一、一种新型的单相正弦波逆变电源电路(论文文献综述)
赵英豪[1](2021)在《一种新型不对称三相四桥臂准四电平逆变器及其SVPWM算法研究》文中进行了进一步梳理400Hz中频逆变电源广泛用于航空航天系统、舰船系统以及雷达系统等重要场合,相对于工频逆变电源,频率的升高将导致相同开关频率情况下输出波形质量下降。为了维持较低的开关频率,降低开关损耗,满足中频逆变电源带非线性和不平衡负载的要求,本文针对中频逆变电源的特点,通过对现有混合多电平逆变器结构以及工作原理进行的深入分析,从拓扑结构入手,提出了一种不对称三相四桥臂准四电平拓扑结构,该拓扑在三相四桥臂三电平拓扑基础上,没有增加任何功率器件,仅调整直流侧分压电容比值1:1为1:2,将输出电平数由原来的三电平增加为四电平,提高了输出电平数,输出波形畸变率更低,开关频率及开关损耗也更低。所提不对称三相四桥臂准四电平拓扑结构的空间电压矢量相对于传统四桥臂四电平存在部分缺失,从而导致参考电压矢量合成困难,针对此问题,提出了一种改进的基于abc坐标系下三维空间矢量调制算法,降低了常规四电平空间矢量调制算法的复杂度。针对混合多电平逆变器直流侧电容均压问题,采用了一种硬件辅助电路的电容电压控制方法,抑制了直流侧分压电容中点电位偏移,实现了对电容电压的控制。MATLAB仿真及实验结果表明:在不平衡负载下逆变器仍能输出三相对称电压波形,仿真输出电压的THD可以控制到0.78%,实验输出电压波形的THD可以控制到4.904%,开关频率也得到了有效降低,开关损耗减少约2%。
赵月川[2](2020)在《多路输出任意波形功率信号源的设计与实现》文中指出近年来,随着我国电力电子行业的迅速发展,全国电网互联和大区网架的初步形成,整个电网系统的稳定与安全变成了重中之重,电网稳定安全的运行得益于继电保护设备的存在。同时,如何测试这些新型的继电保护装置,以保障其准确快速地识别电网中的故障信号、切断发生故障的部分电网、保护其余电网正常工作。设计一种便携式、现场可编程与可远程控制操作,并能模拟电网中各种故障信号的测试仪器,已经成为保障继电保护装置安全稳定运行的必要条件。设计一种多路输出任意波形的继电保护装置测试仪,包括以FPGA主控制器、ARM协控制器构成的可编程信号发生器,以及由DC/DC升压斩波电路、单相全桥逆变电路、K型滤波电路、误差校正电路、高速比较电路、自举驱动电路和多个辅助电源电路所组成的功率放大部分。可编程信号发生器,根据现场需求编程产生幅频可调的基准信号,具体通过上位机下发波形参数给FPGA,并调用FPGA内部的各波形CORDIC算法模块产生基准波形,经由DAC电路将数字信号转化为模拟信号,输入功率放大部分;功率放大部分,实现对三路基准信号进行功率放大并同步输出。升压电路提供逆变电路所需的母线电压,逆变电路是由误差校正电路、高速比较电路和自举驱动电路产生的PWM信号,来控制MOS管的开启和关断以实现换流,并经过LC滤波器得到功率放大波形。同时,为了减小PWM控制电路设计时的复杂程度,减小PWM占空比调节范围,设计升压电路与逆变电路形成关联调节。具体地,在调节交流基准信号幅值的同时,DC/DC升压电路的直流基准产生变化,改变升压电路PWM的占空比,全桥逆变的母线电压也随之改变。经参数设计和系统仿真验证,证明设计方案的可行性,并搭建与焊接一台样机,对系统进行测试,实现对正弦波、三角波、矩形波的功率放大,其工作效率大于82%,同步误差与响应时间均小于10μs。系统成功实现预期目标,且稳定可靠、操作便捷。
徐冬冬[3](2020)在《便携式工频耐压试验系统研究设计》文中进行了进一步梳理由于现有绝缘设计理论的局限、不利自然环境的侵蚀、工作电压的长期作用、过电压的短时冲击、电介质绝缘性能的不均衡等,高压电气设备的绝缘在现场能否满足设计要求,安全可靠地运行,需要严格地绝缘试验验证。对于运行数量最多的10kV设备,一般设备运行现场不具备试验条件,拆卸并运输到试验站试验的试验周期长、费用高,限制了这类设备的绝缘预防性试验的有效进行。本文在了解工频耐压试验国家标准的基础上,提出了基于PIC18F4520单片机控制,双电源供电的便携式工频耐压试验系统。供电电源为AC220V/50Hz或DC12V,即在具有AC220V/50Hz电源的场合,采用该电源供电;在不具有AC220V/50Hz电源的场合,采用DC12V电源供电。其主要工作如下:(1)文中以单片机PIC18F4520为测量、控制和保护中心,开展了便携式工频试验系统结构设计。包括供电源电压、电流测量,试验电压、电流测量;试验启停控制、供电电源转换控制、升降压控制和耐压时间控制;保护环节包括蓄电池过欠压保护、热保护,包括试验过程中的过流保护等;采用DC-DC高频升压和PWM技术实现了逆变电源DC12V转换成AC220V/50Hz工作。最后AC220V/50Hz经调压器后端接入混合有源滤波器,到试验变压器升压施加在试品上考核试品绝缘能力。(2)本文对便携式工频试验系统的测量、控制、显示系统以及电源回路、滤波电路等硬件电路进行了具体的电路设计与参数计算。测量电路主要依靠电压、电流互感器、分压器、分流器采样电压和回路电路信号,得到单片机能接受的电压信号进行测量。调压控制主要依靠单片机CCP模块与电机驱动信号放大电路实现调压工作。电源电路中DC-DC高频升压选用SG3525脉宽调制芯片实现高频PWM输出,后级DC-AC逆变使用单片机来完成SPWM波输出,输出电压经PI算法完成反馈,经混合有源滤波器滤波后满足试验电压波形需求。(3)系统程序设计以MPLAB IDE作为设计平台,对系统进行流程化设计,采用C语言编程,完成整个便携式工频试验系统程序设计。(4)针对设计的硬件电路进行建模仿真,并对其逆变电源系统功能进行调试,输入DC12V,输出220V/50Hz工频单相交流电压。调试结果如下:输出电压范围为5V220?;对滤波器参数进行调试,使输出电压波形总谐波含量为0.3%以下。
