软开关报告
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电池模式下软开关电路优化测试报告----张春涛,熊志学,邵玉泽一> 问题描述:NXB+ 80KV A 增加软开关电路后,市电模式下测试正常,但在电池模式下BUS 不平衡,经讨论分析以及查出其原因, 解决方式是通过增加反向补偿电流并通过bus 压差控制补偿量的大小. 另外,软开关电路在以往测试中还存在着电池与市电模式不区分,以及驱动保护这两个问题,此次一并测试解决: 1> ±BUS 母线电压电池模式下不平衡问题. 2> 电池与市电模式区分问题 3> 驱动保护问题二> 问题分析以及解决方法:1>±BUS 母线电压电池模式下不平衡问题.通过软件控制方式,在电池模式下,将辅管A2驱动脉冲放开,而且形成与Q1共同时间t1,在这段时间内,+BUS 给谐振电感充电,Q1关断后,储存在电感中的能量回放给-BUS, 从而实现bus 平衡, 而且DSP 监控BUS 电压平衡状况,告诉CPLD 决定是否发出A2补偿信号.ARCP (auxiliary resonant commuted pole)软开关电路更改软件后测试波形如下: Vbat=410V补偿电流电池低压下0~150% bus 电压无偏差.2> 电池市电模式区分功能:因市电下无bus平衡问题, 因此以上增加反相补偿功能无需在市电模式应用: 电池模式下主管与辅管驱动有重叠时间,市电模式下无重叠时间反相补偿反向补偿电流驱动重叠产生直流分量当辅管开通后,产生谐振电流, 此谐振电流要靠相应主管导通将电流降为零, 当主管无驱动后,此电流会在钳位续流二极管主管以及谐振电感中保持, 如果连续很多开关周期都没有主管导通, 谐振电感中的电流就会逐渐叠加,如同市电上电软启动时我们测到的谐振电感上的电流一样, 此逐渐叠加的电流会导致续流二极管过流损坏.该进方法, 在软件中侦测主管驱动, 如果无主管驱动,下个周期辅管不发脉冲,当侦测到有主管驱动后, 下个周期再发辅管驱动, 改善后测试波形如下:无直流分量驱动消失驱动恢复三>后续工作:以上三个问题改善是分别独立实现的, 后续需再CPLD中整合在一起实现.。
开关检测报告
开关检测报告
为了确保开关的安全可靠性和正常运行,我们对开关进行了全面的检测和评估。
检测结果如下:
在机械性能测试中,我们对开关的动作力、接触电阻、动作时间以及机械寿命进行了测试。
测试结果表明,开关的动作力符合标准要求,并且保持在正常范围内。
接触电阻小于0.05Ω,保证了电流的畅通。
动作时间在指定的范围内,说明开关的反应速度较快。
机械寿命测试中,开关能正常运行,并且未出现任何故障现象。
在绝缘性能测试中,我们对开关的绝缘电阻和耐电压进行了测试。
绝缘电阻大于100MΩ,表明开关的绝缘性能良好。
耐电压测试结果显示开关能承受相应的电压,符合安全要求。
在防护性能测试中,我们对开关的防尘、防水和防爆性能进行了评估。
开关通过了IP65的防尘和防水测试,能有效防止灰尘和水分侵入。
同时,开关也通过了相应的防爆测试,确保在特殊环境下的安全性。
在电气性能测试中,我们对开关的电流和电压等参数进行了测量。
开关能稳定地工作在额定电流和额定电压范围内,符合设计规格。
在耐久性能测试中,我们对开关进行了长时间的连续操作,结
果显示开关能正常工作,并且没有出现过热或其他异常现象。
综上所述,我们的测试结果表明,该开关在机械性能、绝缘性能、防护性能、电气性能和耐久性能方面都符合相关的标准要求。
该开关具有较高的安全可靠性和实用性,在正常使用情况下能够满足各项要求。
DC/DC变换器新型软开关技术的研究的开题报告一、选题背景和意义DC/DC变换器是现代电子设备中广泛应用的一类电力转换装置。
