基于单周控制技术的逆变电源研究

合集下载

电气工程及其自动化专业毕业设计参考题目

电气工程及其自动化专业毕业设计参考题目

电气工程及其自动化专业毕业设计参考题目1.集成电路型方向阻抗继电器设计锅炉过热汽温模糊控制系统的设计2.基于小波分析和神经网络理论的电力系统短路故障研究3.谐振接地电网调谐方式的性能分析与实验测试4.电力系统继电保护故障信息采集及处理系统5.消弧线圈接地补偿系统优化研究6.面向对象的10kV配电网拓扑算法研究7.蚁群算法在配电网故障定位中的应用8.中性点接地系统三相负载综合补偿9.电力有源滤波器控制设计10.110kV电力线路故障测距11.防窃电装置的分析与设计12.基于单片机的数字电能表设计13.跨导运算放大器在继电保护中的应用14.基于微机的三段式距离保护实验系统开发15.小干扰电压稳定性实用分析方法研究16.基于灰色系统理论的电力系统短期负荷预测17.冲击负载引起电压波动与闪变分析18.基于等波纹切比雪夫逼近准则最优化方法设计FIR滤波19.电力系统智能稳定器PSS的设计20.基于模糊集理论的电力系统短期负荷预测21.基于labview虚拟仪器的电力系统测量技术研究22.基于重复控制的冷轧机轧辊偏心补偿系统23.基于模糊聚类的变压器励磁涌流与短路电流的识别24.基于蚁群算法的配电网报装路径优化25.基于虚拟仪器的变压器保护系统设计26.配网无功功率优化27.复合控制型电力系统稳定器研究28.电力系统鲁棒励磁控制器设计29.基于标准系统方块图的OTA-C滤波器的实现30.6-10KV电网线损理论计算潮流算法研究31.基于DSP的逆变电源并联系统的功率检测技术研究32.滤除衰减非周期分量的微机保护算法研究33.分布式电力系统发电机动态模型仿真研究34.基于MSP430单片机的温度测控装置的设计35.电力系统谐波分量计算-最小二乘法36.用户供电事故自动回馈系统37.电力系统谐波抑制的仿真研究38.电能质量的模糊定量评价方法39.燕山大学西校区110KV供电方案设计40.数据采集系统USB接口的实现41.具有比率制动和二次谐波制动特性的差动继电器软件设计42.水轮发电机模糊调速系统研究43.电流传输器在继电保护中的应用44.双回电力线路故障测距45.电力负荷管理系统主站控制系统的研究和设计46.燕山大学供电电网改造的初步设计47.基于PLC的机械手控制系统设计48.500KV变电站设计49.基于MATLAB的数字滤波器设计与仿真50.电力系统继电保护原理课件设计51.塑料注射成型机PLC控制系统设计52.铁磁谐振消谐器软件设计53.电力系统稳定器设计54.基于模糊理论的变电站电压无功综合控制研究55.基于小波理论的电力故障行波分析56.基于DSP的逆变电源并联系统锁相环设计57.220kV变电站设计58.医疗设备检测数量的计算机联网监控系统59.汽轮发电机故障诊断技术研究60.电压无功控制系统模糊控制器的设计61.电力系统电压-无功在线控制数据源仿真系统62.电力系统故障录波数据分析与研究63.火电厂除灰阀门PLC控制系统设计64.电压无功控制系统智能控制器的设计65.简单电力网络潮流计算系统的设计及开发66.混沌电路及其在保密通信中的应用67.电力系统通信协议转换的单片机实现68.混沌遗传算法在电力系统无功优化中的应用69.直流分布式发电系统控制70.逆变电源并联均流技术研究71.基于信息融合技术的变压器故障检测72.距离保护在高过渡电阻条件下的动作研究73.微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究74.火电厂锅炉水位模糊控制系统的研究75.基于人工神经网络的电力变压器故障诊断76.蚁群算法在配电网重构中的应用77.基于遗传算法的电力市场竞价策略研究78.电梯PLC控制系统设计79.自动重合闸装置设计80.变电站仿真培训系统设计81.基于MSP430单片机的距离保护系统设计82.变压器保护整定计算系统的设计83.电网售电量预测软件研究84.基于可控硅控制的制动器设计研究85.电铁用电特性分析及补偿方法研究86.伴随运算放大器在继电保护中的应用87.电力系统振荡的数字仿真研究88.基于智能理论的高压输电线路故障分析89.电网规划中网架规划的方法研究90.智能交通信号灯系统设计91.基于随机粒子群算法的无功优化92.少油断路器参数测量仪的研制93.应用电磁暂态程序分析电力系统铁磁谐振94.基于VB的液压AGC监控系统设计95.短路电流计算算法研究与编程实现96.应用虚拟仪器测量电网的不平衡度97.电力市场需求侧管理项目投资预测方法研究98.