隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,照明用電占人類(lèi)總發(fā)電量的比重也越來(lái)越大,對(duì)電子鎮(zhèn)流器的要求也越來(lái)越高,即功率因數(shù)高低的要求更加明確,功率因數(shù)高低已成為綜合衡量整流設(shè)備的一個(gè)重要指標(biāo)。 本次課題采用功率因數(shù)控制芯片UC3854為核心,設(shè)計(jì)了一種較寬電壓輸入范圍、固定電壓輸出的250W的AC/DC變換器。對(duì)該變換器所用的有源功率因數(shù)校正(APFC)系統(tǒng)與UC3854芯片的原理和結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的分析與討論,介紹了UC3854的管腳排列及功能。所設(shè)計(jì)的以UC3854為核心的有源功率因數(shù)校正器能在90V~220V的寬電壓輸入范圍內(nèi)得到穩(wěn)定的380V直流電壓輸出,并使功率因數(shù)達(dá)到0.99以上。 MATLAB強(qiáng)大的信號(hào)分析處理能力對(duì)高效地設(shè)計(jì)APFC系統(tǒng)及整定各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)帶來(lái)了極大便利。本文同時(shí)也采用MATLAB設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)有源功率因數(shù)校正器的仿真,用SIMULINK已有模塊模擬了UC3854的控制過(guò)程,給出了仿真電路和波形。 本文創(chuàng)新性的將系統(tǒng)工程引入APFC電路中,將系統(tǒng)工程中的建模分析和狀態(tài)空間法應(yīng)用到此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,使得此次工程設(shè)計(jì)提升到了抽象的數(shù)學(xué)概念上。用數(shù)學(xué)模型可以表達(dá)出主電路的工作原理,從狀態(tài)空間法中找出了改變系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的相應(yīng)參數(shù),為此類(lèi)電路的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
標(biāo)簽: 有源功率因數(shù) 校正技術(shù)
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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隨著綠色工程的實(shí)施,在照明領(lǐng)域,已將電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用到電氣照明中去,所以尋找綠色、高效、長(zhǎng)壽命、光色好等優(yōu)點(diǎn)的照明設(shè)備已成為必然。高強(qiáng)度氣體放電燈(High-Intensity-Discharge)由于光效高而節(jié)能,已經(jīng)在照明領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器存在諸多缺點(diǎn),故與之配套的HID燈電子鎮(zhèn)流器的開(kāi)發(fā)成為研究的熱點(diǎn),本文對(duì)基于數(shù)字控制的HID燈電子鎮(zhèn)流器進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。 本文第二章闡述了氣體放電的基礎(chǔ)知識(shí)和電光源的基本參數(shù)。比較了電子電感鎮(zhèn)流器的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)HID燈對(duì)電子鎮(zhèn)流器的要求,介紹了電子鎮(zhèn)流器基本原理和發(fā)展趨勢(shì)。第三章對(duì)高強(qiáng)度氣體放電燈的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。首先是對(duì)電子鎮(zhèn)流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與比較,選定了傳統(tǒng)的三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),其次是對(duì)電子鎮(zhèn)流器的核心-逆變器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,選定了全橋逆變結(jié)構(gòu),再次是對(duì)HID燈的各種點(diǎn)火電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,本文選定了用單片機(jī)進(jìn)行控制的點(diǎn)火的方式;最后是對(duì)燈的聲諧振進(jìn)行了各種方式的比較與分析,給出通過(guò)數(shù)字調(diào)頻的方式來(lái)抑制聲諧振理論分析。第四章主要通過(guò)比較各種功率因數(shù)校正的優(yōu)缺點(diǎn),并采取了基于boost結(jié)構(gòu)的臨界功率因數(shù)校正。第五章對(duì)HID燈啟動(dòng)工作過(guò)程進(jìn)行了分析,提出了三段線(xiàn)性控制的策略,給出了控制的理論分析;比較了間接和直接兩種控制恒功率的方法,選定間接控制方式。第六章主要對(duì)數(shù)字控制的250W金鹵燈的樣機(jī)的實(shí)現(xiàn)中的部分電路(保護(hù)、驅(qū)動(dòng)、逆變)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)并給出了部分電路圖和軟件設(shè)計(jì)的流程圖以及部分仿真與試驗(yàn)波形。最后在第七章對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,對(duì)本文的設(shè)計(jì)進(jìn)行小結(jié)以及對(duì)未來(lái)的展望。
