当前位置:文档之家› 基于无桥APFC电路的单周期控制方案与应用

基于无桥APFC电路的单周期控制方案与应用

基于无桥APFC电路的单周期控制方案与应用
基于无桥APFC电路的单周期控制方案与应用

引言

随着电力电子技术的发展,电网中整流器、开关电源等非线性负载不断增加。这些存在冲击性的用电设备,将引起网侧输入电流发生严重畸变,产生大量谐波污染,导致电网功率因数过低,所以提高功率因数势在必行。

早期功率因数校正采用在整流器后加滤波电感电容实现,功率因数一般只有0.6左右;在20世纪90年代,有源功率因数校正(APFC)产生,是在整流器和负载之间接入一个DC/DC 开关变换器,其基本原理是通过控制电路强迫交流输入电流波形跟踪交流输入电压波形,从而实现交流电流波形正弦化,并与交流输入电压波形同步,功率因数可提高到0.99以上。

APFC 电路拓扑

1、传统有桥APFC拓扑

传统Boost APFC 电路组成由整流桥和PFC 组成,如图1所示。工作时流通路径有三个半导体工作,功率因数低。当变换器功率和开关频率提高时,系统通态损耗明显增加,整体效率低,且控制电路较复杂。

2、基本无桥APFC拓扑

针对传统有桥电路的问题,本文提出了既能提高PF而且通态损耗低的无桥电路,如图2所示。表1为有桥拓扑和无桥拓扑的对比。

从表1看出,当MOSFET导通和关断时,无桥APFC相对于有桥APFC 都节省了一个二极管。经过理论计算后得出,无桥拓扑APFC 在全功率输入时,可提高约1%的效率。而且无桥拓扑更利于电路集成化。但基本无桥Boost APFC 电路存在共模干扰严重、电流采样难的问题。

3、双二极管式无桥APFC拓扑

为了解决基本无桥Boost APFC 电路EMI 严重、电流采样难的问题,对基本无桥Boost APFC 电路加以改进,如图3所示,在基本无桥Boost APFC 电路上增加两个快恢复二极管VD3和VD4。

图3中,电阻Rs 为电感中的电流检测电阻,使电流检测电路减化。虽然Rs 在工作时会产生一定损耗,但只要阻值选择合适,检测电阻的损耗占整个功率损耗的百分比很小。这样交直流侧共地,达到抑制共模干扰的目的。

4、双二极管式无桥拓扑工作原理双二极管式无桥电路工作过程如下:

(1)电源电压正半周时,如图4所示,图4中粗黑线所示即为输入电压正半周时电流路径。

模态一:二极管VD1,VD2 反偏截止。控制开关管VT1导通,输入电流从电源正极经L1,VT1,VD4回到电源负极形成电流通路,给电感L1 储能。负载由储能电容C提供能量。

模态二:开关管VT1 关断,电感电流突变时产生的感应电动势使二极管VD1 正偏导通,电流经电感L1,VD1,VD3构成回路。此时电感释放能量,电容C 及负载RL 由电感和电源串联供电。

(2)电源电压负半周工作模态如图5所示,图5中粗黑线所示即为输入电压负半周时电流路径。

模态三:VD1,VD2截止。控制开关管VT2导通,输入电流从电源正极经L2,VT2,VD3回到电源负极形成电流通路,给电感L2 储能。负载由储能电容C 提供能量。

模态四:开关管VT2关断,VD2导通,电流经电感L2,VD2,VD4构成回路。此时电感释放能量,电容C 及负载RL 由电感和电源串联供电。

APFC 控制方案

功率因数校正传统的控制方案有三种即峰值电流控制、滞环电流控制、平均电流控制。但传统的控制方案必须以乘法器为核心,使得控制电路复杂。

本文选用无需乘法器的新控制方法-单周期控制。

单周期控制的最大特点是:通过控制开关的占空比,让电路无论处在稳态还是瞬态都能使受控量的平均值恰好等于或正比于给定VREF,从而在一个周期内有效地抑制了电源侧的扰动。单周期控制技术在控制回路中不需要误差综合,具有系统响应快、开关频率恒定、电流畸变小、易于实现等优点,在APFC电路的新型控制技术应用广泛。

IR1150是一种CCM 控制芯片,它采用了IR公司特有的单周期控制技术,为APFC电路提供了一种低成本、设计简单的解决方案。该芯片内部主要由电压误差放大器、电流检测放大器、复位积分器、PWM比较器以及RS 触发器组成,另外还有7 V 参考电压和一些保护电路。核心电路为积分复位器,如图6所示。

其控制环路包括电流内环和电压外环,电流环采用了内嵌式的输入电压信号,通过脉宽调制调节与输入电压相关的占空比,使输入平均电流跟随输入电压且为正弦波,只要电路工作在连续模式,这种跟踪关系就能维持。单周期工作波形如图7所示。

无桥APFC 电路仿真

1、仿真电路

本文采用MATLAB Simulink中的SimPowersystems模块集里的模块搭建无桥有源功率因数校正仿真电路,如图8所示。

仿真参数设计:输入交流电压15 V,50 Hz;输出直如图8所示,虚线框内为双二极管式无桥APFC 主电路。其中:ui是输入交流15 V 电源,VD1~VD4 是快恢复二极管,VT1,VT2 是开关管。L1,L2 为升压电感,Cout是输出电容,RL 是直流负载,R1,R2 ,R3 是输出电压采样电阻,Rs 是输入电流检测电阻,Subsystem1是功率因数测量子系统。示波器u/i,示波器i,示波器uo,示波器PF分别用来测量输入交流电压电流,输入交流电流,输出直流电压,系统功率因数。

图8实线框内为单周期控制的驱动电路,其控制原理是调制电压Vm 由主电路输出电压经分压电阻R3 得到的反馈电压与7 V基准电压VREF 比较后所得,并分为两路:

Vm 与电流检测信号Iin Rs 经过运算得到Vm - Iin Rs;积分器对调制电压Vm 积分得到三角波∫Vm dt.