吴立业[4](2020)在《基于SiC MOSFET与单相SVPWM技术的高频逆变电源研究》文中认为当今科学技术正以如飞的速度向前发展,作为人类生产生活中不可或缺的供能工具,人们对逆变电源的工作效率与输出质量也有了更高的要求。进入本世纪以来,新一代电力电子器件与数字控制方法高速发展,逆变电源正在向着模块化、高频化、数字化、绿色化的发展趋势迈进,本文对基于SiC MOSFET与单相SVPWM技术的高频逆变电源工作原理与控制方法进行深入分析,研究并设计出了高频逆变电源系统。首先,本文对于逆变电源工作原理、逆变电源常用电路、逆变方法与控制方法做了深入分析,并在MATLAB/Simulink中对本文设计的高频正弦逆变电源单相SVPWM调制算法与系统基于电流电压的双闭环PI控制方法进行了仿真验证。然后,本文对高频逆变电源系统硬件电路进行了设计。硬件电路主要分为主电路与控制电路,主电路主要有AC/DC整流电路、DC/AC逆变电路与LC滤波电路;控制电路以DSP为核心主要有SiC MOSFET驱动电路、电流电压采样电路、触摸屏控制电路与控制系统电源电路。根据设计要求,本文对上述电路设计中的电气参数做了详细计算,根据计算的电气参数并结合实际情况,对电路中器件选型做了详细介绍。作为控制系统的核心,本文基于系统硬件对高频逆变电源软件系统进行了设计。软件系统程序主要分为触摸屏控制程序、主程序、单相SVPWM调制程序、电流电压采样程序与双闭环PI控制程序。本文结合逆变电源设计需求,以主控制器TMS320F28335为基础,充分利用主控制器资源,以程序流程框图的形式对各部分软件进行了详细设计。最后,为验证高频逆变电源设计可行性,本文搭建了高频逆变电源系统并对系统控制部分、驱动波形与电源输出进行了实验测试,实验中各部分均可以正常工作,实验结果基本符合设计要求。文章最后对本文设计做了总结并就文章中存在的不足对未来的研究做了展望。
汪阳[5](2020)在《基于重复与模糊控制的逆变器研究》文中研究表明进入新世纪以来,随着科技的日新月异与技术的不断发展,电网与各种用电设备对于交流电的电能质量的要求是越来越严格,并且用电设备中的非线性负载特别是整流性负载的比重也越来越大。非线性负载会给电路带来大量谐波,造成输出电压波形产生严重畸变,影响设备的用电安全,并且会对整个电路带来危害。传统的逆变器与逆变设备已经不能很好的满足工业上的需求,PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)逆变系统需要更加的数字化、模块化、智能化。本文针对于目前主流的非线性负载——整流性负载的特点,采用智能化的复合控制方法,为系统的设计提供了理论依据与实验分析。本文首先从逆变电源基本模型出发,建立了单相全桥SPWM(Sinusoidal PWM,正弦波脉宽调制)逆变器模型,在空载情况下进行分析并得出了其数学模型。采用二极管整流桥带电阻作为典型的非线性负载,分析了在逆变器带非线性负载时的电压电流输出特性。其次,针对于整流性负载谐波出现的周期性的特点,引入重复控制来进行消除。重复控制采用内模原理,能够很好的控制周期性出现的谐波。但是由于重复控制方法中固有的延迟环节,所以其对于外界扰动以及谐波的控制会存在一个周期的延迟问题,需要再增加一个能够快速响应的控制方法来弥补重复控制的不足。本文选择了智能控制方法中的模糊控制。模糊PI控制具有参数自适应的特点,能够在突加扰动或者产生畸变时根据模糊规则迅速地调整PI参数来对波形进行及时的调整。但是由于其采用模糊原理与模糊规则库,所以对于波形的调整并不能十分的精确。综合重复控制与模糊PI控制的优缺点,本文采用将两者结合的复合控制方法,既能得到很好的动态特性又能兼顾系统的稳态性能。使用MATLAB/Simulink仿真软件对三种控制方法分别进行研究,验证了重复与模糊PI的复合控制确实可以更好地跟踪给定信号,降低逆变系统输出电压THD(Total Harmonic Distortion,总谐波失真度),改善输出电压的波形,提升电能质量。最后,在已有的理论研究与仿真实验的基础上,采用TI公司开发的TMS320F28335芯片搭建了样机,设计了逆变电源带非线性负载的硬件系统以及相应的软件控制程序。实验的结果表明,本文采用的重复-模糊PI复合控制系统满足设计的要求,达到了优化输出电压质量的目的。
