基于DCAC逆变电源交直流侧传导EMI噪声机理建模
传导性EMI噪声的智能处理及参数建模研究

p w rl e o e n . i
Ke od : l t m ge cit f e c E ) n i i oi, o esp rsi , aa ee— oeig yw r s e cr ant e e n e( MI , o ed g s n i u pes n prm tr dl e o i n rr s a n s s o m n
( col f lc cl n uo ai nier g aj gN r a nvrt,N ig 10 2, hn ) Sho et a adA tm tnE g e n ,N ni om l i s y a n 0 4 C ia oE r i o n i n U ei 2
Байду номын сангаас0 引言
大量的传导性 电磁干扰问题在现实中不断出现且 尚未得 到很好解决 , 由于缺乏能将技术解决 方案与 经济成本优化联系在一起 的综合数学模型和设计指导方法 , 困扰了那些传导性电磁干扰 ( M ) E I 噪声问题 层 出不穷的中小型电力 、 电器及电子设备制造等企业 和广大的低端电力用户. 可以说真正既满足技术先进 性又具有经济竞争力的传导噪声解决方案还不多见 , 理论上也不成熟.
模块化双向AC_DC变换器并联系统无缝切换控制_张犁

电网
若 n 为奇数,则满足
图1
系统功率流示意图
Pgrid
n 1 n 1 Pgrid_i ( )( Pgrid_i ) Pgrid_j 2 2
(3)
Fig. 1 Power flow of the system
采样系数 Ksm 的 AC/DC 变换器逆变运行。 同理,当 PfeedingPload 时,Pgrid0。若 Pgrid
Pgrid
n n Pgrid_i ( 1)( Pgrid_i ) ( Pgrid_j ) 2 2
(2)
式中:n 为 AC/DC 变换器的个数;Pgrid_j 为电压调 节器输出不饱和的 AC/DC 变换器功率,对应直流 母线电压采样系数为 Ksm, 整流运行。 KsKsm 的 n/2 个变换器以逆变满载运行,KsKsm 的(n/21)个变 换器以整流满载运行。
基金项目:国家自然科学基金项目(51177083);江苏省科技成果转 化基金项目(BA2008001);江苏省优势学科建设项目资助。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (51177083); a Grant from the Transformation of Scientific and Technological Achievements in Jiangsu Province (BA2008001).
[14-16]
图 2 中:Ud 和 Ks 分别为直流母线电压和电压 采样系数;Ur 为直流母线电压给定;Ue_limit 为电 压调节器输出限幅,限定变换器的最大功率;ig 为 网侧电流给定;d 为占空比;Gu(s)和 Gc(s)分别为电 压和电流调节器;G1(s)和 G2(s)分别为占空比 d 到 直流电压 Ud 和交流电流 ig 的传递函数。网侧电流 的大小由电压调节器 Gu(s)的输出决定。 通常情况下,AC/DC 变换器的电压外环采用
DCAC逆变器的制作

DCAC逆变器的制作一、材料准备1.N沟道MOSFET(IRF510)x42.电容(100uF,220uF)x13.电感(10mH)x14.整流桥整流器x15.电容(100nF)x16.电容(0.1uF)x17.二极管(1N5408)x48.电阻(1KΩ,10KΩ)x29.变压器(12V/220V)x110.电源开关x111.端子x2二、电路设计原理图中的MOSFET被分为两个组,分别负责开关和逆变的功能。
当开关组的MOSFET关闭时,逆变组的MOSFET打开,此时正负电压在电感和电容上形成振荡,将12V直流电源转换为110V的交流电源。
三、电路组装1.将电容、电感和原理图中的组件按照图纸连接好,注意接线的正确性和稳固性。
2.将四个IRF510MOSFET插入电路板上对应的焊接孔中,确保焊接牢固。
3.将整流桥整流器、电容和二极管焊接在电路板上,连接好输入输出端子。
4.依照图纸连接好所有的电阻和电容,并将所有的接线焊接好。
5.检查所有接线是否正确,没有接错或短路的情况。
6.连接变压器输入端子和电源开关,进行最后的调试和测试。
四、测试1.将直流电源连接到输入端子,打开电源开关。
2.使用万用表测量输出端子的电压,检查是否输出110V的交流电压。
3.用灯泡或其他负载测试逆变器的输出功率和稳定性。
4.如果在测试过程中出现问题,检查电路连接是否正确,MOSFET是否发热或短路等情况。
五、安全注意事项1.在制作和测试逆变器时,务必注意绝缘和防触电措施,避免电击事故的发生。
2.在测试逆变器时,避免将电源连接错误或短路,以免对电路元件造成损坏。
3.使用逆变器输出交流电源时,需要注意接线正确性和安全使用电器设备。
六、总结通过制作这样一台简易的DCAC逆变器,我们可以了解逆变器的工作原理和电路设计,培养实践能力和动手能力。
相信通过不断地学习和实践,我们可以制作出更高效、更稳定的逆变器,满足不同领域的需求。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
双向全桥dc-dc变换器建模与调制方法的研究