在脉冲来临时,积分器工作,然后以上两路信号进行比较,当Vm - Iin Rs >∫Vm dt 时,比较器输出为1,驱动开关管开通;当Vm - Iin Rs <∫Vm dt 时,比较器输出为0,开关管关断。

2、仿真结果

图9(a)为输入电流波形,可以看到电路稳定后,基本为正弦波。图9(b)是对输入电流在0.102~0.103 s的仿真时间内进行局部放大,可以清楚地看到输入电流能及时地跟踪输入电压,达到功率校正的目的。

经过仿真分析,由图10看出输入电流波形为连续的正弦波,与输入电压波形同相位。由图11看出系统稳定后输出直流电压达到28 V,满足设计要求。由图12看出交流网侧功率因数高达0.999.由图13看出输入电流谐波畸变率为6.82%,满足谐波标准。所以,设计的单周期控制的无桥APFC达到设计目的。

结语

本文提出的基于无桥APFC电路的单周期控制方案。本方案中采用的单周期控制的无桥APFC,主电路所用开关器件少,电路效率高,而且利于电路集成化;而本文的控制方案不再需要乘法器,简单易于实现。从仿真结果看,本方案达到了功率因数校正的目的。

电机正反转电路图

电机正反转电路图

三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气电子原理图如图3-4所示。线路中采用了两个接触器,即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2,它们分别由正转按钮SB2和反转按钮SB3控制。这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同,KM1按L1—L2—L3相序接线,KM2则对调了两相的相序。控制电路有两条,一条由按钮SB2和KM1线圈等组成的正转控制电路;另一条由按钮SB3和KM2线圈等组成的反转控制电路。

220v单相电机正反原理 单相电机不同于三相电机,三相电进入电机后,由于存在120°电角度,所以产生N S N S旋转磁场,推动转子旋转。而单相电进入电机后,产生不了N S N S磁场,所以加了一个启动绕组,启动绕组在定子内与工作绕组错开90°电角度排列,外接离心开关和启动电容后与工作绕组并联接入电源,又因为电容有阻直通交的作用,交流电通过电容时又滞后一个电角度,这样就人为地把进入电机的单相电又分出来一相,产生旋转磁场,推动转子旋转。反转时,只要把工作绕组或者启动绕组的两个接线对调一下就行,产生S N S N的磁场,电机就反转了。 网友完善的答案好评率:75% 单相电机的接线方法,是在副绕组中串联(不是并联)电容,再与主绕组并联接入电源;只要调换一下主绕组与副绕组的头尾并联接线,电机即反转 如果电机是3条出线的,其中一条是公共点!(分别与另外2条线的测电阻其值较小)接电源零线!然后把剩下的两条线并联电容,在电容的一端接220V电源相(火)线,就可以了!若要改变电机转向只要把220V电源相(火)线接在电容的另一端就可以了!

笼型电动机正反转的控制线路(电路图) 发布: | 作者: | 来源: jiasonghu | 查看:775次 | 用户关注: 接通电源让KMF--线圈通电其主触点闭合三相电源ABC分别通入电机三相绕组UVW,电动机正转。KMF线圈断电,主触点打开,电机停。让KMR线圈通电----其主触点闭合三相电源ABC通入电机三相绕组变为A—U未变,但B—W,C—V。电动→笼型电动机正反转的控制线路要使电动机给够实现反转,只要把接到电源的任意两根联线对调一头即可。为此用两个接触器来实现这一要求。设KMF为实现电机正转的接触器,KMR为实现电机反转的接触器。合上--S 笼型电动机正反转的控制线路 要使电动机给够实现反转,只要把接到电源的任意两根联线对调一头即可。为此用两个接触器来实现这一要求。 设 KMF 为实现电机正转的接触器, KMR 为实现电机反转的接触器。 接通电源→合上--S 让 KMF--线圈通电其主触点闭合 三相电源 ABC 分别通入电机三相绕组 UVW ,电动机正转。 KMF 线圈断电,主触点打开,电机停。 让 KMR 线圈通电----其主触点闭合 三相电源 ABC 通入电机三相绕组变 为 A — U 未变,但 B — W ,C — V。电动机将反转

开关量输入电路的制作方法

本技术新型涉及一种开关量输入电路,属于低压电气技术领域,包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口,所述外部开关量电源、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接,该电路硬件电路结构简单,工作有效可靠,提高了开关量输入电路的抗电磁干扰能力,有利于开关量输入电路的长期稳定运行。 技术要求 1.一种开关量输入电路,包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波 电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口,所述外部开关量 电源S1、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防 反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接。 2.根据权利要求1所述的一种开关量输入电路,其特征在于:所述外部开关量电源S1的一端与所述外部开关接口K1的一端相连,另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第3端子相连,所述外部开关接口K1的另一端与所述整流桥电路第一电阻R1的一端相连。 3.根据权利要求2所述的一种开关量输入电路,其特征在于:所述整流桥电路第一电阻R1的另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第1端子相连。 4.根据权利要求3所述的一种开关量输入电路,其特征在于:所述滤波电路的第一电容C1和第二电阻R2并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间,其中第 一电容C1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连,第一电容C1的负极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连,所述防反向保护电路的第一二极管D1并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间,其中第一二极管D1的负 极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连,第一二极管D1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连。

开关控制电路整理

1:蜂鸣器控制电路无源蜂鸣器。当BUZZ为高电平时,三极管T1(三极管N型)导通,蜂鸣器响,低电平蜂鸣器不响。R5作用是限流。 图: 1.1 下面电路增加了电容C18和反向二极管D2.作用是滤波和阻止反向。二极管的反向击穿电压很高。一般小功率三极管触发电压很低,0.7V,电流也很小,一般不到1UA. 图1.2: 2:IO 控制电源开关是否导通。利用三极管和MOS管。 MOS:MOSFET管式FET的一种,可以被制作成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共四种,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,NMOS,PMOS。 对于这两种增强型的MOS管,常用的是NMOS,特点是导通电阻小,开关电源和马达驱动的引用都是它。 导通条件: NMOS:当Vgs大于一定的数值时,就导通;PMOS:当Vgs小于一定的数值时,就导通。 开关损耗: 不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,产生损耗必然的,现在的MOS管导通电阻一般都是几十毫欧姆。

MOS管AO3401:P-channel Enhancement Mode Field Effect Transistor 导通条件:一般不要超过-12V即可对于AO3401来说。下面是对不同的压差对应的阻抗值: 下面是开关控制电路在工程中的应用: 1:通过一个IO管脚控制电源是否导通。