董昊[6](2019)在《级联逆变电源二次谐波电流前馈抑制》文中研究说明级联逆变电源由前级DC/DC变换器与后级单相逆变器两部分构成,适用于离网供电等多种场合。其中的前级会因后级功率二次波动的传导而产生二次谐波电流,使得系统损耗增加、开关管应力增大及寿命降低,故前级DC/DC变换器二次谐波电流的抑制至关重要。本文针对级联逆变电源前级DC/DC变换器中二次谐波电流的抑制提出并研究了一种新型电感电流带通滤波前馈策略,具体内容如下:首先,基于二次谐波电流的虚拟阻抗抑制机理,提出一种新型二次谐波电流电感电流带通滤波前馈策略(BPF-ICFFS),通过电感电流前馈方式提升前级DC/DC变换器的输出阻抗,从而提高二次谐波电流抑制能力。分析了前馈函数中电压和电流PI调节器传递函数倒数在二倍输出电压频率处的幅相特性与调节器转折频率的关系,基于此关系简化了电感电流前馈函数,此策略能够兼顾二次谐波电流抑制与动态性能提升。其次,给出了电感电流前馈函数中虚拟电阻rs和带通滤波器带宽fb的确定方法,并基于所确定的参数,从输出阻抗的角度对本文提出的BPF-ICFFS进行了二次谐波电流抑制能力与动态性能分析。分析结果表明,与已有文献中的三种虚拟阻抗策略比较,本文提出的BPF-ICFFS具有相近的动态性能和更好的二次谐波电流抑制效果。再次,应用MATLAB/Simulink软件进行了级联逆变电源建模,并对本文提出的BPF-ICFFS进行了仿真验证。仿真结果表明,本文提出的BPF-ICFFS能够有效兼顾动态性能提升与二次谐波电流抑制,与已有文献中的三种虚拟阻抗策略具有相近的动态性能,同时可使二次谐波电流下降56.5%以上。最后,完成了一台10k W级联逆变电源样机的硬件与软件设计,应用该样机对本文提出的BPF-ICFFS进行了实验验证。实验结果与仿真结果及理论分析结论一致。实验结果表明,与已有文献中的三种虚拟阻抗策略相比,本文提出的BPF-ICFFS具有相近的动态性能,并可使二次谐波电流下降57.7%以上。上述结果说明本文提出的BPF-ICFFS对于抑制二次谐波电流是有效的。
张军仁[7](2019)在《大容量400Hz中频逆变电源主电路拓扑和控制策略的研究》文中研究指明大容量400Hz中频逆变电源相对于传统旋转机组式中频电源具有很大优势,已逐渐取代传统旋转机组式中频电源,广泛应用于舰船系统、航空电源系统、高性能不间断电源(Uninterruptible Power Supply,UPS)等重要场合。但由于大容量400Hz中频逆变电源输出电压基波频率高,幅值低,输出电流大,从而导致了开关频率和控制带宽间的矛盾;中频逆变电源的负载一般多为非线性和不平衡负载,为得到高性能的中频逆变电源,传统的逆变电路拓扑已不能直接应用,且需要选择合适的控制策略;在大容量中频逆变电源的数字化系统中,由于开关频率的限制,加上低开关频率下传统数字SPWM(Sinusoidal Pulse-Width Modulation)方法带来的延时对中频逆变系统性能影响较大,需要进一步研究如何减小数字延时。本文从逆变拓扑着手,通过选择合适的逆变拓扑及调制策略,实现逆变器等效开关频率的提高,同时满足不平衡及非线性负载需求,结合当前研究中提出的控制策略,并在此基础上加以改进,力求对中频逆变器存在的关键问题提出更好的解决方案,实现对逆变器输出波形质量控制,得到高动态、静态特性及高稳定性的大容量400Hz中频逆变电源。以多电平逆变器拓扑为基础,分析几种传统多电平拓扑结构的优缺点,并提出了一种改进多电平拓扑结构——两单元五开关级联H桥逆变器。改进拓扑在使用较少开关器件时能够输出较多电平数,提高了逆变器输出电压波形质量,并且提高了逆变器等效开关频率;然后介绍了载波移相和载波移幅两种传统SPWM调制策略的原理,并提出了一种改进载波移幅调制策略,通过仿真和实验分析了三种调制策略下输出电压波形质量及其谐波特性,说明了改进载波移幅调制策略的优势;针对改进多电平拓扑,给出了与之对应的改进载波移相调制策略,最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。以单相两单元五开关级联H桥逆变器拓扑为例,建立其等效数学模型,介绍了中频逆变电源系统的双环控制原理,其中控制策略选择比例谐振控制策略,详细分析了比例谐振控制器的原理及其应用于中频逆变系统的不足。通过分析闭环系统的输入输出关系推导出一种改进谐振控制器,改进谐振控制器与传统谐振控制器具有相同的控制作用,且改进谐振控制器具有比传统谐振控制器更高的相角裕度,更加有利于系统的稳定,最后通过在不同类型负载及不同工况下进行仿真实验,说明了改进谐振控制器的有效性。针对数字控制过程引入的延时问题,本文首先介绍了延时对中频逆变系统的影响,之后详细分析了对称规则采样法和不对称规则采样法两种传统数字SPWM方法的原理及引入延时的机理和大小,并介绍了能够有效减小延时的多次采样立即更新法的工作原理及引入的延时大小,说明了该方法适用于大容量中频逆变电源的数字控制。
