PEL负载模拟部分建模与仿真

电力电子负载(Power Electronic Load,PEL)逐渐代替传统的能耗型负载对电源进行出厂测试.为满足直流电源测试的需要,研制了一种能馈型直流电力电子负载.该电力电子负载采用两级结构,前级为负载模拟部分,后级为能量回馈部分.首先建立负载模拟部分的小信号模型,推导输入电流对占空比的传递函数,设计出合适的PID控制器,最后搭建基于MATLAB的仿真模型进行验证,仿真结果表明所建立的小信号模型是合理的,设计出的PID控制器能使该电力电子负载稳定工作,动态响应较快.     

交流能馈型直流电子负载研究

研究了一种由软开关移相全桥电路和L型滤波器的并网逆变器电路级联组成的交流能馈型直流电子负载装置.前级软开关移相全桥电路采用输入电流外环PI控制、输出电流内环单周期控制的控制策略,通过控制输入电感电流来模拟机车电源的输出特性.针对并网逆变器使用PI控制器时并网电流存在稳态误差的缺陷,研究了并网逆变器电路采用直流母线电压外环PI控制、并网电流内环准谐振PR控制的控制策略,通过电压外环实现逆变器直流电压稳定,电流内环实现并网电流无静差控制.MATLAB仿真与实验结果验证了该交流能馈型直流电子负载拓扑和控制策略的可行性.     

基于分数阶PID控制的交流电子负载的研究

目前,交流电子负载作为测试电源好坏的检测装置,功能全面,可以模拟任意真实负载.这种交流电子负载包含两部分,一是负载特性模拟单元,其二为能量回馈单元,本文主要研究对负载模拟单元的控制,该单元由两个环节组成:电流跟踪环节和指令电流信号产生环节,其中电流跟踪环节由PWM整流器来控制实现,而研究的关键是如何更好的实现电流的准确跟踪,本文提出了一种新的控制算法,即分数阶PID控制,完成从被测交流电源实际发出的电流信号快速且准确的跟踪上指令电流信号,完成电子负载对待测电源呈现设定的负载形式,完成负载的模拟功能.最后利用matlab仿真软件,在simulink环境下搭建该模拟负载控制单元的仿真模型,仿真结果证明了该控制方案的可行性与合理性.     

基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载设计

直流电子负载系统是基于MSP430-G2553单片机的直流电子负载．主要由核心控制电路（单片机）、功率控制电路、电压采样电路、电流采样电路、集成运放电路、LCD显示电路、报警电路和过压保护电路等组成．通过键盘电路输入设置电流值,单片机输出PWM信号,经内部D／A转换电路,把数字信号转换成模拟信号,以及集成运放后控制功率控制器件的导通,从而改变外接被测电源设备流过电流的大小．具有实时显示电压和电流、过压保护等功能．     

由恒流二极管串联分压组成的直流辅助电源

设计了一种由恒流模块和稳压模块串联组成的直流辅助电源。介绍了直流辅助电源电路的工作原理,并设计了由恒流模块和稳压模块串联组成的直流辅助电源样机,测试了样机在电网电压波动及负载变化时的输出电压情况。测试结果表明:接入220 V交流电源时,样机可以稳定输出12 V电压,其性能满足设计要求。     

基于TMS320F28335的变频器能量回馈系统

按照变频器能量回馈原理,利用美国TI公司高性能数字信号处理器TMS320F28335进行变频器能量回馈系统的设计.阐述软件设计和硬件设计方法,并进行实际应用测试.测试结果表明:能量回馈器能够实现高功率因数回馈功能.     