標(biāo)簽: 氣體 電子鎮(zhèn)流器
上傳時(shí)間: 2013-07-16
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高壓直流電源廣泛應(yīng)用于醫(yī)用X射線(xiàn)機(jī),工業(yè)靜電除塵器等設(shè)備。傳統(tǒng)的工頻高壓直流電源體積大、重量重、變換效率低、動(dòng)態(tài)性能差,這些缺點(diǎn)限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。而高頻高壓直流電源克服了前者的缺點(diǎn),已成為高壓大功率電源的發(fā)展趨勢(shì)。本文對(duì)應(yīng)用在高輸出電壓大功率場(chǎng)合的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行研究,對(duì)主電路拓?fù)洹⒖刂撇呗浴⒐に嚱Y(jié)構(gòu)等方面做出詳細(xì)討論,提出實(shí)現(xiàn)方案。 高壓變壓器由于匝比很大,呈現(xiàn)出較大的寄生參數(shù),如漏感和分布電容,若直接應(yīng)用在PWM變換器中,漏感的存在會(huì)產(chǎn)生較高的電壓尖峰,損壞功率器件,分布電容的存在會(huì)使變換器有較大的環(huán)流,降低了變換器的效率。本文選用具有電容型濾波器的LCC諧振變換器為主電路拓?fù)洌梢岳酶邏鹤儔浩髦新└泻头植茧娙葑鳛橹C振元件,減少了元件的數(shù)量,從而減小了變換器的體積。 LCC諧振變換器采用變頻控制策略,可以工作在電感電流連續(xù)模式(CCM)和電感電流斷續(xù)模式(DCM),本文對(duì)這兩種工作模式進(jìn)行詳細(xì)討論。針對(duì)CCM下的LCC諧振變換器,本文分析其工作原理,用基波近似法推導(dǎo)出變換器的穩(wěn)態(tài)模型,給出一種詳盡的設(shè)計(jì)方法,可以保證所有開(kāi)關(guān)管在全負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān),減小電流應(yīng)力和開(kāi)關(guān)頻率的變化范圍,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。基于該變換器,研制出輸出電壓為41kV,功率為23kW的高頻高壓電源,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了分析與設(shè)計(jì)的正確性。 針對(duì)DCM下的LCC諧振變換器,本文分析其工作原理,該變換器可以實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)關(guān),有效地減小IGBT拖尾電流造成的關(guān)斷損耗。論文通過(guò)電路狀態(tài)方程推導(dǎo)出變換器的電壓傳輸比特性,在此基礎(chǔ)上對(duì)主電路參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。基于該變換器,研制出輸出電壓為66kV,功率為72kW的高頻高壓電源,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了方案的可行性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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工業(yè)領(lǐng)域中需要大量的AC/DC整流電源。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?cè)灰嬉庾R(shí)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(shì)。由于中大功率的電力電子設(shè)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(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的一大熱點(diǎn)。 隨著數(shù)字控制技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的控制策略通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字控制的特有優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)化硬件電路,克服了模擬電路中參數(shù)溫度漂移的問(wèn)題,控制靈活且易實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制等,使得所設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)周期。因此,數(shù)字化控制電源已成為當(dāng)今于開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品設(shè)計(jì)的潮流。 本文首先給出了幾種常見(jiàn)的三相功率因數(shù)校正方案,并對(duì)其進(jìn)行了比較和分析,在前面的基礎(chǔ)上提出了:三相三開(kāi)關(guān)三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和雙閉環(huán)控制的策略結(jié)合的三相PFC系統(tǒng)。