王立鹏[8](2018)在《500W正弦波车载逆变电源研究》文中进行了进一步梳理随着时代的进步和科技的发展,人们日常生活中所需要的电子设备越来越多,如手机,平板电脑、车载冰箱等。点烟器供电的车载充电器功率规格有限,不能为一些功率较大的电子设备供电,需要使用车载逆变电源把汽车电瓶的12V直流电逆变为220V交流电才能正常工作,其功率规格有150W、300W、500W、1000W等。因此,车载逆变电源具有很广阔的市场应用前景。本文研究设计了一款500W正弦波输出的车载逆变电源,研究了 DC/DC电路拓扑的工作原理、分析了电压型控制和电流型控制的控制特点,探讨了 PWM与SPWM的控制策略、单极性调制和双极性调制的特点,最终确定了以推挽正激电路和全桥逆变电路为主电路,TL494和EG8010为控制芯片的设计方案。在DC-DC部分对推挽正激电路进行了分析,参数设计和元器件选型,针对车载逆变电源现存的问题提出了改进方案,并将双USB智能输出芯片RH7902应用在车载逆变电源上实现多路输出。在DC-AC部分论述了 IR2110的驱动特点和EG8010的控制方案。IR2110为隔离驱动芯片,增强了系统的稳定性;EG8010基于自然采样法工作原理,并采用单极性SPWM调制方案,与双极性调制相比,开关损耗更小,效率更高。为了对电源进行有效的保护,本文设计了保护电路,对EG8010芯片容易被谐波入侵的问题设计了退耦电路和隔离供电电路,确保了逆变电源的安全性。本文利用Saber仿真软件对车载逆变电源进行了系统仿真,并进行了车载逆变电源实物的搭建,测试了不同负载下的工作效率。经实际测试,该逆变电源成功输出220V/50Hz正弦波电压,最高工作效率可达92.6%,符合设计要求。
俞建军[9](2016)在《基于模糊控制算法的正弦波逆变电源系统设计及开发》文中提出随着经济和科学技术的高速发展,全球能源消耗量持续增加,能源危机与环境污染问题日益严重。在各类可持续新能源中,太阳能以其无污染、获取方便、能源巨大等优点成为最受欢迎的能源之一。逆变器作为太阳能利用中的核心组成部分,是一种将直流电转换为交流电输出的装置。在实际应用中离网逆变电源功能丰富、控制灵活、携带方便且成本低,具有广阔的研究与应用空间。本文首先介绍了国内外逆变电源系统的发展现状与发展趋势,在充分了解了正弦波离网逆变电源工作原理的基础上提出了系统设计的要求。其次,对逆变电源系统的主电路结构进行了设计,DC-DC变换采用半桥推挽结构,DC-AC逆变采用全桥电路结构。同时对电路进行了具体的设计和器件选型,主要包括推挽变换电路设计、脉冲宽度调制电路设计、高频变压器设计、输入整流滤波电路设计、反馈电路设计、全桥逆变电路设计、驱动电路设计、LC滤波电路设计、采样电路设计及保护电路设计。再次,对SPWM控制技术、常用的SPWM采样方法作了详细的分析与讨论,采用单极性双边控制、对称规则采样法作为本文的SPWM实现方式。同时,本文对模糊控制算法做了详细的研究及仿真,主要包括模糊化处理、隶属函数、模糊推理与模糊规则集、输出变量清晰化与模糊判决等模块。此外,还对经典PID控制算法和模糊控制算法的控制效果进行了仿真比较。最后,采用STM32F103ZET6实现了高频互补SPWM输出,并将模糊控制算法应用到小功率逆变电源系统中。相比经典PID控制算法,取得了更优良的控制效果,达到了逆变电源系统的预期设计要求。
王聪[10](2014)在《基于桥臂轮换法PWM新技术的单相中频逆变电源研制》文中进行了进一步梳理单相全桥逆变电路广泛应用于电池、太阳能等直流电源的逆变输出。目前对单相全桥逆变电路的控制通常采用单极型SPWM方法,即对其中一桥臂固定施加工频方波信号,另一桥臂施加高频PWM波信号,使得两桥臂间输出工频交变的SPWM电压,再经过滤波环节达到正弦波输出。该方法具有算法简单、输出波形好的优点。然而逆变电路工作时IGBT器件将产生开关损耗,引起器件发热。虽然在通常应用中将两个桥臂安装于同一散热片上,使散热片内部有一致的温度变化,但各桥臂的开关频率不同,导致IGBT所产生的开关损耗亦不同,IGBT器件内部结温有很大差异。其中处于高频PWM波控制下的桥臂开关损耗大,结温最高,容易发生擎住效应,对逆变电路的可靠运行产生不利影响,严重时甚至损坏器件。能否找到一种控制方式,保持单相全桥逆变电路单极型SPWM输出波形好的优点的同时,均分其两桥臂的开关损耗来降低原有处于高频开关状态下的桥臂损耗及其结温,达到提升逆变电路可靠性的目的。为此,本文提出一种新型SPWM算法——桥臂轮换法SPWM新技术达到上述目的。桥臂轮换法SPWM新技术控制原理:在前一调制波周期使逆变电路的其中一桥臂为工频方波控制,另一桥臂为高频PWM波控制,在下一调制波周期将两桥臂的控制方式对调,如此周而复始。根据桥臂轮换法SPWM新技术(单极型)控制原理及算法,采用DSP编程实现其SPWM实时计算与控制,并设计与制作了单相全桥逆变电路硬件系统,在该平台上进行负载与温升实验,结果证明了桥臂轮换法SPWM新技术具有均分两桥臂开关损耗的优点;并对两种控制方式下的输出电压波形进行谐波分析;应用Melcosim软件分别计算两种SPWM控制方式下的桥臂开关损耗及IGBT器件内部结温,结果证明了桥臂轮换法SPWM新技术的优越性,即IGBT结温较采用单极型SPWM技术的最高结温有显着降低,从而提升了IGBT工作的可靠性。新技术还保持了单极型SPWM波形好的优点。
二、一种新型的单相正弦波逆变电源电路(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新型的单相正弦波逆变电源电路(论文提纲范文)
(1)一种新型不对称三相四桥臂准四电平逆变器及其SVPWM算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 混合多电平逆变器研究现状 |
1.2.2 三相四线制逆变器研究现状 |
1.2.3 三相四线制逆变器控制策略研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 不对称三相四桥臂准四电平逆变器 |