基于单片机的直流电子负载的设计

基于STC12C5A60S2单片机的处理速度快、低功耗、超强抗干扰等特点,将其用于直流电子负载的设计。为改善传统负载类型不宜修改、使用不便及精确度不高的情况,采用STC12C5A60S2单片机作为直流电子负载的控制器,实现对信号的采集、参数的设计和功能选择等。测试结果表明,该负载具有输出电压时电流调节范围大,响应快,适用于多种测试模式,同时提供一种新的设计思路改善普通电子负载精确度不高的缺陷。     

变频器供电的异步电动机制动过程分析及控制

分析了变频器实现异步电动机回馈制动的原理 ,提出了一种新颖的能量回馈控制策略和泵升电压抑制电路 ,并从能量转换的角度出发 ,对两种能量控制方式的泵升电压抑制电路进行了研究 ,给出了电路参数选择的具体方法     

基于MC34063矿用本安直流不间断电源的设计

为了解决矿用供电电网停电导致通讯及监控设备无法正常工作的现状,设计了一种矿用直流不间断电源。采用降压型DC/DC转换器MC34063,充电管理采用UC3906以及LM339实现对不间断电源充电的管理。在交流供电正常时,交流供电系统供电;当交流电发生故障时,由蓄电池提供电源,并且蓄电池提供不小于两个小时的供电,满足了矿用不间断电源的要求。仿真测试结果表明,该直流不间断电源具有一定的实用性。     

稠油开采变频、中频联动电源设计

针对目前稠油开采系统中抽油机下冲过程存在能量回馈、中频加热给定温度不具备判断实际中频输入功率是否合理的问题,设计一种变频、中频联动电源.该电源通过变频、中频共用母线技术把抽油机回馈电能通过中频加热消耗掉,避免了变频器主电路过大的回馈冲击电流并节约了电能.同时采用中频给定温度自寻优控制,改变以往由人工经验设定加热温度而存在的电能浪费.利用频率跟踪和移相控制技术保证最佳加热效率,提高了系统的可靠性,降低了设备成本.辽河油田实际应用表明,该设备达到了节能降耗、提高开采效率的目的.     

一种新型压电式无线发射装置

通过对压电陶瓷的机电能量转换机理和电能存储特性的研究,设计制作了一种压电发电装置和相应的能量转换及存储电路。在此基础上设计了一种新型压电式自供电无线发射装置,并对该系统进行了试验测试。这种压电式自供电无线发射装置结构简单、不发热、无污染、无电磁干扰、易于加工制作和实现结构上的小型化、集成化,可为各种便携式微小型电子产品和无源传感、监测系统的电源选用提供新的参考依据。     

一种用于工业静电除尘高压脉冲电源的研制

静电高压除尘器在高比电阻粉尘含量较多的环境下,荷电粉尘释放电荷速度慢,易产生反电晕现象,严重降低除尘效率。对此,采用直流叠加高压脉冲的供电形式和谐振式脉冲发生方案,设计一种新型高压脉冲电源。通过高压脉冲电路的建模,分析电除尘器脉冲供电抑制反电晕的原理,利用MATLAB对新型高压脉冲电源电路进行仿真,验证了直流叠加高压脉冲的可行性。在某钢铁厂采用该高压脉冲电源除尘样机进行除尘测试,结果表明,该高压脉冲电源除尘样机在除尘脉冲电压幅值48 k V、频率200 Hz时达到最佳除尘效果,除尘效率可达98.75%,与传统静电高压除尘器相比,该高压脉冲电源除尘样机有更高的除尘效率。     

无线传感器网络电源电路优化改进方法

针对传统的无线传感器网络电源电路在电流能量的存储与分配方面存在的不足,提出了无线传感器网络电源电路优化改进方法。首先,构建电源电路优化配置模型,获取网络节点约束平衡功率指标;其次,结合网络电源开关种类,设计网络电源电路拓扑结构;再次,对传感器中所有的电源网络进行标号处理,采用双锂电池供电,设计传感器网络节点管理电路;最后,根据脉冲宽度与脉冲频率的特点,共同优化改进开关电源的调制模式。实验结果表明：本文设计的无线传感器网络电源电路的电源效率为94%以上。     