分布式发电微型涡轮发电机控制仿真99.锅炉燃烧系统模糊控制器的设计100.模糊图像分割技术研究101.电力系统谐波分量计算-傅立叶算法102.脉冲式电表的数据采集器设计103.信号流图在电网络分析与设计的应用104.短路计算及继电保护整定系统的设计105.自适应低通滤波器的设计106.中性点不接地系统电容电流检测方法及系统设计107.基于正反馈的单相分布式发电孤岛检测108.混合式光纤电流互感器的设计109.电网无功优化分区的研究110.PLC在机械手控制中的应用111.万能过载保护与自动调整112.零序电流方向保护系统设计113.分布式发电系统可靠性分析114.塑壳断路器的智能控制器初步设计115.基于PLC的高空作业车电控系统研制116.分布式发电燃料电池控制系统仿真117.变压器油荧光谱EEM数据处理与分析118.伴随运算放大器在电流模电路中的应用119.电力系统电压稳定的研究120.利用两侧电量进行电力线路故障测距121.铁磁谐振消谐器硬件系统的设计122.电力系统谐波分量计算-傅立叶与最小二乘法比较123.燕山大学西校区10KV配网综合自动化124.OTA-C电路在继电保护中的应用125.运算放大器在继电保护中的应用126.超高压输电线路的线损研究127.配电变压器不经济状态下的损耗分析与计算128.单相接地故障定位指示器的设计129.电力负荷管理系统无线通信网络的研究和设计130.基于零序电流比幅比相法配电网故障检测的研究131.粒子群算法在无功电压控制中的应用132.PLC在电镀生产线上的应用133.电力系统通信协议转换的单片机实现(硬件部分)134.电力系统潮流和网损计算软件研究135.燕大西校区10KV配网消弧与补偿136.同步发电机短路故障电流仿真分析137.配电网故障恢复研究138.基于PLC的模糊-PI空调室温控制研究139.数学形态学在电力系统暂态信号分析中的应用140.谐振软开关变流器控制研究141.BOOST单级功率因数校正电路研究142.BUCK单级功率因数校正电路研究143.430单片机控制H桥逆变电源研究144.多级电容升压电路研究145.430单片机控制双正激变换器研究146.Boost-Buck级联电路控制研究147.并联谐振DC-DC变换电路研究148.基于430单片机电动车控制研究149.变流器重复控制研究150.单开关逆变电路控制研究151.基于DS证据理论逆变器故障诊断研究152.交流变频电机在自动门控制系统中的应用153.移相控制ZVZCS 变换器154.家用变频空调器中无刷直流电机的控制算法155.电力系统通信协议转换的单片机实现156.一种单片机控制的异步电动机节能装置157.有源电力滤波器(APF)的单周期控制158.TOPSWITCH在单端反激式稳压电源中的应用159.TOPSWITCH在单端正激式稳压电源中的应用160.带传感器的无刷直流电机调速系统161.UC3854在功率因数校正中的应用162.FX2N型PLC在电梯控制中的应用163.Boost电路的软开关PFC技术研究164.Buck电路的电荷控制技术研究165.基于单周期控制的全桥逆变器研究166.榨油厂PLC控制组态界面设计167.三电平直流变换器研究168.单级功率因数校正电路研究169.Buck电路电流控制策略研究170.有源箝位正激变换器研究171.正反激变换器特性研究172.UC3855在Boost PFC变换器中的应用173.单片机控制异步电动机节能器的设计174.“H”型直流脉宽调速系统设计175.热连轧机电气控制系统设计176.穿孔机电气系统设计177.软开关单相Boost PFC电路研究178.锂离子电池充电控制器179.无位置传感器的三相无刷直流电机控制研究180.自驱动同步整流有源嵌位正激DC-DC变换器181.铅酸蓄电池充电控制器182.CRM Boost PFC变换器183.智能生态网络供热系统184.智能大厦的多功能会议系统的设计185.智能建筑的安全防范系统设计186.采用单片机控制的交流电焊机的设计187.SPWM异步电动机变频调速仿真研究188.基于控制专用单片机的无刷电机控制系统189.DC-DC软开关电源及其并联均流研究190.具有PFC功能的AC-DC开关电源设计191.单级逆变器及其单周控制研究192.电动汽车双向直流传动系统研究193.单片机闭环控制BOOST变换器研究194.单片机控制感应电机双馈调速系统研究195.全桥逆变器的单周期控制研究196.BUCK TL 变换器研究197.ZVZCS移相全桥变换器设计198.基于TDA5142T的无刷直流电动机驱动控制系统199.