基于PFC与软开关技术的高频整流器研制

来源 :湖北工业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zjxtlgj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来电力电子设备在众多领域得到广泛的应用,但与此同时,电网谐波污染等问题日益严重,这些问题对人们日常生活及工业生产均造成了较大的负面影响,受到了国内外相关组织机构的高度重视。如何进一步提升电源效率、减小装置体积、实现电源绿色化成为当今研究的重要课题。本文研究了一款基于Boost升压电路与移相全桥DC/DC电路,且具有功率因数校正及软开关功能的单位功率因数高频整流器。
  本文在综述了高频整流器及PFC、软开关技术的背景、研究意义、发展历程和国内外研究现状的基础上,分析了基于Boost升压电路和移相全桥DC/DC电路的高频整流器组成结构与工作原理,对主电路进行参数计算与器件选型,分析并设计了高频整流系统的硬件电路。
  本文采用状态空间平均法,在分别对Boost升压电路与移相全桥DC/DC电路建立小信号模型的基础上,对PFC电路研究了一种电流环基于重复控制、电压环基于PI控制的控制策略,并给出电流环重复控制器的详细设计过程;对移相全桥ZVS电路分析了基于PI控制器的电流内环、电压外环双闭环控制方式。论文设计了软件部分程序控制的结构框架,给出了主程序及子程序设计流程图并对其进行分析说明。
  最后,利用Matlab搭建模块电路对高频整流器模块进行仿真,验证了主电路和控制电路的结构选择、参数设计及控制方式的可行性。搭建实验平台,制作了一台高频整流器,进行了实验研究与分析。实验结果表明,功率因数接近1,移相全桥电路开关管基本实现软开关,电源效率高,验证了本文设计研究的正确性。
其他文献
柔性导体,一种在机械形变情况下依然可以保持导电的电极材料,目前在可穿戴设备、能源器件、电子皮肤、健康监测设备等领域具有非常广阔的应用前景。本论文根据“材料柔性”和“结构柔性”两种策略,分别在材料与结构方面引入柔性,从而制备出具有高机械稳定性、高导电能力的柔性导体。材料柔性,是利用材料自身的柔性,使得制备出的柔性导体具有优异的机械灵活性。结构柔性,就将拉伸性能低的材料制备成具有可拉伸结构,从而实现柔
学位
本论文在产品设计研究方向上创新性的提出婴幼儿小家电设计应该注重本土化,研究在大量国外家电产品直接引进中国的情况下,中国婴幼儿小家电产品的设计问题。在新一轮孕婴童产业发展高潮的社会背景以及文化设计产品蓬勃发展的背景下,笔者意识到中国婴幼儿小家电市场上产品质量和设计“有效供给”不足与新时代父母对婴幼儿家电的“有效需求”矛盾亟待解决。笔者尝试着引入本土化设计理念和方法用于婴幼儿小家电产品研发项目中去。首
学位
在市场中各类商品竞争极为激烈,各种产品的功能、形态也逐渐趋同,如何体现品牌的差异化从而树立品牌形象,成为现代企业产品开发的一项重大难题。本文主要以毛针织服装除绒熨烫一体机为突破口探讨产品系列化设计的定义、特点、重要性、分类等。通过毛针织服装电熨斗的系列化设计案例,总结研究系列化的设计理论与设计方法,通过小家电产品的系列化设计来探讨产品系列化设计的方法以及产品系列化设计的优势所在,为今后的设计提供一
学位
开关电源在各类电子设备中以体积小、重量轻、转换效率高等优点成为研究热点。小功率开关电源的发展方向趋于高频化与小型化,但是,由于部分电子元件的约束,功率密度很难进一步提高。  本文从四个途径进行隔离型高功率密度变换器的研究:  (1)电路拓扑结构  通过几种常用隔离型开关电源电路拓扑结构的对比分析,选择反激变换器的拓扑结构。通过对其工作原理及工作模式的分析,确定电流断续工作模式。根据开关电源的性能指
我国电网逐渐步入了信息智能化发展的新阶段,作为电力系统的核心环节,变电站开始向无人作业模式转变,从而引起变电站二次回路的根本性变革。随着智能变电站的逐步发展技术,可以负担海量信息的光纤数字信号于以太网交换机网络取代了原本的电缆连线,每一根光纤中同时传输多路SV/GOOSE信号,简化了控制回路的结构。与此同时,变电站的二次回路变得“不可见”,给运维检修工作带来了新的挑战。  本文以智能变电站二次回路
伴随着电路网络的发展,继电保护设施的检查与修理工作也越来越繁重过度的检查修理与检查修理不足都会使继电保护设施的可靠性受到影响,同时也影响到了电力网络的安全运行,正因如此,上到国家电网公司,下到各网省市公司都投入到了继电保护设备状态检查修理的研究工作当中。由于继电保护设备包含大量电子元器件,其可靠性评估方法与一次设备不同,继电保护设备的检修方式、方法也与其他设备有所不同,不能将其他设备状态的检查修理
学位
当今,随着经济全球化和工业化进程快速发展,能源危机和环境污染是制约可持续发展的两大重要因素,而且,可利用的化石能源在不久的将来会消耗殆尽,因此寻找可再生能源代替化石能源是发展的趋势,太阳能发电因以其无污染、资源丰富、可靠等优点成为各国的必然选择。本文以单相两级非隔离光伏并网逆变器为研究对象,前级DC/DC变换器采用Boost升压电路来实现最大功率点跟踪控制,后级采用H桥逆变电路来实现并网控制。  
学位
随着风能、太阳能等分布式电源及其构成的微电网的广泛应用,分布式发电的间歇性、随机性的特点和负荷的波动等对微电网的电能质量和稳定性造成的影响越来越大。利用储能装置可以在一定程度上起到抑制功率波动的作用,但是单一的储能装置难以较好地同时满足功率与能量两方面的要求。利用超级电容与蓄电池组成的混合储能系统能较好实现微电网功率平衡,电能质量的改善,从而提高供电可靠性。本文以光伏微电网系统为研究对象,考虑蓄电
学位
励磁控制对电厂电力的稳定发送方面起着十分必要的作用,近年来,电力系统规模增大,科技发展,自动化理论和应用都在进步,在电厂励磁系统及其控制方面都有了越来越多的理论并投入应用。  本文所做的工作如下:  (1)对电厂发电机励磁系统建模,介绍励磁系统结构和其中的传递函数,再分别对励磁系统各部分单元进行建模和参数分析,最后整合对整个励磁系统进行建模。  (2)对电厂发电机励磁系统进行参数辨识,分别用频域法
学位
随着经济社会的发展,全社会的用电量不断增加,对电能质量的要求也越来越高,因此对电能质量数据进行实时采集与分析已成为电力监管部门的一项重要工作。目前变电站电能质量数据的采集还停留在依靠技术人员手动操作的阶段,不但效率低而且还危及工作人员的人身安全。因此开发一种应用于电能质量数据采集的远程无线数据采集系统显得尤为必要。无人机技术平台的快速发展为解决这个问题提出了新的思路,其高效灵活的特点,可以有效提高
学位