緊接著介紹了DSP芯片的特點(diǎn)及其在電力電子裝置中的應(yīng)用,首先介紹目前DSP芯片的發(fā)展,通過(guò)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(duì)TMSLF2407芯片的內(nèi)部資源和該芯片數(shù)字式PWM信號(hào)產(chǎn)生的原基于DSP的三相有源功率因數(shù)校正研究與設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(guò)瞬時(shí)值控制獲得快速的動(dòng)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(shí)值控制,具有較高的輸出精度。本文最后應(yīng)用仿真軟件MATLAB中的SIMULINK對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)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(shè)計(jì)。對(duì)于三相變換器這種復(fù)雜的非線(xiàn)性系統(tǒng),需要模擬、數(shù)字信號(hào)混合仿真,仿真比較難以實(shí)現(xiàn)。一是因?yàn)槟P碗y以建立二是即使建立起一個(gè)模型,由于電路復(fù)雜,仿真軟件也未必能保證其收斂性。所以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化,利用MATLAB中的SIMULINK構(gòu)建了變換器的電壓模型,用于驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性。
標(biāo)簽: DSP 三相 有源功率因數(shù)校正
上傳時(shí)間: 2013-05-31
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基于51單片機(jī)的高精度紅外測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì),非接觸式測(cè)溫設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: 51單片機(jī) 高精度 紅外測(cè)溫
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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ADE7755高精度電能計(jì)量電路:ADE7755是一種高精度電能測(cè)量集成電路,主要用于單相電表系統(tǒng)。
標(biāo)簽: 7755 ADE 高精度 電能計(jì)量
上傳時(shí)間: 2013-06-20
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–越來(lái)越高的效率及功率密度的要求–輸出電壓必須越來(lái)越低,輸出電流越來(lái)越高–可以支持預(yù)偏壓操作–快速的瞬態(tài)響應(yīng)
上傳時(shí)間: 2013-06-15
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本文講述了一種運(yùn)用于功率型MOSFET 和IGBT 設(shè)計(jì)性能自舉式柵極驅(qū)動(dòng)電路的系統(tǒng)方法,適用于高頻率,大功率及高效率的開(kāi)關(guān)應(yīng)用場(chǎng)合。不同經(jīng)驗(yàn)的電力電子工程師們都能從中獲益。在大多數(shù)開(kāi)關(guān)應(yīng)用中
標(biāo)簽: 6076 AN 高電壓 柵極驅(qū)動(dòng)器IC
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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極值型中值濾波算法在高噪聲率下的濾波效果不是很好,主要原因有以下兩個(gè):首先,濾波窗口中過(guò)多的噪聲點(diǎn)會(huì)使窗口中的點(diǎn)在排序時(shí)產(chǎn)生中值偏移;其次是高噪聲率環(huán)境下,可能序列中值本身就是是噪聲點(diǎn)。對(duì)此,本文提出
上傳時(shí)間: 2013-06-26
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隨著雷達(dá)、圖像、通信等領(lǐng)域?qū)π盘?hào)高速處理的要求,研究人員正尋求高速的數(shù)字信號(hào)處理算法,以滿(mǎn)足這種高速地處理數(shù)據(jù)的需要。常用的高速實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的器件有ASIC、可編程的數(shù)字信號(hào)處理芯片、FPGA,等等。 本文研究了時(shí)域FPGA上實(shí)現(xiàn)高速高階FIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)了高壓縮比的LFM脈沖信號(hào)的匹配濾波。文章根據(jù)FIR數(shù)字濾波器理論,分析比較實(shí)現(xiàn)了FIR濾波器的方法;使用并行分布式算法,在Xilinx的VirtexⅡFPGA系列芯片上設(shè)計(jì)了高速高階FIR濾波器。并詳細(xì)進(jìn)行了分析;設(shè)計(jì)出了一個(gè)256階的線(xiàn)性調(diào)頻脈沖壓縮信號(hào)的匹配濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例,并用ModelSim軟件進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽: FPGA FIR 濾波器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-18
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