基于MSP430控制移相全桥逆变器的研究200.DSP控制的无差拍控制逆变电源201.电流控制两态调制逆变器的研究202.电网故障限流、保护器203.直流开关电源并联控制及系统设计204.单周期控制和PI控制技术的对比研究205.隔离变换器漏感影响的研究206.隔离式变换器变换效率提高的技术途径探究207.太阳光伏电池系统控制问题的研究208.DC/DC变换器的滑模变结构控制209.单相并联型APF特性的仿真分析210.超导储能磁体参数优化设计211.储能磁体励磁电源及其控制技术212.高频谐振式储能电容充电控制系统213.电力负荷管理系统终端装置的研究与设计214.低压大电流同步整流DC-DC变换器设计215.低电压大电流电压半桥变换电路设计216.ZVT PFC BOOST 变换器设计217.ZVT PWM DC-DC变换电路设计218.自驱动ZVS同步整流DC-DC变换器研究219.新型超声波测距系统的设计220.智能化车窗升降控制器的设计221.电动助力转向系统的研究222.智能温度控制系统的研究223.高频开关电源的设计224.反激变换器控制方式的研究225.DSP控制单相全桥逆变器的研究226.ZVZCS移相全桥变换器的研究227.单周控制不连续导电ZVS谐振PFC电路228.ZVZCS移相全桥DC/DC变换器229.电力电子电路缓冲器研究与仿真230.基于Boost的零电压转换PWM变换器研究231.电力负荷管理系统接口系统的研究和设计232.高功率因数电子镇流器研究233.带有功率因数校正的单级隔离式DC/DC变换器234.车载高频正弦波逆变电源235.带辅助变压器ZVZC移相全桥DC/DC变换器设计236.基于单周期控制的单相功率因数校正研究237.基于单周期控制的三相电力有源滤波器研究238.自激式隔离多路输出开关电源239.双耦合绕组反激式单级PFC变换器研究240.单相逆变器并网控制技术仿真研究241.基于MSP430的温度检测仪设计242.基于MSP430直流电机调速系统设计243.逆变器并联运行环流分析及其控制技术研究244.基于定频积分控制的有源滤波器设计245.新型移相控制ZVZCS DC/DC变换器246.带脉动补偿单相升压PFC电路研究247.单周期控制功率因数校正器248.采用“H”桥的软开关功率因数校正器249.单相逆变器SPWM策略比较研究250.臭氧发生器电源容性PWM控制研究251.Buck变换器的交错并联技术研究252.级联型变流器阶梯波脉宽调制研究253.谐波注入式SPWM技术研究254.ZVS移相全桥变换器的设计255.65W通用型多路隔离输出电源的设计256.基于单周期控制的单相电力有源滤波器的设计257.有源箝位ZVZCS移相全桥PWM变换器的研究258.单相逆变器的模糊控制技术仿真研究259.三电平Buck变换器的设计260.基于定频积分控制的单相PFC技术研究261.基于单周期控制的单相逆变器设计262.异步电动机SPWM变频调速仿真研究263.带位置传感器的无刷直流电机开环调速系统264.单周期控制的有源滤波器的研究265.临界工作模式单级功率因数校正电路研究266.多级电感升压电路研究267.变频电流源电路研究268.“T”型直流脉宽调速系统269.矿井提升机电控系统设计270.自驱动同步整流全桥变换器271.钢筋调直定尺剪切机数字控制研究272.热力企业生产监控系统的研究273.低电压大电流电压半桥变换器设计274.基于三次谐波检测无刷电机控制的研究275.三相UPS逆变器及其并联运行研究276.单片机控制半导体照明及其适配电源系统研究277.单周期控制功率因数校正技术研究278.发光二极管最佳驱动方式的对比研究279.DC/DC变换器并联输出控制技术280.DC/DC升压隔离变换及控制技术281.零电压转换 PWM DC-DC变换电路设计282.基于神经网络控制的三相可逆变流器的研究283.基于Boost的零电流转换PWM变换器研究284.基于单片机的蓄电池容量测试系统285.单相单级高频链正弦波逆变器研究286.Boost PFC交错并联AC/DC变换器研究287.液晶电视电源系统设计288.移相控制全桥变换器设计289.直流开关电源的设计290.基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流实时检测291.交错并联式双管正激变换器的设计292.基于HPWM调制方式的逆变电源研究293.新型Boost ZCT-PWM变换器294.一种有源箝位正激变换器的设计。