2.1 常规三相四桥臂多电平逆变器 |
2.2 NPC型三相四桥臂三电平逆变器拓扑结构 |
2.3 不对称三相四桥臂准四电平逆变器拓扑结构 |
2.4 不对称三相四桥臂准四电平与常见四桥臂多电平逆变器对比 |
2.5 本章小结 |
3 不对称三相四桥臂准四电平SVPWM调制策略 |
3.1 传统NPC型三电平四桥臂逆变器SVPWM调制策略 |
3.1.1 参考矢量所在立方体的定位 |
3.1.2 参考矢量所在四面体的定位 |
3.1.3 开关矢量作用时间的计算 |
3.2 准电平四桥臂逆变器的控制策略 |
3.2.1 参考矢量所在立方体的定位 |
3.2.2 参考矢量所在四面体的定位 |
3.2.3 开关矢量作用时间计算 |
3.3 直流侧中点电压控制 |
3.3.1 中点电位波动机理分析 |
3.3.2 硬件辅助电路 |
3.4 本章小结 |
4 仿真及实验验证 |
4.1 硬件及软件设计过程 |
4.1.1 硬件设计过程 |
4.1.2 软件设计过程 |
4.2 仿真模块分析 |
4.3 仿真结果 |
4.3.1 输出波形及谐波含量分析 |
4.3.2 开关频率对比 |
4.3.3 带不平衡负载验证 |
4.3.4 中点电位平衡控制 |
4.3.5 效率对比 |
4.4 实验验证 |
4.4.1 输出波形及傅里叶分析 |
4.4.2 带不平衡负载验证 |
4.4.3 中点电位平衡控制 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
5.1 工作总结 |
5.2 工作展望 |
参考文献 |
附录A 不对称三相四桥臂准四电平开关矢量表 |
附录B 整体仿真图 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(2)多路输出任意波形功率信号源的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究意义 |
1.2 功率信号源的国内外研究现状 |
1.2.1 信号源的发展状况 |
1.2.2 逆变电源国内外研究现状 |
1.3 论文研究的主要内容及目标 |
1.3.1 论文研究的主要内容 |
1.3.2 论文研究的目标 |
2 系统组成及工作原理 |
2.1 系统组成 |
2.2 可编程信号发生器工作原理 |
2.2.1 CORDIC算法计算原理 |
2.2.2 CORDIC算法运算模式 |
2.3 功率放大部分工作原理 |
2.3.1 DC/DC升压电路 |
2.3.2 DC/AC逆变电路与调制 |
2.3.3 LC滤波器 |
2.4 DC/DC、DC/AC两级关联调节 |
2.5 本章小结 |
3 功率放大电路部分的参数计算与仿真验证 |
3.1 DC/DC升压电路参数计算与仿真 |
3.2 DC/AC逆变电路参数计算与仿真 |
3.2.1 正弦波功放电路仿真验证 |
3.2.2 三角波功放电路仿真验证 |
3.2.3 矩形波功放电路仿真验证 |
3.3 前后级关联调节仿真验证 |
3.4 本章小结 |
4 可编程信号发生器设计与验证 |
4.1 CORDIC算法仿真与综合 |
4.1.1 时钟模块 |
4.1.2 CORDIC控制模块 |
4.1.3 CORDIC算法模块 |
4.1.4 其他基准信号仿真 |
4.1.5 系统整体仿真与综合 |
4.2 CORDIC算法FPGA实现 |
4.2.1 FPGA及开发平台简介 |
4.2.2 信号发生器功能指标 |
4.2.3 信号源硬件验证 |
4.3 协控制器软件设计与功能实现 |
4.3.1 协控制器开发简介 |
4.3.2 协控制器设计与功能验证 |
4.4 本章小结 |
5 系统测试与分析 |
5.1 直流升压电路设计与测试 |
5.1.1 Boost电路设计 |
5.1.2 Boost电路测试与结果分析 |
5.2 逆变电路设计与测试 |
5.2.1 全桥逆变主电路设计 |
5.2.2 全桥逆变辅助电路设计 |
5.2.3 全桥逆变电路测试结果分析 |
5.3 样机测试与结果分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录一: 内部基准源电路图 |
附录二: 功率放大部分电路图 |
附录三: 实物图 |
附录四: 攻读硕士学位期间发表的专利 |
(3)便携式工频耐压试验系统研究设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 便携式工频耐压试验系统研究的目的与意义 |
1.2 工频耐压试验系统国内外研究现状 |
1.2.1 工频耐压试验系统国内外研究现状 |
1.2.2 试验系统便携化国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容和方案 |
第2章 便携式工频耐压试验系统总体结构研究设计 |
2.1 便携式工频耐压试验系统结构设计 |
2.2 便携式工频耐压试验原理 |
2.3 试验测量系统结构选型 |
2.4 试验控制保护系统结构选型 |
2.5 逆变系统设计标准与结构选型 |
2.6 滤波系统设计标准与结构选型 |
2.7 本章小结 |