随着电子设备的高速发展和对于能效要求越来越高,DC/DC变换器的高能效和高可靠性也成为了设计和研究的重点。
传统的硬开关技术能够得到广泛应用,但由于其存在电磁干扰、能量回收等问题,新型的软开关技术逐渐崭露头角,并逐步成为DC/DC变换器的研究方向。
本选题旨在研究DC/DC变换器新型软开关技术,探索其在提高DC/DC变换器能效、减少器件损耗以及提高系统可靠性等方面的应用潜力,为电力电子技术的发展做出贡献。
二、研究内容和方法本选题主要研究内容包括新型软开关技术在DC/DC变换器中的应用原理、工作状态分析、性能评估和优化设计等方面。
具体研究内容如下:1.研究新型软开关技术的基本原理和特点,比较常用的软开关技术,分析其优缺点。
2.分析DC/DC变换器的基本工作原理,建立数学模型,研究传统硬开关技术的工作状态及其损耗机制。
3.从电磁干扰、能量回收等角度探讨新型软开关技术的工作状态以及对于器件损耗和DC/DC变换器综合性能的影响。
4.通过仿真软件进行仿真实验,对比硬开关和软开关技术的变换器性能,并对软开关技术进行优化设计,使DC/DC变换器的能效、可靠性指标进一步提高。
研究方法主要采用文献资料调研、理论分析、仿真实验等方法。
三、预期目标和创新点本选题旨在研究DC/DC变换器新型软开关技术的应用,以提高变换器的效率、可靠性和抗干扰能力。
预期实现以下目标:1.深入分析新型软开关技术的原理和优点,探讨其在DC/DC变换器中的应用潜力。
2.通过仿真实验,对比硬开关和软开关技术的变换器性能,验证新型软开关技术在提高能效和可靠性方面的优势。
3.优化设计软开关技术,进一步提高DC/DC变换器的效率和可靠性,并为电力电子技术的发展做出贡献。
创新点:1.探索新型软开关技术在DC/DC变换器应用中的新途径,为提高能效、减少器件损耗、提高系统可靠性等方面提供新思路。
引言:开关是一种广泛应用于电力系统、电子设备以及各种工业控制领域的重要组件。
作为电流的控制和断电装置,开关的功能和性能对于电气设备的正常运行具有至关重要的作用。
因此,对开关的质量和可靠性进行全面的检测和评估是确保设备安全运行的关键环节。
本文将针对开关的检测报告进行详细阐述,包括开关的外观检测、功能检测、电气性能检测、绝缘性能检测和耐久性能检测等方面,为读者提供一份专业、全面的开关检测报告。
概述:开关的检测报告是通过对开关的外观、功能、电气性能、绝缘性能和耐久性能等方面进行全面测试和评估得出的。
检测报告主要包含开关的各项指标数据、测试方法和测试结果。
正文内容:一、开关外观检测1.外观是否清洁完整,无明显变形或损坏。
2.开关外壳表面是否有划痕、氧化或脱漆现象。
3.接线端子是否牢固,电线是否规范连接。
二、开关功能检测1.开关的断合动作是否灵活且正常,操作力大小是否符合标准要求。
2.开关的各个档位是否可靠定位,无滑动或松动现象。
3.开关的各种保护功能是否正常,包括过压、过流、短路等。
三、开关电气性能检测1.额定电流和额定电压是否符合设计要求。
2.开关的电压降、漏电流等参数是否在允许范围内。
3.开关接触电阻、开断容量等电气指标是否满足要求。
四、开关绝缘性能检测1.开关的绝缘电阻是否达到要求,无漏电现象。
2.开关的介质击穿电压是否符合标准,无放电现象。
3.开关的耐电热性能是否良好,无过热或短路现象。
五、开关耐久性能检测1.开关的机械寿命测试,包括开关的使用寿命、机械强度等。
2.开关的环境适应性测试,包括耐高温、耐低温、耐湿热等。
3.开关的振动和冲击测试,模拟在运输和使用过程中的情况。
总结:本文对开关的检测报告进行了全面的阐述,包括开关的外观检测、功能检测、电气性能检测、绝缘性能检测和耐久性能检测等方面。
通过对开关的各项指标进行测试和评估,可以确保开关的质量和可靠性,保证电气设备的正常运行。