浙江大学电气工程学院SRTP研究论文正式发表统计表(一)

浙江大学电气工程学院SRTP研究论文正式发表统计表(一)
江南大学
学报
二级
2004年第6期
*王文炆,严钢锋
工自
第4期SRTP教师立项17
26
基于单片机的直流电动跑步机控制器设计
工业控制计算机
二级
2004年5月
黄永泉,*林群,朱善安,
工自
第2期SRTP学生立项7
27
应用于数据采集次同中的485总线与CAN总线比较
工业控制计算机
二级
2004年5月
*陈夏清,吴燮华
应电
第4期SRTP学生立项24
14
桐柏抽水蓄能电站变频器启动装置(SFC)的谐波分析
中国电源学会第15届《全国电源技术年会论文集》
国内会议
论文
2003年11月10-12日
宿清华,吴国忠,*杨成林,杨建军,徐德鸿
应电
第2期SRTP教师立项10
15
具移相变频功能的正弦波功率信号源
中国电源学会第15届《全国电源技术年会论文集》
电信
第5期SRTP学生立项25


论文题目
期刊名称
期刊级别
发表时间
作者姓名
学生所在专业
第几期SRTP项目
53
HIERARCHICAL GENETIC ALGORITHM BASED SYSTEM LEVEL SYNTHESIS OM DPRA
AIA’2004
国际会议论文
2004.2
Min Li, Xiaobo Wu, *Xiaohong Zhu,
电气
第6期SRTP学生立项13
49
A Novel Bias Circuit Design
in Low Power LCD Driver
2004’ICSICT

单周控制的三级逆变器研究

单周控制的三级逆变器研究

实 际中 , 这类配置 的三 级逆变 器常用 在大功 率 、 电 高 压 的交流传动 中 , 也适合在 大功率风力发 电的直驱永磁 同
步发电机和光伏 发电并 网中应用 。 如图 2b所示表示 电网的三相 电压 , , ( ) , 按各相 电 压的正 、 负可将一周波划分为:
非 线性大信号 的 P WM控制,所用元 器件少 ,控制 电路简 单 , 度快 , 速 成本低 , 己开始在工业 中得到应用 。本 文提 出
缺陷。
注 意 , 是 三 相 对 称 电 压 , 任 何 瞬 刻 都 有 ,
【 + 0 由单周控制 产生的 , h 的 P = , 【’ , WM 脉冲波 间 也 应保 持 上 述 关 系 ,所 以 应 有 P a P wM + wMb P + wMc 0 =。 P WMaP + WMc =一P b WM ,亦即可令 T 受 P b控制 恒 8 WM 导通 即可 。上述情况也可适用 到其他 5 时区。 个
a dt n mp e nain o n us— dh mo uai n (P M )wi n c ce c nr lcu e i lr d i o ,i lme tt fs e p l w t d l o i o i ei t SW t o e y l o to a sss h mpe
V n, 比较 器和参考值 Ve 相 比较 , 大于参考值 , 比 it至 rf 如 则 较 器反 转 , 过 R 通 s触发 器 的复 位端 ( 复 位 , Q端 变 R) 使
低, 关断电路主开关 (W)而! S , Q端变高将积分器清零 , 直至 下一开关周期的时钟脉冲再来不断重复上述过程 。
通。当 b相在… 态驱动信号使 T, 0’ 导通 时,c 电流路 T a相 ,