飞机变频电力系统PWM整流器输出阻抗研究

PWM整流器是飞机变频电力系统中重要的功率变换设备,研究其输出阻抗特性与飞机变频电力系统直流环稳定性的关系具有重要意义。针对三相升压型PWM整流器,建立开环/闭环输出阻抗表达式,通过理论计算分析和仿真测试,研究了影响PWM整流器输出阻抗的参数,如供电电源频率、负载、输入电感、输出电容和控制带宽,由此得出改善整流器输出特性的方法。仿真结果表明,在控制带宽内,整流器输出阻抗主要决定于控制参数,在控制带宽外,输出阻抗主要决定于直流侧电容等无源器件,而供电电源频率和输入端电感对输出阻抗影响很小。根据阻抗特性的方法设计整流器的控制系统,有效优化整流器的性能和分析整流器带DC/DC变换器或电动机控制器等级联系统直流环的稳定性。     

电力操作电源系统的设计

为了进一步提高操作电源的稳定性,设计了一种基于AT89S51单片机控制的UPS-220V/3A电力操作电源系统.该系统主要由整流、直流变换、智能控制三大部分组成.首先整流部分利用该电路特有的两个控制环相互作用提高输入侧功率因数;然后直流变换部分采用高频逆变电路、高频变压器以及全波整流相组合以实现稳定的直流输出;通过输入模块和显示模块,调整充电电流等级和控制充电模式并进行显示;最后控制部分利用AT89S51单片机采集信号并进行处理,通过控制高频逆变模块来控制系统的稳定以及实现输出电压的可调.该操作电源系统在市电输入时能稳定电压;当市电断开或输入异常时,可对负载进行零时间切换供电.结果显示输出电压偏差在±0.5%以内,输出纹波系数在0.1%以内,供电稳定,负载正常运行.     

直流微网供电系统控制技术研究

根据风能发电与太阳能发电的相辅特性以及蓄电池的储能特性,构建了一套多电源供电的直流微网系统发电模型.通过对此系统的能量流动及运行特性的分析,提出了此系统的能量管理方案.分别绘制出了直流微网各组成部分的模块方框图以及仿真模型.针对逆变器的拓扑结构得出了其控制的数学模型,采用基于SVPWM的电压电流双闭环控制实现了微网在并网和离网两种运行模式下的稳定运行和自动平滑切换.最后通过仿真测试验证了分布式电源、蓄电池、负载以及电网在不同的工况下此能源控制方案的可行性,实现了此供电系统的稳定运行.     

采用MC34063芯片的DC—DC电源变换控制器电源电路

报道了一种采用MC34063芯片的DC—DC电源变换控制器的电源电路设汁。它提供的直流输出不仅与供电电源共地，而且有两组与供电电源隔离。实验室长期试运行表明．各项指标均可满足数字与模拟混合电路对电源的要求，没有跳码现象，检测精度不低于0．1％。     

OTL音频功率放大电路的分析与设计

功率放大电路广泛的应用于仪器仪表、自动控制、电子信息等工业领域。OTL功率放大电路是采用单电源供电并且无输出电容耦合的功率放大电路。该设计采用NE5532音频集成运放构成电压放大电路提高电压增益,采用OTL功率电路放大电流和电压,实现功率放大后驱动负载工作,直流稳压电路用于系统供电。利用Multisim软件设计了一种用于音频频带的功率放大电路,电路设计合理、输出波形失真度低,可以广泛应用于音频功率放大设备中。     

一种基于TDA7293芯片的直流电子负载

为克服传统的直流电子负载所存在的问题,提出将TDA7293音频放大器应用于小功率的直流电子负载中.在对TDA7293功能分析的基础上,设计了一种基于TDA7293的直流电子负载.首先分析了该电子负载功率电路的工作原理,设计了相关电路参数,然后进行了实验.实验结果验证了所提出的方案和设计的有效性,并反映了TDA7293应用于直流电子负载的优点.最后给出了正确地使用TDA7293芯片应注意的问题.     

一种压电陶瓷致动器直流可调稳压驱动电源设计

研究一种基于开关式原理的压电陶瓷致动器动态驱动电源.方案采用7组三端可调稳压器LM317串联叠加输出稳定电压给压电致动器供电,输出电压值通过调节接入电路中光耦占空比大小来实现.经过实际电路测试实验,所提方法制作的压电陶瓷致动器动态驱动电源能够输出0~200V直流电压,具有良好的稳定性.