基于移相控制的大功率并联软开关电源的研究
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基于软开关和并联均流技术的直流电源模块方案设计
虞菊英
【期刊名称】《科技广场》
【年(卷),期】2005(000)008
【摘要】本文基于软开关PWM技术和并联均流技术,研究并设计了变电站电气二次系统中直流电源模块单元,提出了电源模块总体设计方案,采用移相控制器
UC3875设计了移相控制电路,实现了变换器主功率管的软开关工作状态;研究设计了大功率MOSFET的驱动电路,能够满足100kHz开关频率的要求;运用均流控制芯片UC3907设计了电源模块的均流控制电路,使模块单元具有可并联功能,可以实现多模块并联组成更大功率的电源系统.
【总页数】4页(P117-120)
【作者】虞菊英
【作者单位】南昌工程学院电气与电子工程系,南昌,330029
【正文语种】中文
【中图分类】TP331
【相关文献】
1.直流电源模块并联动态均流技术方法研究 [J], 向龙;张胜发;姚国顺;陈丹
2.程控直流开关电源模块的主从式并联均流设计 [J], 李奎伟
3.电源模块并联供电的无源均流技术 [J], Barry Ehrman
4.开关电源模块并联均流技术研究 [J], 徐彬;王磊
5.一种直流电源模块并联运行均流方法 [J], 韩猛;陈昭;张玮麟
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基于移相控制的软开关臭氧电源
作者:孟志强司超陈燕东
来源:《湖南大学学报·自然科学版》2012年第03期
摘要:研究了一种基于直流母线开关和谐振电容实现所有开关器件软开关的新型高效臭氧发生电源,分析了电路半周期的6个工作模态,得到了软开关实现的时序控制条件.采用IGBT模块作为电源开关,使用TMS320F28335作为控制器,设计了一台160g/h规格的臭氧发生器样机.该样机中,通过PSPWM移相调功实现臭氧产量调节,采用臭氧发生管端电压的PI闭环控制和软件锁相负载频率自动跟踪技术保障负载工作在准谐振状态.电源长期运行稳定可靠,运行测试波形与理论分析及仿真相当吻合,具有较大的实用价值.
关键词:臭氧电源;软开关;移相PWM控制;PI控制;频率跟踪。
10000A15V移相全桥软开关电解电源的研制的开题报告一、选题背景随着现代工业的飞速发展,电力电子技术在工业、通讯、交通、军事等领域得到广泛应用,特别是在工业控制系统中,电子元件和电力器件的可靠性要求越来越高,对电源的要求也越来越严格。
因此,设计一款性能稳定、可靠性高的电源,对提高现代工业自动化程度,保障生产设备的正常运行,具有重要的实际意义和社会意义。
二、研究内容本课题拟设计一款10000A15V移相全桥软开关电解电源,其主要设计内容包括以下几个方面:1. 电解电源的原理及主要电路2. 变换器电路设计,包括变压器设计、功率管选型等工作。
3. 控制器及控制策略的设计,选择合适的控制芯片设计控制电源的电流输出、电压输出等。
4. 硬件电路的实现及软件控制程序设计。
5. 实验验证及性能测试。
三、研究意义1. 可以提高电源设备的可靠性和稳定性,保障生产设备的正常运行。
2. 对现代工业自动化程度的提高有积极的推动作用。
3. 可以为电源设计的其他领域提供借鉴。
四、研究方法1. 进行理论分析和模拟仿真。
2. 进行电路设计和电源控制器设计。
3. 制作电源硬件电路和编写软件控制程序。
4. 进行实验验证及性能测试。
五、预期目标1. 设计一款10000A15V移相全桥软开关电解电源。
2. 实现电源的电流输出、电压输出等的控制。
3. 实现电源的稳定、可靠运行。
4. 实现电源的快速切换、瞬态响应良好。
5. 完成实验验证及性能测试,得出较好的测试结果。
六、进度安排本课题预计用时1年,大体的进度安排如下:第1-3个月:研究电解电源的原理及主要电路,进行模拟仿真和电路设计。
第4-6个月:设计电源控制器并进行编程,进行控制器测试。
第7-9个月:制作电源硬件电路,包括变压器设计、功率管选型等工作。
第10-11个月:进行软件控制程序的编写及实验验证。
第12个月:整合硬件电路与软件控制程序,进行性能测试和完善。
七、研究经费本课题的研究经费较大,预估需要50万元左右,其中包括研究设备、材料费用、人员工资及文献开支等。
基于软开关技术的开关电源设计本科毕业论文基于软开关技术的开关电源设计The Design of Switching Power Supply Based On Soft-switching Technology毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
移相全桥软开关升压变换器的研究的开题报告一、项目背景及意义随着现代电子技术的不断发展,低电压直流电源已经逐渐成为重要的电力供应方式。
而升压变换技术是其中关键技术之一,可以把低电压转变为高电压。
在升压变换技术中,移相全桥软开关升压变换器是一种重要的变换器类型。
它有着大功率、高效率、良好的性能和可靠性等优点,适用于多种领域,如电力电子、航空航天、通信、工业控制等。
因此,研究移相全桥软开关升压变换器的工作原理、控制策略、电路设计以及应用等具有重要意义。
二、研究现状分析目前,对于移相全桥软开关升压变换器的研究主要集中在以下方面:(1)工作原理和电路拓扑结构的研究。
(2)控制策略和控制方法的研究。
(3)效率、可靠性和功率特性的优化研究。
(4)应用研究,如在电力电子、航空航天、通信、工业控制等领域的应用研究。
然而,目前对于移相全桥软开关升压变换器的研究还存在以下问题:(1)功率密度低:随着电源功率的不断提高,其体积和重量也会增加。