单极性倍频spwm原理_单极性倍频SPWM调制的逆变电源系统详解

单极性倍频spwm原理_单极性倍频SPWM调制的逆变电源系统详解

单极性倍频spwm原理_单极性倍频SPWM调制的逆变电源系统详解随着电力电子技术的发展,人们对逆变电源的要求也越来越高。

在大功率逆变电源场合,流过主电路上的器件电流非常大,作为开关管的IGBT 上流过的电流可达几百安,所以一般所选的开关管容量比较大,这就导致调制时的开关频率不能过高。

本文首先介绍了主电路与三环控制,其次介绍了单极性倍频SPWM调制,最后阐述了系统实验分析wNN,具体的跟随小编一起来了解一下。

一、主电路与三环控制逆变器主电路结构如图1所示,主电路采用全桥结构,输出端连接了LC 滤波器滤除高次谐波。

开关管的驱动信号由三角波和正弦波比较匹配得到。

三环控制结构图如图2所示,由内到外分别为瞬时值电容电流环、瞬时值电压环和电压有效值环。

其中:瞬时值电流环的主要作用是校正输出电压波形;瞬时值电压环主要作用是校正输出电压的相位,并提高系统的动态性能;电压有效值环的主要作用是使输出电压稳定在所需要的电压幅值。

电流瞬时值内环和电压瞬时值外环均采用P调节器,最外环电压有效值环采用PI 调节器。

图3和图4 分别为采用三环控制的逆变电源系统从满载到空载和空载到满载的波形仿真图,图3中Uo为输出电流。

由图3-4 可知,切载时电压幅值基本保持不变,说明系统具有较好的动态特性。

在常规SPMW波调制中,开关频率和输出脉冲频率是相等的,但是在大功率条件下,开关频率不能过高,原因主要:
①开关频率过高会导致开关损耗增大;
②会使开关管发热严重,长时间运行会损坏开关器件;
③开关频率过高,出现擎住效应的几率增大;
④大容量开关器件高速通断,会产生很高的电压尖峰,有可能造成开关管或其他元件被击。

单相桥式pwm逆变电路实验报告

单相桥式pwm逆变电路实验报告

单相桥式PWM逆变电路实验报告1. 引言在现代电力系统中,逆变器是一种重要的电力电子设备。

逆变器可以将直流电能转换为交流电能,广泛应用于太阳能发电、风力发电、电动车等领域。

本实验旨在通过搭建单相桥式PWM逆变电路,深入了解逆变器的工作原理和性能。

2. 实验原理2.1 单相桥式PWM逆变电路单相桥式PWM逆变电路是一种常见的逆变器拓扑结构。

它由四个开关管和一个负载组成,如图1所示。

其中,开关管可以通过PWM信号控制开关状态,从而实现对输出电压的控制。

2.2 工作原理在单相桥式PWM逆变电路中,通过控制开关管的导通和截止,可以实现对输出电压的控制。

具体工作原理如下:1.当开关管S1和S4导通,S2和S3截止时,电流流经D1和D4,负载得到正半周电压。

2.当开关管S2和S3导通,S1和S4截止时,电流流经D2和D3,负载得到负半周电压。

3.通过调节开关管的导通时间比例,可以实现对输出电压的调节。

2.3 PWM调制技术PWM调制技术是实现对逆变器输出电压调节的关键。

PWM调制技术通过改变开关管的导通时间比例,将输入直流电压转换为一系列脉冲信号,从而实现对输出电压的控制。

常用的PWM调制技术有脉宽调制(PWM)和正弦PWM调制(SPWM)。

3. 实验步骤3.1 实验器材•单相桥式PWM逆变电路实验板•示波器•直流电源•变压器3.2 实验步骤1.搭建实验电路:根据实验板上的连接图,连接单相桥式PWM逆变电路。