同时,合理的开关检测也有助于提前发现潜在问题,减少设备故障概率,提高设备的使用寿命和安全性。
T-NPC三电平逆变器的软开关及并联技术研究的开题报告一、选题背景随着电力电子技术的飞速发展,三电平逆变器作为一种新型的逆变器,被广泛应用于交流传动、静态无功补偿、电力电子变压器等方面。
在实际应用中,三电平逆变器存在一些问题,如开关损耗大、谐波扰动等。
为了解决上述问题,研究三电平逆变器的软开关及并联技术是必要的。
二、选题意义1.提高三电平逆变器的效率:软开关技术可以降低开关损耗,提高逆变器的效率。
而在实际应用中,三电平逆变器的效率是十分重要的。
2.降低谐波扰动:三电平逆变器通常会产生谐波扰动,影响电力系统的稳定性和有效性。
而并联技术可以降低谐波扰动,提高电力系统稳定性。
3.提高逆变器的可靠性:软开关技术可以减少开关损耗,延长逆变器的寿命。
而并联技术可以提高电力系统的可靠性,保证电力质量和供电可靠性。
三、研究内容和方法1.软开关技术研究:通过分析三电平逆变器的开关损耗,提出软开关技术方案,设计软开关电路和控制策略,进行仿真验证和实验验证。
2.并联技术研究:通过分析三电平逆变器的谐波扰动,提出并联技术方案,设计并联电路和控制策略,进行仿真验证和实验验证。
3.综合研究:对软开关和并联技术进行综合研究,分析两种技术的优缺点,提出优化方案,进行仿真验证和实验验证。
四、研究目标和预期结果1.设计出三电平逆变器软开关电路和控制策略,实现软开关功能,降低开关损耗,提高逆变器的效率。
2.设计出三电平逆变器并联电路和控制策略,实现并联功能,降低谐波扰动,提高系统稳定性。
3.综合研究软开关和并联技术,提出优化方案,实现优化效果,提高逆变器的可靠性和运行效果。
五、进度计划第一年:调研、文献阅读、仿真验证第二年:软开关技术研究、实验验证第三年:并联技术研究、实验验证第四年:综合研究、优化方案、实验验证六、预期贡献该研究将为三电平逆变器的优化设计和实际应用提供理论基础和实践指导,促进电力电子技术的发展和应用。
同时,该研究结果还可以促进节能减排,提高能源利用效率,推动低碳经济的发展。
软开关技术与应用实验ZVS PWM DC/DC 变换器仿真运行一、 实验目的1. 2. 3. 二、 熟悉 MATLAB/SIMULINK 的电力系统模块库及电力电子电路的建模与仿真方 法; 学习在 MATLAB/SIMULINK 仿真环境下建立电力电子电路的仿真模型; 熟悉 ZVS PWM DC/DC 变换器的构成、工作原理与运行特性。
实验原理图ucrCrT2 Lr iLD2LfD1 T1 EI0 DCfR三、SIMULINK 仿真图图2ZVS PWM DC/DC 变换器 SIMULINK 仿真图四、实验步骤1、开始菜单→程序→MATLAB,运行 MATLAB 执行程序进入 MATLAB 仿真环境:2、在命令窗口下键入 powerlib 命令,进入电力系统仿真模块库:3、点击 file→new→model,开始建立新的电力系统 SIMULINK 仿真模型图;4、按照图 2 所示仿真图建立 ZVS PWM DC/DC 变换器 SIMULINK 模型。
1)双击打开 powerlib 中电源模块库(electrical sources),将光标置于直流电源 模块图标上, 然后按住鼠标左健布防, 将模块图标拖入新建立的 SIMULINK 模型 untitled 中并放开鼠标左健, 即完成将电源模块加入 SIMULINK 模型中。
2)按照同样方法在 powerlib 中元件库(elements)中将串联 RLC(series RLC branch)拖入 untitled 中,并根据需要双击修改其参数。
如需要纯电容元件 时,将其参数 R 和 L 置为 0;需要电感元件时,将电阻值置为 0,电容值置 为无穷大(inf) 。