因此,如何提高功率密度成为了一个重点问题。
(2)控制策略复杂:移相全桥软开关升压变换器控制策略复杂,需要设计出一种高效简单的控制方法。
(3)电磁干扰问题:在应用中,移相全桥软开关升压变换器会产生较大的电磁干扰,如何减小电磁干扰是一个重要问题。
三、研究内容和方法本项目旨在研究移相全桥软开关升压变换器的工作原理、控制策略、电路设计以及应用。
具体研究内容包括:(1)移相全桥软开关升压变换器的工作原理及电路拓扑结构。
(2)控制策略的研究及控制方法的设计。
(3)电路设计,包括元器件选型、参数计算等。
(4)效率、可靠性和功率特性的优化研究,如功率密度的提高和电磁干扰的减小等。
(5)应用研究,包括在电力电子、航空航天、通信、工业控制等领域的应用研究。
研究方法包括:(1)文献调研,全面了解移相全桥软开关升压变换器的研究现状。
(2)数学建模,利用数学方法建立移相全桥软开关升压变换器的数学模型,分析其工作原理及控制策略。
基于移相控制的LLC感应加热电源的研究
乔攀科;毕淑娥
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2011(032)004
【摘要】为实现串联谐振负载匹配,在电压型串联谐振感应加热电源的基础上,设计了一种适用于大功率高频感应加热的LLC拓扑结构.即在谐振回路中加入匹配电感,通过调整参数达到负载输出功率匹配的目的;采用负载频率跟踪技术与全桥移相脉冲宽度调制PWM功率调节方法相结合的控制方案,根据LLC谐振回路的特性,将输出电压和电容电压相位角作为锁相环控制变量.仿真及实验证明,这种拓扑方法相对于传统的LC串联谐振拓扑,更能满足高频大功率调功应用的需求,且移相控制使逆变器工作在软开关状态,降低了电源在高频工作时的开关损耗.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】乔攀科;毕淑娥
【作者单位】华南理工大学电力学院,广东广州,510641;华南理工大学电子与信息学院,广东广州,510641
【正文语种】中文
【中图分类】TM924.5
【相关文献】
1.基于移相控制的高频感应加热电源的研究 [J], 黄瑾瑜
2.基于新型移相控制的感应加热电源的研究 [J], 王立乔;黄玉水;王长永;张仲超
3.基于调频控制的LLC型感应加热电源的研究 [J], 李金刚;许新云
4.基于DSP的全桥移相控制感应加热电源研究 [J], 李金刚; 李江; 樊宝林
5.新型LLC谐振负载感应加热电源移相控制研究 [J], 张年福; 周跃庆
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基于移相全桥软开关技术的应用引言随着科技的发展,电力电子设备不断更新,电源称为了现代工业、国防和科学研究中不可缺少的电气设备。
为了触发、驱动开关变换器的功率开关管,研制适应越来越高性能要求的开关电源,近年来出现了PWM(脉宽调制)型变换器。
PWM技术应用广泛,构成的变换器结构简单,它对常用的线性调节电源提出挑战,在减小体积的同时获取更大的功率密度和更高的系统效率[1,2]。
为了拓展开关电源的应用场合,电源工作频率逐渐提高,高频化成为其重要发展方向,同时也是减小开关电源尺寸的最有效手段。
然而高频PWM变换器在传统硬开关方式工作下,功率管损耗较为严重,系统效率不高,随着开关频率的逐步提高,损耗相继增大[3,4]。
为此,必须采取措施以提高高频开关变换器的效率,人们研究了软开关技术,除了减小开关损耗外,软开关技术应用还大大降低了开关噪声、减小了电磁干扰。
软开关技术概况及发展目前广泛应用的DC-DC PWM功率变换技术是一种硬开关技术。
所谓“硬开关”是指功率开关管的开通或者关断是在器件上的电压或者电流不等于零的状态下进行的,即强迫器件在其电压不为零时开通,或电流不为零时关断。
调高开关频率是开关变换技术的重要的发展方向之一。
其原因是高频化可以使开关变换器的体积、重量大为减小,从而提高变换器的功率密度。
为了使开关电源能够在高频下高效率的运行,高频软开关技术不断的发展,所谓“软开关”指的零电压开关(Zero Voltage Switching, ZVS)或零电流开关(Zero Current Switching, ZCS)[5]。
它是应用谐振原理,使开关变换器的开关器件中电流(或电压)按正弦或准正弦规律变化,当电流自然过零时,使器件关断;或者电压为零时,使器件开通,实现开关损耗为零。
再加入一些说明移相全桥DC-DC技术传统的全桥(full-bridge简称FB)PWM变换器适用于输出低电压、大功率的情况,以及电源电压和负载变流变换大的场合。
宁夏大学硕士学位论文基于PFC和软开关的大功率开关电源研究姓名:师洪涛申请学位级别:硕士专业:电路与系统指导教师:王金梅2011-03-02摘要目前,越来越多的电力电子设备投入到电网中,由于不控整流器在大功率电源设备中的广泛应用,其对电网造成的谐波污染日益严重,使得电能生产、传输和利用的效率降低,并影响电网的安全运行。
为了保证电网的正常运行,现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量,这就限制了一些大功率直流电源的使用。
电力电子装置,尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展,其关键技术是软开关技术。
因此,大功率开关电源的功率因数校正技术及DC/DC 变换器软开关技术是当前研究的热点。
本文设计了一款基于三相双开关APFC电路的高功率因数软开关电源。