2:下面是两个MOS管3401,没有加入开关控制,只是上电后,VDD就等于输入电压。 此时可以两路供电,如果J5没有输入电压,由VBUS供电,经过F1输出5V电压。 下面电路可以把R10换成开关,Q201是始终导通状态,内部二极管压降是0.5V左右。 注意:两个三极管方向是不同的,Q200左边是S,右边是D;Q201左边是D,右边是s。 当J5有电压时,Q200导通,Q201也满足导通条件,压降由0.5V变为0.1V。具体详解在下一节。 注:VBUS右边断开。

对一个简单的峰值电流限制进行改进方法

对一个简单的峰值电流限制进行改进方法 故障保护是所有电源控制器都有的一个重要功能。几乎所有应用都要求使用过载保护。对于峰值电流模式控制器而言,可以通过限制最大峰值电流来轻松实现这个功能。在非连续反向结构中,为峰值电流设置限制可最终限制电源从输入源获得的功率。但是,限制输入功率不会限制电源的输出电流。如果出现过载故障时输入功率保持不变,则随着输出电压下降,输出电流增加(P=V*I)。发生短路故障时,这会让输出整流器或者系统配电出现难以接受的高损耗。本文利用一些小小的创新和数个额外组件,为您介绍如何对一个简单的峰值电流限制进行改进,将电源变为一个恒定电流源,而非一个恒定功率源。 图1对比了理想输出电压与恒定功率和恒定电流限制的电流。这两种情况下,过载故障保护都在120%最大额定负载时起作用。在一个使用功率限制的系统中,输出电流随负载增加电压反向而增加。在现实系统中,有功率限制的反向控制器会在某个点关闭,原因是控制器的偏压损耗。相比之下,一旦超出过载阈值,有电流限制的系统便会立刻关闭。可以通过直接检测隔离边界二次侧的负载电流,实现电流限制。但是,这样做需要使用更多的电路,效率降低,而且成本一般会高得离谱。 图2 显示了移动设备充电器所使用的一个5V/5W 非连续反向电源的原理图。在范例中,我们使用了UCC28C44 控制器,它是大多数经济型峰值电流模式控制器的代表,拥有功率限制功能。在非连续反向结构中,如果忽略效率影响,可使用方程式1 计算负载功率(P)的大小。 由于变压器电感(L)和开关频率(f)均固定不变,因此可以通过控制峰值一次电流(IPK)对输出电压(VOUT)进行调节。随着输出电流(IOUT)增加,电压开始下降,但是反馈环路要求更高的峰值电流来维持电压调节。 在反向转换器内部,引脚1(COMP)的反馈电压与峰值电流比较。通过R15 检测该峰值

正反转控制实物接线图

三相异步电动机正反转控制实物接线图导学案科目:电工技术班级:13高职机电课时:2 备课人:宋庆波备课时间:学生姓名: 学习目标: 1、知识目标:理解三相异步电动机正反转控制电路的工作过程,能绘制实物接线图。 2、能力目标:了解三相异步电动机正反转控制电路的类型,能按照控制要求自行设计或补画电动机正反转控制电路实物接线图,并会实物接线。 3、情感目标:通过复习及练习,培养学生对电气控制电路的学习兴趣。 重点: 难点: 知识复习: 补画三相异步电动机接触器联锁正反转控制电路原理图。 自主学习: 一、依据以上原理图将以下三相异步电动机接触器联锁正反转控制电路实物接线图补画完整。

二、某同学进行三相异步电动机双重联锁正反转控制电路的实训操作。 (1)试将图示的原理图补画完整。 (2)根据原理图,是将图示的控制电路实物接线图补画完整。 作业: 1、(1)画出单向异步电动机单向连续运转的电气原理图及实物接线图,要求:起 动按钮SB1,停止按钮SB2。 (2)说明按下SB1,电动机起动运转,按下SB2电动机不能停转的主要原因。 2.关于安装接线图绘制原则及安装工艺说法正确的是() A、所有电气设备和电气元件都按其所在的实际绘画位置绘制在图纸上。 B、控制电路的外部连接应使用接线端子板,也可不用端子板 C、一个电气元件接线端子上的连接导线只能一根 D、每节接线端子板上的连接导线不得多于两根 3.在电动机的正反转控制线路中,为了防止主触头熔焊而发生短路事故,应采用() A、接触器联锁 B、接触器自锁 C、按钮联锁 D、按钮自锁 4.具有过载保护的接触器联锁控制线路中,实现短路保护的电器是(),实现过载保护的电器是(),实现失、欠压保护的电器是() A、热继电器 B、接触器 C、熔断器 D、电源开关

开关量数字量模拟量

开关量数字量模拟量 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

开关量:开关量只有两种状态,0、1,包括开入量和开出量,反映的是状态。 数字量:数字量由多个开关量组成。如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。 模拟量:模拟量是连续的量,数字量是不连续的。反映的是电量测量数值(如电流、电压)。 1、开关量:为通断信号,无源信号,电阻测试法为电阻0或无穷大; 也可以是有源信号,专业叫法是阶跃信号,就是0或1,可以理解成脉冲量 版主说的好,多个开关量可以组成数字量 2、数字量:有0和1组成的信号类型,通常是经过编码后的有规律的信号。和模拟量的关系是量化后的模拟量。 3、模拟量:连续的电压,电流等信号量,模拟信号是幅度随时间连续变化的信号,其经过抽样和量化后就是数字量。 4、脉冲量:在瞬间电压或电流由某一值跃变到另一值的信号量。在量化后,其连续规律的变化就是数字量,如果其由0变成某一固定值并保持不变,其就是开关量 开关量主要指开入量和开出量,是指一个装置所带的辅助点,譬如变压器的温控器所带的继电器的辅助点(变压器超温后变位)、阀门凸轮开关所带的辅助点(阀门开关后变位),接触器所带的辅助点(接触器动作后变位)、热继电器(热继电器动作后变位),这些点一般都传给PLC或综保装置,电源一般是由PLC或综保装置提供的,自己本身不带电源,所以叫无源接点,也叫PLC或综保装置的开入量。 数字量定义为:在时间和数值上都是断续变化的离散信号。