3)在 powerlib 的电力电子模块(power electronics)中选择理想开关、二极管 加入 untitled 中。
4)点击 view→show library browser 打开 SIMULINK 模块库,在其下拉菜单 sources 中选择脉冲发生器(Pulse Generator)加入 untitled 中。
软开关电源的研究与设计的开题报告一、课题背景软开关电源是一种新型的电源,其优点是具有高效率、小体积、轻重量等特点。
尤其在功率变换电路中,软开关电源已经成为一种必备的技术。
本研究将从软开关技术的理论基础出发,综合应用电子学、电力电子学等相关学科知识,对软开关电源进行深入研究,设计开发出一种高效、稳定、安全、可靠的软开关电源。
二、研究内容(1)软开关电源的基本原理和特性研究。
对软开关技术的原理、发展历程和特点进行了解和分析,在此基础上,探讨软开关电源的结构和工作原理,并阐述其在电力电子中的应用。
(2)软开关电源的设计与模拟。
利用Matlab、Pspice等软件平台,建立软开关电源的电路模型,进行电路分析、参数计算、组件选型、信号处理等工作,并通过模拟验证电路设计方案的正确性。
(3)软开关电源的测试与实现。
设计并制作软开关电源样机,利用先进的测试仪器,对其进行实验测试,分析测试结果,优化电路设计方案。
三、研究重点(1)软开关电源的关键技术以及其在高频电源领域的应用;(2)对软开关电源的拓扑结构和控制策略进行系统优化和设计;(3)软开关电源的工作效率和安全性能的研究和分析。
四、研究意义该研究拟开发出一种高效率、小体积、轻重量的软开关电源,将更好地推动相关技术的发展,提高电源稳定性和可靠性,为电力变换领域的发展做出一定的贡献。
五、研究方法(1)综合了解软开关技术的学术研究现状和进展动态;(2)通过文献调研、实验测试、仿真分析等方法,深入探讨软开关电源的特点和优点;(3)在电路设计和实验测试过程中,结合电子学、电力电子学等多学科知识,注重理论与实践相结合。
六、进度安排(1)前期准备,了解研究现状和技术应用前景,制定研究计划和进度安排,完成开题报告(2周);(2)软开关技术的理论研究和分析,确定电路结构和控制策略(6周);(3)电路设计和仿真分析,进行方案模拟和参数调试(4周);(4)制作软开关电源样机,进行测试实验和数据分析(6周);(5)完成研究论文及相关成果的汇报(2周)。
非接触电能传输系统软开关工作点研究及应用的开题报告题目:非接触电能传输系统软开关工作点研究及应用一、课题背景随着电子技术的发展,智能电网建设已成为现代电力系统的发展趋势。
智能电网具有高可靠性、高效率、安全性高等优点,为人们生产生活带来了极大的便利。
非接触电能传输系统是智能电网中的一种重要技术手段,其能够将电能无线传输到车辆、机器人等移动设备上,在移动设备行驶时通过电能传感器对路面的电磁场进行采集,从而实现对移动设备的无线供电。
非接触电能传输系统中的软开关是其关键组成部分之一,其工作性能对整个系统的效率、稳定性、可靠性等方面有着很大的影响。
二、研究内容本研究将重点探索非接触电能传输系统的软开关工作点研究及应用。
具体研究内容如下:1. 分析非接触电能传输系统中软开关的基本工作原理和结构,研究软开关工作点的影响因素,建立数学模型。
2. 对软开关的开关速度、负载电流等参数进行测试和分析,探究不同参数对软开关工作点的影响,优化软开关工作参数。
3. 研究非接触电能传输系统软开关的控制方法,设计控制系统,实现更加精准的控制,提高软开关的工作效率和稳定性。
4. 在非接触电能传输系统中实现软开关的应用,并测试其工作效果,验证本文研究结果的准确性和实用性。