双向全桥dc-dc变换器建模与调制方法的研究全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:双向全桥DC-DC变换器是一种常见的功率电子拓扑结构,广泛应用于电力系统中的直流电-直流电转换。
它能实现双向能量流传输,具有高效率、高稳定性和快速响应的特点。
但是在实际应用中,由于电力系统的复杂性和双向全桥DC-DC变换器自身的非线性特性,其建模和调制方法一直是一个研究热点和挑战。
一、双向全桥DC-DC变换器的基本原理与结构双向全桥DC-DC变换器是由两个全桥逆变器和一个LC滤波器组成的,其基本结构如下图所示。
通过控制全桥逆变器的开关器件,可以实现能量的双向传输。
当需要从直流侧向交流负载供电时,将控制信号输入到逆变器,逆变器将直流电压转换成交流电压,并通过滤波器输出给负载;当需要将交流负载中的能量反馈到直流侧时,同样可以通过逆变器将交流电压转换成直流电压,再通过滤波器输出给直流侧。
1. 传统建模方法双向全桥DC-DC变换器的建模方法可以分为传统方法和基于深度学习的方法。
传统方法主要是基于电路方程的数学模型,包括控制部分和电气部分两个子系统。
电气部分的建模可以采用平均值模型、时域模型或频域模型等不同方法。
这些模型通常是基于理想元件和理想环境下的假设条件,不能完全准确地描述实际工作状况。
2. 深度学习建模方法近年来,随着深度学习技术的发展,基于深度学习的建模方法逐渐受到关注。
深度学习可以通过大量数据的学习和训练,构建出更为复杂和精确的模型,能够更好地拟合实际工作状况。
对于双向全桥DC-DC变换器建模而言,深度学习方法可以更好地处理其非线性特性和复杂动态响应,提高建模的准确性和适用性。
传统的双向全桥DC-DC变换器调制方法主要包括PWM调制和谐波消除调制。
PWM调制是通过调节逆变器的开关器件的占空比,控制输出波形的幅值和频率;谐波消除调制则是通过消除输出波形中的谐波成分,提高输出波形的质量。
基于深度学习的调制方法可以进一步提高双向全桥DC-DC变换器的调制精度和性能。
反激变换器传导干扰的建模与抑制

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基于双电流探头和四种状态测试的EMI噪声源阻抗提取方法

基于双电流探头和四种状态测试的EMI噪声源阻抗提取方法赵波;闫景瑞;赵阳【摘要】基于双电流探头,设置被测噪声源为短路导线、标准电阻、电感、标准电容四种状态,利用散射参数原理分别其传输参数和反射参数,从而提取到被测噪声源的高频阻抗.以商用开关电源为测试对象,实现了源阻抗幅值和相位的测试和计算,验证了该方法的有效性.本文设计的四种状态测试方法,基本涵盖了所有的阻抗描述情况,克服了测试过程中存在的近似和理想化的约束条件,测量的精度提高,为电磁干扰滤波器的设计提供了准确的参考依据.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】6页(P21-25,29)【关键词】双电流探头;散射参数;噪声源阻抗【作者】赵波;闫景瑞;赵阳【作者单位】江苏省计量科学研究院,南京 210023;南京师范大学,南京 210042;南京师范大学,南京 210042【正文语种】中文近年来,电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)问题越来越严重,而解决传导EMI噪声问题,常用的方法是设计EMI滤波器,使其满足最大阻抗失配原则[1-2],从而达到理想的噪声抑制效果。
因此,在设计EMI滤波器之前,需要对噪声源阻抗进行分析和提取。
到目前为止,国内外常用的噪声源阻抗提取方法有谐振法、电压法和电流法。
谐振法是由 Schneider提出的,根据差模/共模阻抗分别呈现容性和感性的特征,在噪声源内阻抗上施加发生谐振的电容器或者电感器,然后通过测量负载电流、谐振频率等特征参数提取噪声源等效内阻抗,但是其适用频段非常低,不具有广泛性[3]。
电压法是由美国明尼苏达大学的Zhang Dongbing提出[4],该方法是通过计算被测噪声源和负载之间加载滤波单元前后,负载两端的噪声电压比值求得载滤噪声源阻抗[5];此外,中国的孟进也提出了基于模型参数的估计法,通过在被测噪声源与测试电阻之间加入已知阻抗的RLC单元网络,通过测量在加载RLC单元网络前后的测试电阻上的电流、电压变化关系提取噪声源内阻抗[6];电压法具有较好的理论基础,但是运用过程中需要近似处理,因此提取精度存在一定的差异。
第五章直流交流(DCAC)变换