模拟量定义为:在时间和数值上都是连续变化的信号。 最基本的数字量就是0和1,最基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开(0)或闭合(1)状态,开关量是无源的,即它需要装置输出电源对它进行检测(这也就是装置的开入量,如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量);也可以用0和1进行编码,编成各种通讯码。 模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号;压力传感器经压力变送器、液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA(电Ⅲ型仪表)信号等就是模拟量。综保装置能检测电量(经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等信号,即模拟量)和非电量信号(变压器的轻瓦斯、重瓦斯、超温信号,即非电量,也就是开关的打开和闭合) 开关量、数字量、脉冲量。 1、直接测量到的是开关量、模拟量。 开关量:反映的是状态信号(如开关开、合)。 模拟量:反映的是电量测量数值(如电流、电压)。 2、脉冲量一般是积分量(如电度量),不能直接测量到,需要经过测量仪表进行运算得到。 3、接测量到的开关量、数字量、脉冲量进行调制、数字编码,在通讯通道中传输。 以前也有用模拟信号来传输的,现在一般都是用数字信号来传输。 4、调度端解调信号,还原信息。

多路控制开关电路设计

课程设计报告 题目:多路控制开关电路设计课程名称: 学生姓名: 学生学号: 年级: 专业: 班级: 指导教师: 电子工程学院制 2017年3月

目录 1多路控制开关电路设计的任务与要求 (1) 1.1 多路控制开关电路课程设计的任务 (1) 1.2 多路控制开关电路课程设计的要求 (1) 2 多路控制开关电路设计方案制定 (1) 2.1多路控制开关电路设计的原理 (1) 3 多路控制开关电路设计方案实施 (2) 3.1多路控制开关电路单元模块功能及电路设计 (2) 3.2多路控制开关电路电路参数计算及元器件选择 (4) 3.3 多路控制开关电路系统整体电路图 (8) 3.4 元器件清单 (8) 4 多路控制开关电路设计的仿真实现(或者硬件制作与调试) (9) 4.2 多路控制开关电路设计仿真实现 (10) 4.4 多路控制开关电路设计数据分析 (11) 5.多路控制开关电路实物设计 (11) 5.1设计过程 (11) 5.2硬件实现 (12) 6.总结及心得体会 (12) 7.参考文献 (12) 8. 附录 (13)

多路控制开关电路设计 电子工程学院电子信息工程专业 1多路控制开关电路设计的任务与要求 1.1 多路控制开关电路课程设计的任务 设计多路开关控制多路,用多个开关控制数码管 1.2 多路控制开关电路课程设计的要求 1 用多个开关控制,用不同的开关控制数码管显示不同的数字,实现不同的功能。八组参赛者在进行抢答时,抢发先者按下面前的按钮时,抢答器能准确地判断出抢先者,并以蜂鸣器声为标志。 抢答器应具有互锁功能,某组抢答后能自动封锁其他各组进行抢答。 3系统应具有一个总复位开关。 2 多路控制开关电路设计方案制定 2.1多路控制开关电路设计的原理 接通电源后,主持人将开关拨到"清除"状态,多路控制开关电路处于禁止状态主持人将开关置开始"状态,宣布"开始"工作。扬声器给出声响提示。选手在定时时间内按键时。多路控制开关电路完成优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后,定时器停止、禁止二次抢答。如果再次抢答必须由主持人再次操作"清除"和"开始"状态开关。锁存器输入信号均为同一电平时,锁存器控制电路的输出信号使锁存器打开,这时锁存器输入端的信号送往相应的输出端。当有一输入端的电平发生条便是其对应输出端点评也随着发生变化,次变化的输出电平送入锁存器控制电路,控制电路立即产生控制信号封锁锁存器,让锁存器进入锁存工作状态。此时无论那个输入端电平发生变化,锁存器各个输出端电平保持不变。发生变化的输出端经过编码器编码之后,将相关信息由译码器送入数码显示器,显示相应的组别,并发出响声。 2.2 多路控制开关电路设计的技术方案

电机正反转控制原理电路图、电路分析及相关

双重联锁(按钮、接触器)正反转控制电路原理图 电机双重联锁正反转控制 一、线路的运用场合Array正反转控制运用生产机械要求运动部件 能向正反两个方向运动的场合。如机床工作 台电机的前进及后退控制;万能铣床主轴的 正反转控制;圈板机的辊子的正反转;电梯、 起重机的上升及下降控制等场所。 二、控制原理分析 (1)、控制功能分析: 怎样才能实现正反转控制?为什么要 实现联锁? 电机要实现正反转控制:将其电源的相 序中任意两相对调即可(简称换相),通常是 V相不变,将U相及W相对调,为了保证两 个接触器动作时能够可靠调换电动机的相 序,接线时应使接触器的上口接线保持一致, 在接触器的下口调相。。由于将两相相序对 调,故须确保2个KM线圈不能同时得电, 否则会发生严重的相间短路故障,因此必须 采取联锁。为安全起见,常采用按钮联锁(机 械)和接触器联锁(电气)的双重联锁正反 转控制线路(如原理图所示);使用了(机械) 按钮联锁,即使同时按下正反转按钮,调相 用的两接触器也不可能同时得电,机械上避 1 / 111 / 11

2 / 112 / 11 免了相间短路。另外,由于应用的(电气)接触器间的联锁,所以只要其中一个接触器得电,其长闭触点(串接在对方线圈的控制线路中)就不会闭合,这样在机械、电气双重联锁的应用下,电机的供电系统不可能相间短路,有效地保护的电机,同时也避免在调相时相间短路造成事故,烧坏接触器。 (2)、工作原理分析: A 、正转控制: 按下 SB1常闭触头先断开(对KM2实现联锁) SB1常开触头闭合 KM1线圈得电 KM1电机M 启动连续正转工作 KM1KM1联锁触头断开(对KM2实现联锁) B 、反转控制: M 失电,停止正转 SB2 按下 线圈得电 SB2 KM2 电机M 启动连续反转工作 KM2主触头闭合KM2联锁触头断开(对KM1实现联锁) C 、停止控制: 按下SB3,整个控制电路失电,接触器各触头复位,电机M 失电停转;

路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的 设计 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