2.调节直流电源:将直流电源的输出电压调节为逆变器的输入电压。

3.设置PWM信号:使用示波器生成PWM信号,并通过控制开关管的导通时间比例,调节输出电压的大小。

4.连接负载:将负载接到逆变器的输出端,观察负载的输出情况。

5.调节PWM信号:通过改变PWM信号的频率和占空比,进一步调节输出电压的稳定性和波形质量。

6.记录实验数据:记录不同PWM信号参数下的输出电压和负载情况。

4. 实验结果与分析4.1 输出电压调节根据实验步骤中的操作,我们可以通过调节PWM信号的占空比,实现对输出电压的调节。

单周控制原理及其应用

单周控制原理及其应用

单周控制原理及其应用0 引言20 世纪90 年代初,美国加州理工学院的K.M.Smedley 博士提出一种大信号非线性控制理论方法———单周控制理论(One Cycle Control),它是在开关放大器的PWM控制基础上发展起来的。

其突出优点是无论在稳态还是在暂态情况下,都能保持受控量的平均值恰好等于或正比于控制参考信号,即能在一个周期内,有效地抵制电源侧的扰动,既没有静态误差也没有动态误差,动态响应快速,对输入扰动抑制能力强。

开关变换器是脉冲式的非线性动态系统,大多数采取的控制方案是首先通过线性化控制方程逼近这个非线性动态系统,然后再采用线性反馈技术进行控制。

这种方法限制了开关非线性系统的功能。

而单周控制没有这种限制,因而得到了学术界的广泛认可,也成为了学者们研究的热点。

单周控制与其它现有PWM控制方法相比,结构简单、响应速度快、稳定性好,可适应高精度、高速度和高抗干扰的控制要求。

单周控制已在DC-DC变换器、功率因数校正、有源电力滤波器、逆变器、开关功率放大器、不间断电源、交流稳压电源、静止无功发生器以及功率放大和光伏电源最大功率点跟踪控制等方面得到大量应用。

在国外,己有公司开始致力于将单周控制模块化并投入到商业运营。

1 单周控制原理将单周控制的基本原理应用于各种电流控制上,就可以得到电荷控制(Charge Control),准电荷控制(Quasi-Charge Control),非线性载波控制(Nonlinear Carrier Control)和输入电流整形技术(Input Current Control)等新型控制技术。

从形式上看电荷控制是电流型的单周期控制,其控制思想是控制开关的电流量,使之在一个周期内达到期望值。

准电荷控制也是一种电流型的单周控制。

准电荷控制是在电荷控制的基础上,用RC 网络代替电荷控制时电路中的C 网络。

非线性载波控制的控制电流可为开关电流、二极管电流或电感电流,从电路的拓扑结构上讲非线性载波控制技术是在电荷控制的基础上增加了一个外加的非线性补偿,提高了系统的稳定性。