第五章直流—交流(DC—AC)变换5.1 逆变电路概述5.1.1 晶闸管逆变电路的换流问题DC—AC变换原理可用图5-1所示单相逆变电路来说明,其中晶闸管元件VT1、VT4,VT2、VT3成对导通。
当VT1、VT4导通时,直流电源E通过VT1、VT4向负载送出电流,形成输出电压左(+)、右(-),如图5-1(a)所示。
当VT2、VT3导通时,设法将VT1、VT4关断,实现负载电流从VT1、VT4向VT2、VT3的转移,即换流。
换流完成后,由VT2、VT3向负载输出电流,形成左(-)、右(+)的输出电压,如图5-1(b)所示。
这两对晶闸管轮流切换导通,则负载上便可得到交流电压,如图5-1(c)波形所示。
控制两对晶闸管的切换导通频率就可调节输出交流频率,改变直流电压E的大小就可调节输出电压幅值。
输出电流的波形、相位则决定于交流负载的性质。
图5-1 DC—AC变换原理要使逆变电路稳定工作,必须解决导通晶闸管的关断问题,即换流问题。
晶闸管为半控器件,在承受正向电压条件下只要门极施加正向触发脉冲即可导通。
但导通后门极失去控制作用,只有使阳极电流衰减至维持电流以下才能关断。
常用的晶闸管换流方法有:(1)电网换流(2)负载谐振式换流(3)强迫换流5.1.2 逆变电路的类型逆变器的交流负载中包含有电感、电容等无源元件,它们与外电路间必然有能量的交换,这就是无功。
由于逆变器的直流输入与交流输出间有无功功率的流动,所以必须在直流输入端设置储能元件来缓冲无功的需求。
在交—直—交变频电路中,直流环节的储能元件往往被当作滤波元件来看待,但它更有向交流负载提供无功功率的重要作用。
根据直流输入储能元件类型的不同,逆变电路可分为两种类型:图5-4 电压源型逆变器图5-5 无功二极管的作用1.电压源型逆变器电压源型逆变器是采用电容作储能元件,图5-4为一单相桥式电压源型逆变器原理图。
电压源型逆变器有如下特点:1)直流输入侧并联大电容C用作无功功率缓冲环节(滤波环节),构成逆变器低阻抗的电源内阻特性(电压源特性),即输出电压确定,其波形接近矩形,电流波形与负载有关,接近正弦。
LCCHVDC和VSCHVDC输电系统的通用建模方法和运行特性分析