第3章 便携式工频耐压试验系统电路设计 |
3.1 工频耐压试验控制系统主回路设计 |
3.2 测量电路设计计算 |
3.2.1 电压测量电路设计 |
3.2.2 电流测量电路设计 |
3.3 控制电路设计计算 |
3.3.1 工频耐压试验启停控制电路设计 |
3.3.2 试验电源切换控制电路设计 |
3.3.3 升降压控制电路设计 |
3.4 电源电路设计计算 |
3.4.1 逆变电源DC-DC系统设计 |
3.4.2 逆变电源DC-AC电路设计 |
3.5 滤波器设计计算 |
3.5.1 混合有源滤波器结构设计 |
3.5.2 无源滤波器设计 |
3.5.3 有源电力滤波器设计 |
3.6 本章小结 |
第4章 便携式工频耐压试验系统程序设计 |
4.1 初始化程序设计 |
4.2 测量与显示程序设计 |
4.3 控制程序设计 |
4.3.1 试验启停程序设计 |
4.3.2 升降压控制程序设计 |
4.3.3 SPWM波输出程序设计 |
4.3.4 PI控制算法程序设计 |
4.4 保护程序设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 便携式工频耐压试验系统仿真研究与波形分析 |
5.1 DC-DC高频逆变仿真及结果分析 |
5.2 DC-AC全桥逆变仿真及结果分析 |
5.3 并联混合型有源滤波器仿真及结果分析 |
5.3.1 无源滤波器仿真及结果分析 |
5.3.2 有源电力滤波器仿真及结果分析 |
5.3.3 混合有源滤波器仿真及结果分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(4)基于SiC MOSFET与单相SVPWM技术的高频逆变电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 逆变电源概况 |
1.2.1 逆变电源的发展进程 |
1.2.2 逆变电源的发展趋势 |
1.3 SiC器件的应用意义 |
1.4 逆变电源系统总体设计 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 逆变电源理论基础与仿真分析 |
2.1 逆变原理 |
2.1.1 逆变的概念与逆变电路 |
2.1.2 逆变电路的选择 |
2.1.3 全桥式逆变电路工作原理 |
2.2 单相SVPWM原理 |
2.2.1 SPWM原理概述 |
2.2.2 单相SVPWM原理概述 |
2.2.3 SPWM与单相SVPWM调制的对比仿真 |
2.3 PID控制原理 |
2.3.1 PID控制原理 |
2.3.2 PID控制离散化 |
2.3.3 逆变电源电流电压双闭环控制仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 逆变电源硬件电路设计 |
3.1 AC/DC整流电路设计 |
3.1.1 输入保护与抗干扰电路设计 |
3.1.2 三相桥式整流电路 |
3.1.3 整流滤波电容选择 |
3.1.4 浪涌电流抑制电路 |
3.2 DC/AC逆变电路设计 |
3.2.1 SiC MOSFET参数计算 |
3.2.2 开关管缓冲保护电路设计 |
3.3 LC滤波电路设计 |
3.4 SiC MOSFET驱动电路设计 |
3.4.1 驱动电路设计要求 |
3.4.2 SiC MOSFET驱动电路设计 |
3.5 输出电流电压采样电路设计 |
3.5.1 输出电流采样电路设计 |
3.5.2 输出电压采样电路设计 |
3.6 基于RS-485通信的触摸屏通信电路设计 |
3.7 控制系统电源设计 |
3.8 本章小结 |
第4章 逆变电源软件系统设计 |
4.1 主控制器简介 |
4.2 各模块程序设计 |
4.2.1 触摸屏通信程序设计 |
4.2.2 主程序设计 |
4.2.3 单相SVPWM调制程序设计 |
4.2.4 输出电流电压采样程序设计 |
4.2.5 双闭环PI控制程序设计 |
4.3 本章小结 |
第5章 逆变电源测试与实验 |
5.1 控制系统功能测试 |
5.1.1 触摸屏通信功能测试 |
5.1.2 传感器电流采样与保护功能测试 |
5.1.3 SiC MOSFET驱动波形测试 |
5.2 逆变电源输出实验 |
5.2.1 整流电路输出波形 |
5.2.2 逆变电源输出波形 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 存在的不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术成果和参加的科研项目 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)基于重复与模糊控制的逆变器研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 逆变技术的发展 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 逆变电源主电路建模 |
2.1 逆变电源工作原理 |
2.2 SPWM技术 |
2.3 非线性负载输出特性分析 |
2.4 主电路数学建模 |
2.5 逆变电源主电路仿真研究 |