单周控制逆变器的一种改进方案

单周控制逆变器的一种改进方案

单周控制逆变器的一种改进方案
万英 飞 , 倪 雨 , 李振 芳 , 许 聪颖
( 西南 交通 大学 电 气工程 学院 , 四 川 成都 60 3 ) 10 1 摘 要 :提 出 了一种新 的非性控 制技 术—— 改进 的单周控 制 ,解决 了单 周控 制技 术 对 负载扰动抑制
中图码 : A
文章 编 号 :2 9—2 l (0 6 0 0 2 01 7 3 2 0 )4— 0 0—0 4
0 引言
目前, 开关模 型 的 D / C AC应 用在很 多领 域 , 如
控制 电路包括两个带复位开关的积分器 、一个 比 较器 、 一个 R 触发器 、 S 窄脉冲发生器和改善系统
W AN Yi g f i n —e , NIYu , L e —a g IZh n f n , XU n — i g Co g y n
( ol e f lc i l n ier g o lw s J oo gU i r t, C eg u i u n 6 0 3 , C i ) C l g el c gn e n ,S uh et l tn nv sy e o E raE i a ei h n d Sc a 10 1 hn h a
rsr l e n t e s i h n n e l rw t I i r v d O' y l o t 1 T e c n r le r r u , h e o co s g p i ti e | n d i h w t i g iv r i a1 mp o e l c ce c n r . h o t ro e rt e z r r s i on s a e e h l e o o a n ma nf d I u e ) e meh d t d z h i o。o la’ h e o c o sn o n . T e fa i i t f t e n w c n r l g i e . t s s{l to o mh mie t e d s lin i l t e z r r s ig p it h e sb l y o h e o to i f lt e i [emo o y i d mo s a e y smu ai n n I x e [ n s e l lg s e n t t d b i l t sa ( e p r r o me l. Ke wo d :)e c c e e n rl u e 1r ro t e o c o sn ‘ n y r s (i y l  ̄ l ;i v t ;e l ro z r r si g pf l l o e 。 i

单周期控制三电平PFC的研究

单周期控制三电平PFC的研究

I
单周期控制三电平 PFC 的研究
ABSTRACT
Power factor correction (PFC) technology is being widely used in on-line UPS systems nowadays. The input power factor of the UPS is of importantance, which reflect the utilization efficiency of AC power and the harmonics. Therefore, high power factor is being considered more and more important. In this paper, a one-cycle controlled (OCC) three-level Boost PFC converter used for the front end of the half-bridge inverter UPS systems is discussed. This three-level PFC topology is simple to realize, and has small THD, low switching loss and high efficiency. The one-cycle control technique is a novel pulsed nonlinear control technique, which achieves controlling of the average value of the variables to meet the control goal in one switching cycle, and provides fast dynamic response and good input-perturbation rejection. The key compenents of OCC circuit are an integrator and a comparator. Analog integrator is used for its high speed at present. At first, the basic working principle of the three-level PFC is studied, and the small signal model of the circuit is researched. The feasibility of the system is analyzed after discussing the principle of one-cycle controlled PFC converter. A prototype based on analog IC IR1150S which uses OCC technique is built and the technique of designing the converter is offered. Experimental results show that this system is simple, reliable, and it has low THD, high PF and can realize stable and balanced postive/negative DC bus voltage. With the development of digital technique, more and more control algorithms can be implemented by the digital signal processor (DSP). Principle of digital control to realize OCC is discussed in this paper. At last, a prototype based on TMS320LF2407 is built, and the hardware design and the software design are present, furthermore, the main program flow chart is given. The control technique of half-bridge UPS system based on DSP is also studied. Key Words:UPS, Power Factor Correction, Three-level, One-Cycle Control, Digital Control
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

摘要随着现代新能源的开发和利用,新的逆变技术不断的出现和发展。

功率变换技术是现代逆变系统中最重要的技术之一,而脉冲宽度调制(PWM)技术则是主要的功率变换技术。

各种在概念上和性能上不同的PWM技术,设计电压源逆变器时,选择功率变换技术的主要依据是负载类型、功率级、功率变换器的功率开关器件等等因素。

对于具体的应用而言,选择一种PWM控制技术的最终决定因素是性能要求及成本标准。

单周控制技术是1991年由Keyue M.Smedley和Slobodan Cuk首次提出的大信号非线性控制技术,它主要是恒频开关工作的PWM 技术。

单周控制技术恰好克服了常规PWM技术固有的缺点:单周控制的开关频率是固定的,既改善了输出波形的质量,又降低了输出波形的谐波含量;单周控制的开关变量平均值在一个开关周期内严格跟踪参考给定,且开关变量平均值与控制参考之间既没有稳态误差,也没有暂态误差。