路灯自动控制开关电路的设计 一、实验要求 可以根据光照的强度自动控制路灯的通、断。当傍晚光照强度渐弱或者清晨光照强度渐强来控制路灯的通或者断以及其灯的强度。 二、实验目的 1.了解自动调光台灯电路的结构及工作原理 2.让我们学会更好的自主学习和团队合作 三、实验原理 ·············调光台灯电路及工作原理电路图············· 功能实现:当环境光照弱,它发光亮度就增大;环境光照强,发光亮度就减暗。 当开关S拨向位置2时,它是一个普通调光台灯。RP、C和氖泡 N组成张弛振荡器,用来产生脉冲触发可控硅VS。一般氖泡辉光导通电压为60-80V,

当C充电到辉光电压时,N辉光导通,VS被触发导通。调节RP能改变C充电速率,从而能改变VS导通角,达到调光的目的。R2、R3构成分压器通过VD5也向C充电,改变R2、R3分压也能改变VS导通角,使灯的亮度发生变化。 当S拨向位置1时,光敏电阻RG取代R3,当周围光线较弱时,RG呈现高电阻,VD5右端电位升高,电容C充电速率加快,振荡频率变高,VS导通角增大,电灯两端电压升高、亮度增大。当周围光线增强时,RG电阻变小,与上述相反,电灯两端电压变低,高度减小。四、实验步骤 调试时,将RP调到阻值为零位置,S置于位置2,用万用表测电灯两端交流电应在200V以上,如低于200V可略减小R1或增大R3阻值,使之达到要求。光敏电阻RG应安装在台灯底座侧面台灯光线不能直接照射的地方,用来感受周围环境照度。调光台灯的灯泡宜用40W的白炽灯。调整好的电路即可投入使用;S拨向2为普通调光台灯,调RP可选择适当的高密度;S拨向1为自动台灯,先调RP选择好适当亮度,如环境照度变暗时,台灯亮度会逐渐变亮,增大照度。 五、实验实物

峰值电流控制优缺点

开关电源峰值电流模式控制PWM的优缺点 近年来电流模式控制面临着改善性能后的电压模式控制的挑战,因为这种改善性能的电压模式控制加有输入电压前馈功能,并有完善的多重电流保护等功能,在控制功能上已具备大部分电流模式控制的优点,而在实现上难度不大,技术较为成熟。 由输出电压VOUT 与基准信号VREF的差值经过运放(E/A)放大得到的误差电压信号 VE 送至PWM比较器后,并不是象电压模式那样与振荡电路产生的固定三角波状电压斜波比较,而是与一个变化的其峰值代表输出电感电流峰值的三角状波形或梯形尖角状合成波形信号 VΣ比较,然后得到PWM脉冲关断时刻。因此(峰值)电流模式控制不是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度,而是直接控制峰值输出侧的电感电流大小,然后间接地控制PWM脉冲宽度。 电流模式控制是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法。因为峰值电感电流容易传感,而且在逻辑上与平均电感电流大小变化相一致。但是,峰值电感电流的大小不能与平均电感电流大小一一对应,因为在占空比不同的情况下,相同的峰值电感电流的大小可以对应不同的平均电感电流大小。而平均电感电流大小才是唯一决定输出电压大小的因素。电感电流下斜波斜率的至少一半以上斜率加在实际检测电流的上斜波上,可以去除不同占空比对平均电感电流大小的扰动作用,使得所控制的峰值电感电流最后收敛于平均电感电流。因而合成波形信号VΣ要有斜坡补偿信号与实际电感电流信号两部分合成构成。当外加补偿斜坡信号的斜率增加到一定程度,峰值电流模式控制就会转化为电压模式控制。因为若将斜坡补偿信号完全用振荡电路的三角波代替,就成为电压模式控制,只不过此时的电流信号可以认为是一种电流前馈信号。当输出电流减小,峰值电流模式控制就从原理上趋向于变为电压模式控制。 当处于空载状态,输出电流为零并且斜坡补偿信号幅值比较大的话,峰值电流模式控制就实际上变为电压模式控制了。峰值电流模式控制PWM是双闭环控制系统,电压外环控制电流内环。电流内环是瞬时快速的,是按照逐个脉冲工作的。 功率级是由电流内环控制的电流源,而电压外环控制此功率级电流源。在该双环控制中,电流内环只负责输出电感的动态变化,因而电压外环仅需控制输出电容,不必控制LC 储能电路。峰值电流模式控制PWM具有比起电压模式控制大得多的带宽。以下是开关电源峰值电流模式控制PWM的优缺点: 峰值电流模式控制PWM的优点是: ①暂态闭环响应较快,对输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态响应均快; ②控制环易于设计; ③输入电压的调整可与电压模式控制的输入电压前馈技术相妣美; ④简单自动的磁通平衡功能; ⑤瞬时峰值电流限流功能,内在固有的逐个脉冲限流功能; ⑥自动均流并联功能。 峰值电流模式控制PWM的缺点是: ①占空比大于50%的开环不稳定性,存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差。 ②闭环响应不如平均电流模式控制理想。 ③容易发生次谐波振荡,即使占空比小于50%,也有发生高频次谐波振荡的可能性。因而需要斜坡补偿。 ④对噪声敏感,抗噪声性差。因为电感处于连续储能电流状态,与控制电压编程决定的电流电平相比较,开关器件的电流信号的上斜波通常较小,电流信号上的较小的噪声就很容易使得开关器件改变关断时刻,使系统进入次谐波振荡。 ⑤电路拓扑受限制。

电动机正反转控制电路图及其原理分析

正反转控制电路图及其原理分析 要实现电动机的正反转,只要将接至电动机三相电源进线中的任意两相对调接线,即可达到反转的目的。下面是接触器联锁的正反转控制线路,如图所示

图中主回路采用两个接触器,即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时,三相电源的相序按U―V―W接入电动机。当接触器

KM1的三对主触头断开,接触器KM2的三对主触头接通时,三相电源的相序按W―V―U接入电动机,电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源,否则它们的主触头将同时闭合,造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头,以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源,KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用,这两对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。 正向启动过程:按下起动按钮SB2,接触器KM1线圈通电,与SB2并联的KM1的辅助常开触点闭合,以保证KMl线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合,电动机连续正向运转。 停止过程:按下停止按钮SB1,接触器KMl线圈断电,与SB2并联的KM1的辅助触点断开,以保证KMl线圈持续失电,串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开,切断电动机定子电源,电动机停转。 反向起动过程:按下起动按钮SB3,接触器KM2线圈通电,与SB3并联的KM2的辅助常开触点闭合,以保证KM2线圈持续通电,串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合,电动机连续反向运转。 对于这种控制线路,当要改变电动机的转向时,就必须先按停止按钮SB1,再按反转按钮SB3,才能使电机反转。如果不先按SB1,而是直接按SB3,电动机是不会反转的。

