基于PSpice软件的单相Boost变换器的仿真研究

随着计算机性能的提高,使用计算机仿真方法帮助掌握电气工程领域的基本知识并解决设计问题成为通用的方法。PSpice是一款功能强大的专用于电力电子电路的仿真软件,可对各种模拟电路及数字电路进行仿真,它的仿真波形与试验电路的测试结果十分相近。本文应用PSpice对Boost变换器的全部工作过程进行了仿真与分析,并对电路中储能元件的各种工作状态进行了分析,给出了大量直观的仿真波形,可以帮助加深对Boost变换器的理解。     

单周控制的三相三开关高功率因数整流器

谐波污染已引起世界各国的高度重视.功率因数校正(PFC)是治理谐波的一种有效方法.本文研究了基于单周期控制的三相三开关高功率因数整流器,推导了三相三开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的PFC控制器,该控制器不需要乘法器,更不需要对电源电压进行检测,其控制逻辑非常简单且以恒定频率工作.完成了7kW三相高功率因数整流器的设计与实验研究,进行了稳态与动态响应试验,试验结果表明系统的功率因数可达0.98,且实现了单位功率因数校正和低电流畸变.     

大容量航空蓄电池充电器的设计与实现

研制了一种通用型的大容量航空蓄电池充电器，可作为镉镍、铅酸航空蓄电池的地面保障设备。阐述了系统的主电路方案、控制电路的构成、软件设计以及系统故障检测及保护电路。该充电器主电路采用半桥直流变换器，减小了蓄电池吸收危险峰值电流的可能性。控制电路以可进行A／D转换的AD~C812单片机为核心，采用电压、电流双闭环控制，可以实时控制充电器工作于恒流充电阶段和涓流充电阶段。同时还设计了充电器的软启动、过流保护、过热保护以及极性检测电路。研制成功的样机能够有效的实现两阶段充电方案及其转换。样机试验表明，该充电器具有输出与电网高频隔离、结构简单、效率高、体积小、重量轻等优点，便于现场应用。     

三相并网逆变器模型预测控制研究

三相并网逆变器是连接新能源系统与电网之间的重要环节，针对传统电压电流双闭环并网控制中由于比例积分（Proportionl Integral,PI）调节器饱和造成的稳态性能较差和控制精度不足的问题，采用模型预测控制器代替传统的PI控制器，提出一种三相并网逆变器的模型预测控制策略。建立三相逆变器在两相静止坐标系下的数学模型，分析模型预测的控制过程并对目标函数进行优化，增加逆变器的限流环节。建立离散动态电流方程，对下一时刻的电流值进行预测，根据目标函数最小原则选择最优的空间电压矢量，将其对应的开关状态作用于逆变器实现并网控制。利用MATLAB/Simulink进行仿真分析，验证了模型预测控制策略的可行性，该控制策略提高了并网过程的稳态性能，有效减小了并网电流的谐波畸变。     

三相PWM发生器SA4828的原理与应用

SA4828是MITEL公司推出的一种三相脉宽调制波发生器，该芯片采用全数字化操作，工作方式灵活，频率范围高，并可与微处理器接口以实现智能化控制。文中介绍了该芯片的内部结构、主要特点、引脚与功能以及微处理器接口、芯片的控制，并给出了典型的应用电路。     

计算机仿真在科研与实验教学中的应用

本文分析了计算机仿真技术在教学、科研、产品设计与制造等方面的应用。介绍了专业电力电子电路仿真软件PSpice,以Cuk变换器为例详细分析了瞬态响应的各种情况。分析了开发仿真性实验的必要性。最后给出了结论。     

电动汽车用三相开绕组永磁同步电机的控制及容错运行

设计了一种新型电动汽车驱动与充电一体化拓扑结构,建立了三相开绕组永磁同步电机(TPOW-PMSM)在两相旋转d、q坐标系下的数学模型。研究了单电源供电的两并联逆变器电压矢量的空间分布状况,当系统处于正常运行状态时,采用了一种中矢量六边形空间矢量脉宽调制(MVH-SVPWM)控制策略,设计了转速、电流双闭环矢量控制系统,实现了系统的无零序电压运行。以单管故障且故障相开路为例,研究了两并联逆变器故障后的电压空间矢量分布,两并联逆变器经拓扑重构为两相2H桥逆变器拓扑,基于该拓扑结构设计了一种改良的小矢量六边形空间矢量脉宽调制(SVH-SVPWM)控制策略并给出了实现方法。TPOWPMSM系统的仿真和样机实验结果表明:本文控制策略能够保证TPOW-PMSM系统在容错前、后都运行状态良好,验证了本文控制策略的有效性和正确性。     

一种单相高功率因数整流器的设计

采用UCC28019设计了一种新型单相功率因数整流器,分析了系统的工作原理,对主要模块进行了详细分析与设计。在升压储能电感设计中,采用一种新型薄铜带工艺绕制的Boost储能电感,有效地减小了高频集肤效应、改善了Boost变换器的开关调制波形并降低了磁件温升。350 W的样机试验表明,该单相功率因数整流器设计合理、性能可靠,功率因数可达0.993,具有较为广阔的应用前景。     

多项式拟合的光伏电池阵列模拟器研究与设计

分析了光伏电池的数学模型,提出了一种简化的工程应用模型,该模型仅需要光伏电池的5个出厂参数就可以在工程精度下完整地复现光伏电池的外部特性,采用多项式拟合方法,成功地使用4段折线对光伏电池的I-U特性曲线进行了拟合。基于多项式拟合的光伏电池阵列特性曲线设计了一种数字式光伏阵列模拟器,该模拟器以Boost变换器作为主电路,采用电流闭环PI控制。仿真与实验证明,采用多项式对光伏电池特性曲线进行分段拟合具有较高的精确度,模型误差在6 %以下,可以满足光伏系统设计及仿真的精度要求,可以取代实际光伏阵列进行相关实验研究。     

新型功率因数校正控制器UCC28019及其应用

UCC28019是一款8引脚的连续导电模式(CCM)控制器,能以极小的谐波失真获得接近单位功率因数的水平,非常适用于低成本的PFC应用。该器件具有宽泛的通用输入范围,适用于100W至2kW以上的功率因数变换器。本文主要介绍功率因数校正芯片UCC28019的特点、引脚功能、电气参数、功能描述及其典型应用。