2.6 本章小结 |
第三章 重复控制建模及其研究 |
3.1 重复控制的基本原理 |
3.2 重复控制器的设计 |
3.3 重复控制器的仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 模糊控制与复合控制的研究 |
4.1 模糊控制理论与系统概述 |
4.1.1 模糊控制理论概述 |
4.1.2 模糊控制系统的结构与工作原理 |
4.2 模糊控制器的设计 |
4.3 模糊控制的仿真分析 |
4.4 复合控制的研究分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 逆变电源软硬件电路设计 |
5.1 前级推挽设计 |
5.1.1 推挽主拓扑设计 |
5.1.2 推挽控制电路设计 |
5.2 后级全桥逆变设计 |
5.2.1 逆变主拓扑设计 |
5.2.2 驱动电路设计 |
5.2.3 电压电流采样电路设计 |
5.2.4 辅助电源电路设计 |
5.3 样机测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(6)级联逆变电源二次谐波电流前馈抑制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外技术现状 |
1.2.1 硬件结构方向 |
1.2.2 控制策略方向 |
1.3 本文研究内容及结构 |
第2章 电感电流前馈二次谐波电流抑制策略 |
2.1 二次谐波电流的虚拟阻抗抑制机理 |
2.2 新型电感电流前馈二次谐波电流抑制策略 |
2.2.1 虚拟阻抗引入 |
2.2.2 虚拟阻抗形式选择 |
2.2.3 二倍频分量提取 |
2.3 电感电流前馈函数简化 |
2.3.1 PI调节器幅相分析 |
2.3.2 前馈函数简化 |
2.4 本章小结 |
第3章 电感电流前馈路径参数确定与系统性能分析 |
3.1 电感电流带通滤波前馈控制系统参数确定 |
3.1.1 虚拟电阻rs的确定 |
3.1.2 带通滤波器带宽选取 |
3.2 基于输出阻抗的前馈控制系统性能分析 |
3.2.1 虚拟阻抗策略输出阻抗推导 |
3.2.2 基于输出阻抗的性能分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 电感电流前馈控制系统仿真 |
4.1 仿真模型的建立 |
4.1.1 级联逆变电源电路参数计算 |
4.1.2 级联逆变电源仿真模型的建立 |
4.2 二次谐波电流抑制仿真验证 |
4.2.1 稳态性能仿真 |
4.2.2 动态性能仿真 |
4.3 本章小结 |
第5章 电感电流前馈控制系统实验 |
5.1 级联逆变电源设计 |
5.1.1 级联逆变电源硬件设计 |
5.1.2 级联逆变电源软件设计 |
5.2 二次谐波电流抑制实验验证 |
5.2.1 稳态性能实验 |
5.2.2 动态性能实验 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
致谢 |
(7)大容量400Hz中频逆变电源主电路拓扑和控制策略的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 400Hz中频逆变电源的研究现状 |
1.2.1 400Hz中频逆变电源的发展历程 |
1.2.2 400Hz中频逆变电源的研究现状 |
1.3 本文的主要工作及创新点 |
第二章 中频逆变器的主电路拓扑及其调制策略 |
2.1 中频逆变器主电路拓扑的选取 |
2.1.1 传统多电平逆变拓扑结构 |
2.1.2 改进的多电平逆变拓扑结构 |
2.2 SPWM调制策略的研究 |
2.2.1 载波移相SPWM调制策略 |
2.2.2 载波移幅SPWM调制策略 |
2.2.3 改进载波移幅SPWM调制策略 |
2.3 两单元五开关级联H桥拓扑的调制策略 |
2.4 仿真实验分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 中频逆变器双闭环控制系统研究 |
3.1 两单元五开关级联H桥拓扑建模 |
3.2 双环控制系统原理 |
3.2.1 电感电流为内环 |
3.2.2 电容电流为内环 |
3.3 比例谐振控制策略 |
3.3.1 谐振控制器 |
3.3.2 其他形式的谐振控制器 |
3.4 改进比例谐振控制器 |
3.4.1 改进比例谐振控制器原理 |
3.4.2 改进比例谐振控制器稳定性分析 |
3.5 仿真实验分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 中频逆变电源的数字控制研究 |
4.1 延时对中频逆变系统的影响 |
4.2 中频逆变系统数字控制的延时分析 |
4.2.1 传统采样方法的原理及延时分析 |
4.2.2 多次采样法原理及延时分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 全文总结 |
参考文献 |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)500W正弦波车载逆变电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究现状及发展趋势 |