路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的设计 一、实验要求 可以根据光照的强度自动控制路灯的通、断。当傍晚光照强度渐弱或者清晨光照强度渐强来控制路灯的通或者断以及其灯的强度。 二、实验目的 1.了解自动调光台灯电路的结构及工作原理 2.让我们学会更好的自主学习和团队合作 三、实验原理 ·············调光台灯电路及工作原理电路图·············功能实现:当环境光照弱,它发光亮度就增大;环境光照强,发光亮度就减暗。 当开关S拨向位置2时,它是一个普通调光台灯。RP、C和氖泡 N组成张弛振荡器,用来产生脉冲触发可控硅VS。一般氖泡辉光导通电压为60-80V,当C充电到辉光电压时,N 辉光导通,VS被触发导通。调节RP能改变C充电速率,从而能改变VS导通角,达到调光的目的。R2、R3构成分压器通过VD5也向C充电,改变R2、R3分压也能改变VS导通角,使灯的亮度发生变化。 当S拨向位置1时,光敏电阻RG取代R3,当周围光线较弱时,RG呈现高电阻,VD5右端电位升高,电容C充电速率加快,振荡频率变高,VS导通角增大,电灯两端电压升高、

亮度增大。当周围光线增强时,RG电阻变小,与上述相反,电灯两端电压变低,高度减小。 四、实验步骤 调试时,将RP调到阻值为零位置,S置于位置2,用万用表测电灯两端交流电应在200V 以上,如低于200V可略减小R1或增大R3阻值,使之达到要求。光敏电阻RG应安装在台灯底座侧面台灯光线不能直接照射的地方,用来感受周围环境照度。调光台灯的灯泡宜用40W 的白炽灯。调整好的电路即可投入使用;S拨向2为普通调光台灯,调RP可选择适当的高密度;S拨向1为自动台灯,先调RP选择好适当亮度,如环境照度变暗时,台灯亮度会逐渐变亮,增大照度。 五、实验实物 ·················图一·······························图二··················六、实验总结 本次实验是《电力电子技术》最后一次实验,本次设计性实验,主要实现的功能是:根据光照的不同,实现灯的强度的变化,相当于路灯的简化。在拿到实验题目的时候,我们首先想到的是:光敏电阻。在实验之前,我们首先在网上查找资料,通过小组的讨论最终设计出实验电路。光敏电阻的工作原理是:当其处于黑暗环境时,光敏电阻处于高阻态,导致VD5右端电位升高,电容C充电速率加快,振荡频率变高,VS导通角增大,电灯两端电压升高、灯泡的亮度增大;当光敏电阻的环境亮度变大的时候,光敏电阻的阻值减小,实现亮度的减弱。 本次设计性实验比较简单,很快的就完成了。在实验中也没有出现意外,主要是我们没有200K的电位器,所以使用了两个104的电位器串联,最终结果一样。本次实验让我们加强的小组的协作能力,提高了我们沟通能力,让我们受益颇多。

电机正反转联动控制电路图

按钮联锁正反转控制线路 图2—12 按钮联锁正反转控制电路图 图2-12 按钮联锁正反转控制电路图接触器联锁正反转控制线路

双重联锁正反转控制线路 元件安装图

元件明细表 1、线路的运用场合: 正反转控制运用生产机械要求运动部件能向正反两个方向运动的场合。如机床工作台电机的前进与后退控制;万能铣床主轴的正反转控制;电梯、起重机的上升与下降控制等场所。 2、控制原理分析 (1)、控制功能分析:A、怎样才能实现正反转控制? B、为什么要实现联锁? 这两个问题是本控制线路的核心所在,务必要透彻地理解,否则只会接线安装,那只是知其然而不知其所以然。另外,问题的提出,一方面让学生学会去思考,另一方面也培养学生发现问题、分析问题的能力。教学中,计划先让学生温书预习(5分钟)、寻找答案,再集中讲解。先提问抽查,让学生能各抒己见、充分发挥,最后再总结归纳,解答所提出的问题,进一步统一全班思路。答案如下: A、电机要实现正反转控制:将其电源的相序中任意两相对调即可(简称换相),通常是V相不变,将U相与W 相对调。 B、由于将两相相序对调,故须确保2个KM线圈不能同时得电,否则会发生严重的相间短路故障,因此必须采取联锁。为安全起见,常采用按钮联锁和接触器联锁的双重联锁正反转控制线路(如原理图所示)

(2)、工作原理分析 C、停止控制: 按下SB3,整个控制电路失电,接触器各触头复位,电机M失电停转 (3)双重联锁正反转控制线路的优点: 接触器联锁正反转控制线路虽工作安全可靠但操作不方便;而按钮联锁正反转控制线路虽操作方便但容易产生电源两相短路故障。双重联锁正反 转控制线路则兼有两种联锁控制线路的优点,操作方便,工作安全可靠。 3、怎样正确使用控制按钮? 控制按钮按用途和触头的结构不同分停止(常闭按钮)、起动按钮(常开按钮)和复合按钮(常开和常闭组合按钮)。按钮的颜色有红、绿、黑等,一般红色表示“停止”,绿色表示“起动”。接线时红色按钮作停止用,绿色或黑色表示起动或通电。 三、注意事项

开关量信号检测与控制

实验四温度计设计 一、实验目的 1.掌握温度测量的硬件设计方法。 2.掌握运用LabVIEW软件设计温度计的编程方法。 二、实验原理 (一)硬件描述 电阻式温度检测器是一种物质材料做成的电阻,它会随温度的上升而改变电阻值,如果它随温度的上升而电阻值也跟着上升就称为正电阻系数,如果它随温度的上升而电阻值反而下降就称为负电阻系数。 PT100温度传感器是一种以铂金(Pt)作成的电阻式温度检测器,属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下:R=Ro(1+αT) 其中α=0.00392,Ro为100Ω(在0℃的电阻值),T为摄氏温度,因此铂金作成的电阻式温度检测器,又称为PT100。 本实验中温度计的测温电路采用典型的铂电阻电桥电路,如图 16-1所示,后级采用差分放大电路。 图16-1 (二)软件设计思路 1.前面板设计:前面板包含一个温度计、温度显示框、报警指示灯、停止运行按钮。其中报警指示灯的作用是,当温度上升超过某一温度值(本实验设定为65℃)时,报警指示灯亮(变红),表明已加热到最高点了,不需要继续加热。如图16-2所示。 2.框图程序设计:测温电路输出的电压信号通过数据采集卡A/D 转换器转换成数字信号,保存在数据采集卡数据缓存中,再由USB通信电缆将数据传送到计算机内存中以数组的形式保存下来,实验程序通过调用数据采集卡程序驱动库(USB2005.llb)数据采集节点:

CreateDevice.vi、InitDeviceAD.vi、ReadDevice.vi、ADDataTransform.vi、ReleaseDevice.vi进行采集数据,然后再调用LabVIEW功能模板中的数据处理分析节点处理采集到的数据,并将处理后的数据以温度的形式显示到前面板上。 图16-2

10kV开关电气控制回路图

检修部员工培训模块 TDJXGYAQ 5.4.1.11 设备检修工艺、方法—电气 10kV开关电气控制回路图 2017-09-30发布 2017-12-01实施大唐国际托克托发电有限责任公司检修部

目录 1、符号及说明 (3) 2、断路器的控制回路的基本要求 (3) 3、断路器控制回路详解 (4)

编制人:张志峰主讲人:张志峰 10kV开关电气控制回路图 1、符号及说明 1.1 如图所示为托克托发电厂五期10kV开关VBG-12P的电气原理图。 1.2 图中操作电源选用AC/DC110V。 图1手车式电气原理图 1.3 图中:HQ:合闸线圈;TQ:分闸线圈;M:储能电机;R0:电阻;S8:辅助开关(当手车在试验位置切换); S9:辅助开关(当手车在工作位置切换);SP5:合闸闭锁用电磁铁辅助开关;S2:微动开关;DL:辅助 开关;U:桥式整流器(直流时取消2U~4U);K1:合闸闭锁线圈;K0:防跳继电器;Y7~Y9:过流脱扣 器;X:航空插头;L1~L10:连接线;PCB:线路板。 1.4 图中包括电机回路、合闸回路、闭锁回路、分闸回路、辅助回路。 2、断路器的控制回路的基本要求 2.1、应能监视控制电源及跳、合闸回路的完好性:断路器的控制电源最为重要,一旦失去电源断路器便无法操作。 因此,无论何种原因,当断路器控制电源消失时,应发出声、光信号,提示值班人员及时处理。 2.2、具有防止多次合、跳闸的“跳跃”闭锁装置。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才 发生。发生“跳跃”对断路器是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸,故必须采取闭锁

20170807-峰值电流型控制Buck等效功率级的小信号传递函数

峰值电流型控制Buck 等效功率级的小信号传递函数 普高(杭州)科技开发有限公司 张兴柱 博士 Buck 变换器在峰值电流型控制下的等效功率级小信号传递函数(CCM ): ) 1)(1()1()(220n n p p zc vc vc s Q s s s G s G ωωωω++++′≈′ )1)(1()1()(220 n n p p zc vg vg s Q s s s G s G ωωωω++++′≈′ ) 1()1()(0p zc out s s R s Z ωω++′≈′ 其中:101F R R G i vc = ′,120F F L RT G s vg =′,10F R R =′ 11F RC p =ω,)5.0(1?′=D m Q c p π,C R c zc 1=ω,s n T πω= )5.0(11?′+ =D m L RT F c s ,)]21([2D D m D F c ??′=,n e c S S m +=1 i o g n R L V V S ×?= 从求得的峰值电流控制Buck 等效功率级的三个CCM 小信号传递函数,我们可以来分析这种控制的特点。其峰值电流控制等效功率级的控制电压到输出电压小信号传递函数)(s G vc ′,和输入电压到输出电压小信号传递函数)(s G vg ′,形式完全相同,所不同的只是零频分量。它由一个左半平面单极点,一个1/2开关频率处的双极点和一个因输出滤波电容ESR 引起的左半平面单零点组成。双极点的频率在1/2开关频率,比起开关电源的带宽要高得多,故一般情况下可将其忽略。在R.Ridely 引入采样函数之前的分析文章中,所得到的结果都是用一阶小信号传递函数近似,所以就不能解释在实验中出现的子谐波振荡现象。所谓的子谐波振荡是峰值电流型控制的等效功率级,在工作占空比大于0.5时和无外部补偿斜波时,会在输出产生一种1/2开关频率的有规则的振荡,可在MOSFET 的ds V 波形上反映出来,它在时钟的相邻开关周期内,具有不同的导通时间和截止时间,一长一短,其波形示意图如图1所示。虽然这种振荡波形,人耳一般听不到,但它会影响开关电源长期工作的可靠性,所以必须避免。

电机正反转控制电路及实际接线图(个人学习用)

三相异步电动机正反转控制电路图原理及plc接线与编程在图1是三相异步电动机正反转控制的电路和继电器控制电路图,图2与3是功能与它相同的PLC控制系统的外部接线图和梯形图,其中,KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器. 在梯形图中,用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。按下正转启动按钮SB2,X0变ON,其常开触点接通,Y0的线圈“得电”并自保。使KM1的线圈通电,电机开始正转运行。按下停止按钮SB1,X2变ON,其常闭触点断开,使Y0线圈“失电”,电动机停止运行。 在梯形图中,将Y0与Y1的常闭触电分别与对方的线圈串联,可以保证他们不会同时为ON,因此KM1和KM2的线圈不会同时通电,这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。除此之外,为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为ON,在梯形图中还设置了“按钮互锁”,即将反转启动按钮X1的常闭点与控制正转的Y0的线圈串联,将正转启动按钮X0的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。设Y0为ON,电动机正转,这是如果想改为反转运行,可