LCCHVDC和VSCHVDC输电系统的通用建模方法和运行特性分析一、本文概述随着可再生能源的快速发展和电网互联需求的增加,高压直流输电(HVDC)技术,特别是基于线换相换流器(LCC)和电压源换流器(VSC)的HVDC系统,已成为远距离大功率电力传输和电网互联的重要选择。
这两种输电系统在结构和控制策略上存在显著差异,给电网建模和运行特性分析带来了挑战。
本文旨在提出一种通用的建模方法,用于分析LCCHVDC和VSCHVDC输电系统的运行特性,以期为电网规划、设计和运行提供理论支持。
本文首先介绍了LCCHVDC和VSCHVDC输电系统的基本原理和关键技术,包括换流器的拓扑结构、控制策略以及相应的数学模型。
在此基础上,提出了一种通用的建模方法,该方法结合了两种输电系统的共同特点和差异,通过调整模型参数和控制策略,可实现对LCCHVDC 和VSCHVDC输电系统的统一建模。
本文利用所建立的通用模型,对LCCHVDC和VSCHVDC输电系统的运行特性进行了详细分析。
这包括稳态运行特性、动态响应特性以及故障穿越能力等方面。
通过对比分析,揭示了两种输电系统在运行特性上的共性和差异,为电网规划和运行提供了有益参考。
本文总结了LCCHVDC和VSCHVDC输电系统的通用建模方法和运行特性分析结果,并指出了未来研究的方向。
通过本文的研究,可以为电力系统工程师和研究人员提供一个全面、系统的视角,以深入了解和分析LCCHVDC和VSCHVDC输电系统的运行特性,推动高压直流输电技术的发展和应用。
二、和输电系统概述输电系统是电力系统中至关重要的组成部分,它负责将电力从发电站高效、安全地传输到各个用电区域。
在现代电力系统中,随着电力需求的不断增长和可再生能源的广泛接入,传统的输电技术面临着越来越多的挑战。
为了满足这些挑战,LCCHVDC(低损耗串联补偿高压直流输电)和VSCHVDC(电压源型高压直流输电)技术应运而生,它们在提高输电效率、增强系统稳定性和优化电网结构方面发挥着重要作用。
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基于DC/AC逆变电源交/直流侧传导EMI 噪声机理建模
作者:孙红艳赵阳李世锦
来源:《现代电子技术》2015年第22期
摘要:针对DC/AC逆变电源交/直流侧的传导EMI噪声机理特性,提出直流侧噪声源内阻抗建模方法,理论分析了不同工作模式下交流侧的传导EMI噪声共模/差模噪声传输机理模型和控制参数影响下的噪声建模方法,最后对DC/AC逆变器直流侧噪声源内阻抗进行了提取实验,利用仿真分析控制参数对交流侧传导EMI噪声的影响,该研究内容为DC/AC逆变电源传导EMI问题的解决提供了一定的理论与实践参考。
关键词: DC/AC逆变电源;交/直流侧;传导EMI;噪声机理;噪声建模
中图分类号: TN97⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2015)22⁃0135⁃04
随着电力电子技术的快速发展,光伏发电及其并网技术得到了广泛应用,但是DC/AC逆变电源大量采用的电力电子器件会给电网造成非常严重的电磁兼容性问题[1]。
目前,针对
DC/AC逆变电源的传导EMI噪声建模与分析,主要采用人工电源网络、噪声分离网络[2⁃4](Mardiguian网络,SEE网络,Paul网络,Lo网络)以提取逆变电源对外传导噪声的模态参数,进而进行EMI滤波器的设计。
然而,上述方法尚存不足,如未考虑直流侧噪声源内阻抗特性对传导EMI噪声的影响等。
有鉴于此,本文分析了直流侧噪声源内阻抗建模方法和交流侧传导噪声传输特性以及闭环控制参数对共模/差模噪声模态的影响,为DC/AC逆变电源的传导EMI噪声问题分析与解决提供了理论支撑。
1 直流侧噪声源建模方法研究
DC/AC逆变器的直流侧传导EMI噪声是检验逆变器电磁兼容性能的主要参数之一。
为使DC/AC逆变器具有较好的电磁兼容性能,必须对EMI噪声使用滤波器进行抑制。
提取DC/AC 逆变器直流侧的噪声源内阻抗是设计高效的EMI滤波器的关键,常见提取方法有双电流探头法,但其实验成本较高。
为降低实验成本,本文提出了单电流探头法,如图1(a)所示。
由于信号发生器在实验系统中提供射频信号,其功率小,耐压低,为避免其被直流系统的高压损坏,在其信号输出端串联隔直电容。
同时为保证被测系统有效供电和信号发生器输出的信号有效进入被测系统,在原电路基础上并联旁路电阻,电阻大小根据阻抗提取实验需要确定。
噪声源内阻抗提取的等效电路如图1(b)所示,UM为信号源的输出电压,Zn为信号源的内阻抗,Cg1和Cg2为隔直电容,Rp为旁路电阻,Zt为电流探头在线路上的互感阻抗,Zc为线缆阻抗。
5 结语
本文分析了DC/AC逆变电源交/直流侧的传导EMI问题,研究了直流侧噪声源内阻抗建模方法和交流侧传导EMI噪声建模方法,在理论分析的基础上提出控制参数影响下的DC/AC逆变电源的交流侧传导EMI噪声传输模型,推导建立了交流侧共模/差模噪声与功率管电压之间的理论模型。
最后,对DC/AC逆变器直流侧噪声源内阻抗进行了提取实验,并通过 Matlab仿真分析控制参数对逆变电源交流侧传导EMI噪声模态特性的影响,为DC/AC逆变电源的传导EMI技术研究提供借鉴。
参考文献
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