分電路進行了設計,并對有源電力濾波器補 償電流成份的計算電路使用MATLAB工具軟件進行了模擬。
上傳時間: 2013-06-27
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