以不安停止按钮SB1,直接安反转启动按钮SB3,X1变为ON,它的常闭触点断开,使Y0线圈“失电”,同时X1的敞开触点接通,使Y1的线圈“得电”,点击正转变为反转。 在梯形图中的互锁和按钮联锁电路只能保证输出模块中的与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。由于切换过程中电感的延时作用,可能会出现一个触点还未断弧,另一个却已合上的现象,从而造成瞬间短路故障。 可以用正反转切换时的延时来解决这一问题,但是这一方案会增大编程的工作量,也不能解决不述的接触触点故障引起的电源短路事故。如果因主电路电流过大或者接触器质量不好,某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结,其线圈断电后主触点仍然是接通的,这时如果另一个接触器的线圈通电,仍将造成三相电源短路事故。为了防止出现这种情况,应在PLC外部设置KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路(见图2),假设KM1的主触点被电弧熔焊,这时它与KM2线圈串联的辅助常闭触点处于断开状态,因此KM2的线圈不可能得电。 图1中的FR是作过载保护用的热继电器,异步电动机长期严重过载时,经过一定延时,热继电器的常开触点断开,常开触点闭合。其常闭触点与接触器的线圈串联,过载时接触其线圈断电,电机停止运行,起到保护作用。 有的热继电器需要手动复位,即热继电器动作后要按一下它自带的复位按钮,其触点才会恢复原状,及常开触点断开,常闭触点闭合。这种热继电器的常闭触点可以像图2那样接在PLC的输出回路,仍然与接触器的线圈串联,这反而可以节约PLC的一个输入点。 有的热继电器有自动复位功能,即热继电器动作后电机停止转,串接在主回路中的热继电器的原件冷却,热继电器的触点自动恢复原状。如果这种热断电器的常闭触点仍然接在PLC的输出回路,电机停止转动后果一段时间会因热继电器的触点恢复原状而自动重新运转,可能会造成设备和人身事故。因此有自动复位功能的热继电器的常闭触点不能接在PLC的输出回路,必须将它的触点接在PLC的输入端(可接常开触点或常闭触点),用梯形图来实现点击的过载保护。如果用电子式电机过载保护来代替热继电器,也应注意它的复位. 电动机正反转实物接线图

电流峰值控制boost电路数学模型

Boost 变换器基本电路形式如图1所示 图1 Boost 变换器基本电路 在boost 电路中, g V 是输入电压,L 是滤波电感,1、2为开关器件,C 是滤波电容,R L 为负载电阻,)(t i L 是流过电感的电流,)(t i C 是流过电容的电流,V 是输出电压。该电路有两种工作状态; 一种为开关接到1的工作状态,如图2所示 图2 Boost 电路开关1状态 分析可知 ; (1) 另一种开关接到2的工作状态,如图3所示

图3 Boost 电路开关2状态 其中 (2) 根据电压定理作)(t V L 与时间的函数关系,如图4所示 图4 电感电压与时间的函数关系 S g S g S L T D V V DT V T 0 dt t V ')()(-+?=? 即 )()(''S S S g T VD T D DT V 0-++?= 可得 D 11D 1 V V D M g -===')( (3) 根据电流定理作)(t i C 与时间的函数关系,如图6所示

图6 电容电流与时间的函数关系 S L S S C T D R V i DT R V dt T 0t i ')()()(-+?-=? 即 L S S S i T D T D DT R V 0?++?-='')()( 可得; R D 1Vg i 2L )(-= (4) 通过对理想Boost 变换器在一个开关周期内两个工作阶段的分析,得到电感电压的分段函数: ()()?? ????+=??ττττd V d V T 1V S T D L D 0L S L (5) 用平均变量代替瞬时变量,化简得 ()()V V D 1DV V g g L --+= (6) 又因为 ()()dt t di L d V T 1 V L T 0L L S ==?ττ (7) 将上式带入(5)得电感电压平均值的表达式 ()()V D 1V dt t di L g L --= (8) 同理可得电容电流平均值的分段表达式 ()()()R V t i D 1dt t dv C L --= (9) 为了将上式非线性问题线性化,找到变换器的静态工作点,对上面式子分离扰动,表示为直流分量和小信号分量之和,直流分量描述变换器的稳态解,交流小信号分量描述变换器在静态工作点处的动态性能。 )()(_____t v V t v g g g ∧ += )()(____t i I t i ∧ += )()(____t v V t v ∧ +=

峰值电流模式控制总结(完整版)

峰值电流模式控制总结 PWM (Peak Current-mode Control PWM) 峰值电流模式控制简称电流模式控制。它的概念在60年代后期来源于具有原边电流保护功能的单端自激式反激开关电源。在70年代后期才从学术上作深入地建模研究。直至80年代初期,第一批电流模式控制PWM集成电路(UC3842、UC3846)的出现使得电流模式控制迅速推广应用,主要用于单端及推挽电路。近年来,由于大占空比时所必需的同步不失真斜坡补偿技术实现上的难度及抗噪声性能差,电流模式控制面临着改善性能后的电压模式控制的挑战。如图1所示,误差电压信号 Ue 送至PWM比较器后,并不是象电压模式那样与振荡电路产生的固定三角波状电压斜坡比较,而是与一个变化的其 比较,然后得到峰值代表输出电感电流峰值的三角状波形或梯形尖角状合成波形信号U Σ PWM脉冲关断时刻。因此(峰值)电流模式控制不是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度,而是直接控制峰值输出侧的电感电流大小,然后间接地控制PWM脉冲宽度。 图1采用斜坡补偿的BUCK电流型控制 1. 峰值电流模式控制PWM的优点: ①暂态闭环响应较快,对输入电压的变化和输出负载的变化的瞬态响应均快;峰值电流模式控制PWM是双闭环控制系统,电压外环控制电流环。电流环是瞬时快速按照逐个脉冲工作的。功率级是由电流环控制的电流源,而电压外环控制此功率级电流源。在该双环控制中,电流环只负责输出电感的动态变化,因而电压外环仅需控制输出电容,不必控制LC储能电路。由于这些,峰值电流模式控制PWM具有比起电压模式控制大得多的带宽。 ②虽然电源的L-C滤波电路为二阶电路,但增加了电流环控制后,只有当误差电压发生变化时,才会导致电感电流发生变化。即误差电压决定电感电流上升的程度,进而决定功率开关的占空比。因此,可看作是一个电流源,电感电流与负载电流之间有了一定的约束关系,使电感电流不再是独立变量,整个反馈电路变成了一阶电路,由于反馈信号电路与电压型相比,减少了一阶,因此误差放大器的控制环补偿网络得以简化,稳定度

相关主题
相关文档 最新文档