其采用两级结构,前级AC/DC部分采用三相双开关APFC电路,后级采用移相全桥ZVS PWM变换电路。
论文首先对比分析了常用的功率因数校正电路及DC/DC变换电路,确定了电源的整体设计方案;进而研究了功率因数校正技术的基本工作原理,详尽分析了三相双开关APFC电路的六种工作模态,并对三相双开关APFC电路的主电路及控制电路进行设计;具体分析了移相全桥ZVS PWM变换电路实现软开关的工作过程,建立了其数学模型,并对移相全桥ZVS PWM电路的主电路及其控制电路等进行设计。
使用Matlab/Simulink对电源电路进行仿真分析,优化、改进电源参数,并设计实现了电源实验电路。
实验结果表明,实验电路能够有效提高电源的功率因数,且所有开关管都工作在软开关状态。
实验电路具有高功率因数、低开关损耗、设计简单、容易实现等优点。
关键词:三相双开关APFC电路;功率因数校正;移相全桥;软开关;开关电源AbstractIn power system, the power electronic equipments are used more and more at present. Due to wide applications of the rectifiers, higher harmonics pollute power grid seriously, it reduces the efficiency of generation, transmission and utilization of electricity, and impact the security of power grid. The way to ensure the security operation of power grid is limiting the capability of rectifiers, which restricts the utilization of high power supply. Soft-switching is the key technique in high frequency and density converter. Active power factor correction (APFC) in high power supply and DC/DC converter soft-switching technique are studied widely.A high-power-factor soft-switching power supply based on three-phase double-switch PFC rectifier is presented, which consists of forward and backward stage, the forward stage is a three-phase double-switch PFC rectifier, the other is a phase-shift full bridge ZVS PWM converter.Contrasting the different APFC circuits and DC/DC converters, the design project is given in first. The basic principle of APFC and Six working stages of three-phase double-switch PFC rectifier are studied, the parameters of the circuit are calculated; The processes realizing soft-switching of phase-shift full bridge ZVS PWM converter is analyzed, at last , the parameters of the phase-shift full bridge converter are designed.The simulation circuits are realized by MATLAB/SIMULINK, and then the parameters are optimized. At last, the experimental circuits are realized in the power electronic lab. The experimental results show that the power factor can be improved efficiently, and all the transistors work in the soft-switching stage. The experimental circuit has advantages of high power factor, low switching wastage, and the experimental circuit can be designed easily.Keywords: three-phase double-switch APFC rectifier; power factor correction; phase-shift full bridge; soft-switching; switching power supply独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。