针对工业应用的实际需要,将单周控制技术应用于逆变电源中,给负载提供所需要的交流电压源。

文章根据单周控制原理,解决了两个关键性的问题。

首先,用双通道积分器交互工作解决了积分器的复位问题;再用增加直流偏移量解决实际电路中遇到的电压测量问题。

对逆变电源电路而言,提高直流电压利用率可以提高逆变器的输出能力,减少逆变器开关的动作次数,就能减少开关损耗。

采用双通道积分器单周控制的电压型逆变电源,其硬件电路结构简单,输出电压幅值和频率可调,具有快速的动态响应,较强的抑制电源扰动能力和抗负载扰动能力,直流电压利用率可达到92.8%,电压总谐波畸变率(THD)最小为0.2559%,降低了谐波损耗。

本文就是在单周控制技术的基础上,对单相逆变电源系统进行了详细的仿真分析,且与基于SPWM技术的单相逆变电源性能进行了仿真结果比较,最后对基于这两种技术的三相逆变电源也简单的进行仿真比较分析。

从仿真结果知道,在理想的开关条件下,单周控制技术逆变电源与SPWM逆变电源的输出电压波形性能相当;但在考虑实际器件的死区影响时,单周控制技术的优点就明显体现出来了。

为了验证理论的可行性,本文还对基于单周控制技术的单相逆变电源进行了实验。

实验结果和仿真结果是一致的,从而说明了单周控制技术用于逆变电源的优越性。

通过理论研究及实验验证,单周控制技术适用于电压源型逆变电源系统,且该逆变电源是一种较标准的交流电源。

关键词:可调交流电源,单周控制,逆变器ABSTRACTThe power converter technique is one of the most important inverter techniques. And the pulse-width modulation techniques are the major part of the power converter techniques,which have been the subject of intensive research during the last few decades.A large variety of methods,different in concept and performance,have been newly developed and described.Their implementation in the design of the voltage source inverters depends on the load types,the power level,and the semiconductor devices used in the power converter.It is lastly performance and cost criteria to determine the choice of a PWM method in a specific application.A new nonlinear control technique is proposed to control the duty-ratio of the switch such that in each cycle the average value of the switched variable of the switching converter is exactly equal to or proportional to the control reference in the steady-state or in a transient.It improves the output waveform quality,and also abates the undesired harmonic contents.However,the one-cycle control(OCC)technique has shown excellent improvement compared with conventional sinusoidal pulse width modulation (SPWM).By using of one-cycle control theory,a novel voltage source inverter is proposed. The conventional one-cycle control technique needs that the integrator is reset instantaneously.But it is very difficult to realize by hardware due to the finite time constant of the reset circuitry.Therefore,based on the one-cycle control technique,the paper gives a new control scheme to resolve the problem with dual channel integrator, and the performance of the integrators is close to ideal.The paper also uses the dc offset to implement the voltage measurement.Further more,the amplitude and frequency of the output voltage are effectively adjustable.Based on the one-cycle control technique,this paper gives the simulation details of the one-phase source, whose simulation results compare with the voltage source inverter based on the SPWM. And the paper simply shows the simulation results of three-phase voltage inverter source based on the one-cycle technique and the SPWM.For the voltage source inverter,the most important point is the performance of the output voltage.And the key factor is the harmonic distortion and the modulation index of the inverter. Comparative studies are conducted to characterize the output distortions of the voltage source inverters which controlled by SPWM and one-cycle control technique.Simulation results with a10kHz switching frequency have shown that OCC has better performances.By comparison,in the ideal switch conditions,both two methods are about the same performances of output voltages.When we consider the influence of switching dead time,SPWM controlled inverter is worse than OCC controlled inverter. The one-cycle control technique not only provides fast dynamic response,but also can admirably suppress the perturbation yielded by dc source and abate the undesired harmonic contents.Simulation studies were performed to prove the proposed scheme. The results show that the one-cycle control based voltage source inverter makes good use of dc-link voltage that is92.8%and THD is only0.2559%.In conclusion,the simulation and experiment results demonstrate that the one-cycle control technique is suitable and feasible for power converter or voltage source inverter.Keywords:adjustable ac source,one-cycle control,voltage source inverter1绪论1.1逆变电源技术的现状与发展随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高,许多行业的用电设备都不是直接使用通用交流电网提供的交流电作为电能源,而是通过各种形式对其进行变换,从而得到各自所需的电能形式。

相关文档
最新文档