三、研究意义非接触电能传输系统是未来发展方向之一,其在交通、物流、军事等领域具有广阔的应用前景。
本研究将为非接触电能传输系统中软开关的设计和应用提供一定技术支持和思路,为该技术的应用和发展奠定基础。
四、研究方法本研究将采用理论分析、数学建模、实验测试和仿真模拟等方法进行,对软开关的工作参数进行测试分析,对软开关的控制方法进行设计和实现。
五、预期成果该研究预计取得以下成果:1. 探究非接触电能传输系统软开关的工作特性和影响因素,建立数学模型。
2. 研究软开关的工作参数,优化其工作效率和稳定性。
3. 设计软开关的控制系统,实现更加精准的控制。
4. 在非接触电能传输系统中实现软开关的应用,并测试其工作效果。
串联谐振软开关推挽电路研究的开题报告一、选题背景谐振电路是一种特殊的电路,当工作在谐振频率时,其谐振电流往往比非谐振电路更大,能够实现更高效率的电能转换。
谐振电路在开关电源、无线传输、雷达等领域广泛应用。
在现代工业中,推挽电路作为一种常用的驱动电路,其在信号处理、电机驱动、电源管理等方面也有着广泛的应用。
二、研究目的本研究旨在设计一种串联谐振软开关推挽电路,研究其电路特性及稳定性,并优化其效率和性能,实现高效的电能转换和驱动控制。
三、研究内容1.设计串联谐振软开关推挽电路,进行电路仿真和分析。
2.研究谐振电路对推挽电路稳定性的影响,改进电路设计,提高电路性能。
3.优化电路结构,降低电路损耗,提高电路效率。
4.进行实验验证,分析电路的实际性能并与仿真结果进行比较,得出结论。
四、预期成果1.设计一种功能稳定、性能优异的串联谐振软开关推挽电路。
2.研究谐振电路对推挽电路的影响,提出改进方案,优化电路设计。
3.进行电路仿真和实验验证,得到电路性能参数和性能分析结果。
4.形成一份完整的开题报告和论文,发表在国内外权威期刊或学术会议上。
五、拟采用的研究方法1.电路理论分析和仿真:通过理论计算和电路仿真软件进行电路仿真和分析,得到电路不同参数下的性能数据。
2.电路实验验证:通过电路实验系统,对电路进行实际测试,得到电路实际工作状态下的性能数据和分析结果。
3.文献综述:通过查阅大量相关文献,了解本领域已有的研究成果和应用现状,为本研究提供参考和借鉴。
六、预期进度安排第一年:开展电路理论分析和仿真研究,设计电路原型,进行电路性能数据采集。
第二年:分析电路性能,优化电路结构设计和参数配置,进行电路实验验证,得出电路性能结果。
第三年:总结电路性能数据和实验结果,撰写论文,并进行论文投稿和展示。
如果需要,可对电路进行优化和改进。
七、研究意义1.本研究将为电力电子电路设计领域提供一种新的高效级串联谐振软开关推挽电路结构与设计方案。
软开关技术课程仿真报告
院(系)电气工程及自动化学院
专业电气工程
学生赵振峰
学号11S006028
指导教师王卫
报告日期2011年12月4日
一.Buck ZVS-QRC 变换电路分析 1.电路拓扑
R
Vi
Cf
Lr
Cr
DQ
Q D1Lf
图1 Buck
ZVS-QRC
工作原理:
图1是半波模式的零电压开关准谐振Buck 电路。
开关管关断时,由于电容Cr 的作用,限制了电压的上升率,Q 在零电压下关断;在半波模式中,电感Lr 与电容Cr 谐振,使Q 两端的电压呈近似正弦波,当电容Cr 的电压谐振到零时,开关管的反并联二极管DQ 导通,将开关管的电压箝在零位, Q 可在零电压下开通。
模态分析:
[t0,t1]:在t0之前,开关管Q 导通。
在t0时刻,由于有电容Cr 的存在,零电压关断Q ,开关管上承受的电压缓慢的从0上升到Vi (t=t1)。
[t1,t2]:在t1后,因为Vcr>Vi ,D1正偏,Lr 和Cr 串联谐振;经一段时间后,当ILr 谐振到0时,Vcr 达到最大值Vi+Z 0I 0;当ILr=-Io 时,Vcr=Vi 。
在t=t2时刻,电容电压下降为0,此刻反并联二极管DQ 导通,所以电容Cr 上无反压。
应当注意,在这个阶段负载电流I 0应足够大,使得Z 0I 0>Vi ,让Cr 两端电压能够谐振回零,保证下次开关开通的零电压条件。
[t2,t3]:在t2后,负电流i Lr 经过二极管DQ 流通,电容Cr 两端电压被箝位在零,这段时间可以给开关管Q 开通信号,电流i Lr 线性增加回零,此时开关管可以在零电流、零电压条件下导通。
在t=t3时刻,i Lr = I 0。
[t3,t4]:在t=t3处i Lr = I 0,续流二极管DQ 关断,i Lr 一直保持在I 0。
在t4时刻关断开关管,下周期开始工作。
可以通过调节[t3,t4]的时间来控制输出电压V o 的大小。
2.仿真电路
在Matlab/Simulink 环境下进行仿真,观察谐振电感Lr 电流、谐振电容Cr 两端电压以及输出电流、电压波形。
图2 Buck ZVS-QRC 的仿真电路
选取参数如下:
Buck ZVS-QRC 参数设置
输入直流电压
输出直流电压 输出电流 滤波电感 滤波电
容
Vi=20V Vo=10V Io=2A L2=0.15m H C2=10μ
F
谐振电感 谐振电容 谐振频率
开关频率 脉宽
L1=4μH C1=25.4nF 1
1
21C
L f r
π=
fs=225kH z
0.5
3.主要仿真波形
在0~0.001s 的仿真波形图3所示:
(a) 整体波形
(b).局部波形
图3 Buck ZVS-QRC的仿真波形
从图3可以看出,输出电压和输出电流经过短暂的暂态过程后分别稳定在9V和1.8A。
Vcr最大值达到42V,是Vin的两倍;ILr最大值为2A,约等于I o,说明ZVS-QRC电路与普通的DC-DC电路相比,流过开关管的电压应力更大。
二.Boost ZCSPWM
1.电路拓扑
图4. Boost ZCS PWM电路
2.仿真电路
在Matlab/Simulink环境下进行仿真,观察谐振电感Lr电流、谐振电容Cr
两端电压以及输出电流、电压波形。
图5. Boost ZCS PWM 仿真电路
参数选取:
Boost ZCSPWM 参数设置
输入直流电压 输出直流电压 输出电流 滤波电感 滤波电
容
延迟角 Vi=20V Vo=40V Io=0.4A L2=0.4mH C2=2μF 1.9μs 谐振电感 谐振电容 谐振频率 开关频率 脉宽
L1=1.1μH C1=2.3nF 1
1
21C
L f r
π=
fs=250kH z
0.5
2.仿真波形
(a).整体波形
(b).局部波形
图6. Boost ZCS PWM仿真波形
三.Buck ZCSPWM 电路 1.电路拓扑
图7. Buck ZCS PWM 电路
Buck ZCS PWM 电路实际上是在Buck ZCS QRC 的基础上,给谐振电容Cr 串连了一个辅助开关Q2和二极管DQ2,从而将谐振过程分为两个模态,中间插入了一个恒流阶段,实现恒频PWM 控制调节输出。
2.仿真电路
在Matlab/Simulink 环境下进行仿真,观察谐振电感Lr 电流、谐振电容Cr 两端电压以及输出电流、电压波形。
图8. Buck ZCS PWM 仿真电路
参数选取:
Buck ZCSPWM 参数设置
输入直流电压 输出直流电压 输出电流 滤波电感 滤波电
容
Vi=48V Vo=24V Io=4A L2=100mH C2=10μ
F
谐振电感 谐振电容 谐振频
率
开关频率 脉宽
L1=0.66μH
C1=20nF
1
121C L f r π
=
fs=400kH
z
0.5
3.主要仿真波形
(a).整体波形
(b)局部波形
图9 Buck ZCS-PWM 的仿真波形。