1.3 课题主要研究内容 |
2 车载逆变电源拓扑结构和控制方法 |
2.1 车载逆变系统总体框架 |
2.2 设计参数要求和指标 |
2.3 DC-DC拓扑结构及控制方法 |
2.4 DC-DC工作模式分析 |
2.5 DC-AC拓扑结构及控制方法 |
2.6 本章小结 |
3 DC-DC电路原理分析与设计方案 |
3.1 DC-DC主电路工作原理 |
3.2 改进的DC-DC主电路原理分析与设计方案 |
3.3 DC-DC电路元器件参数设计和选择 |
3.4 双USB输出电路设计 |
3.5 DC-DC控制电路设计 |
3.6 DC-DC保护电路设计 |
3.7 本章小结 |
4 DC-AC电路原理分析与设计方案 |
4.1 DC-AC主电路工作原理 |
4.2 DC-AC电路元器件参数设计和选择 |
4.3 DC-AC控制电路设计 |
4.4 DC-AC保护电路设计 |
4.5 本章小结 |
5 仿真和实验结果 |
5.1 Saber仿真软件介绍 |
5.2 DC-DC电路仿真和实验 |
5.3 DC-AC电路仿真与实验 |
5.4 Saber与Simulink联合仿真 |
5.5 车载逆变电源效率测试 |
5.6 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
从事科学研究和学习经历简介 |
攻读硕士期间主要成果 |
(9)基于模糊控制算法的正弦波逆变电源系统设计及开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究的背景和意义 |
1.2 国内外发展现状和趋势 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 系统总体设计 |
2.1 逆变系统的设计要求 |
2.2 逆变主电路选型 |
2.3 系统总体设计方案 |
2.3.1 逆变系统总体结构 |
2.3.2 DC-DC变换电路选型 |
2.3.3 DC-AC逆变电路选型 |
2.3.4 输入整流滤波电路选型 |
2.4 小结 |
第三章 逆变器SPWM控制技术及采样法 |
3.1 SPWM双极性逆变控制原理 |
3.2 SPWM单极性控制原理 |
3.3 单极性单边控制与双边控制 |
3.3.1SPWM单边控制原理 |
3.3.2SPWM双边控制原理 |
3.4 SPWM控制方法比较 |
3.5 常用SPWM采样法 |
3.5.1 自然采样法 |
3.5.2 对称规则采样法 |
3.5.3 不对称规则采样法 |
3.6 小结 |
第四章 逆变系统硬件电路设计 |
4.1 逆变器DC-DC电路设计 |
4.1.1 推挽式变换电路器件选型 |
4.1.2 脉冲宽度调制(PWM)电路设计 |
4.1.3 高频变压器设计 |
4.1.4 输入整流滤波电路设计 |
4.1.5 直流高压反馈电路 |
4.1.6 输入保护电路 |
4.2 逆变器DC-AC电路设计 |
4.2.1 全桥DC-AC电路开关管选型 |
4.2.2 主控芯片介绍 |
4.2.3 高压集成(HVIC)驱动电路设计 |
4.2.4LC滤波电路设计 |
4.2.5 采样与输出保护电路设计 |
4.3 小结 |
第五章 逆变系统的模糊控制 |
5.1 模糊控制理论与模糊控制器概述 |
5.1.1 模糊控制系统简介 |
5.1.2 常用模糊控制系统基本结构与工作原理 |
5.1.3 常用模糊控制器的基本结构 |
5.1.4 模糊控制器的分类 |
5.2 单变量模糊控制器设计原理 |
5.2.1 输入变量模糊化 |
5.2.2 隶属函数、偏差E与偏差变化EC赋值表的确定 |
5.2.3 模糊推理与模糊规则集 |
5.2.4 输出变量清晰化 |
5.2.5 模糊判决 |
5.3 小结 |
第六章 系统软件设计 |
6.1 系统软件总体设计方案 |
6.1.1 高频SPWM实现 |
6.1.2 软件总体结构 |
6.1.3 中断服务程序 |
6.2 经典PID算法简介及其实现 |
6.2.1PID控制原理 |
6.2.2PID算法简介 |
6.2.3 逆变系统PID算法实现 |
6.3 模糊控制算法实现 |
6.3.1 量化因子、比例因子及模糊判决结果表的确定 |
6.3.2 模糊控制算法实现 |
6.4 经典PID控制与模糊控制仿真[52] |
6.5 实验结果及比较 |
6.6 小结 |
第七章 总结及展望 |
7.1 主要完成的工作 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(10)基于桥臂轮换法PWM新技术的单相中频逆变电源研制(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题的主要研究内容 |
第二章 现有单极型SPWM单相全桥逆变控制原理 |
2.1 现有单极型SPWM波生成原理 |
2.2 单极型SPWM的DSP控制软件 |
第三章 桥臂轮换法SPWM新技术 |
3.1 桥臂轮换法SPWM新技术原理 |
3.2 桥臂轮换法SPWM新技术的DSP控制软件 |
第四章 单相中频逆变电源硬件设计 |
4.1 主电路 |
4.1.1 中频输入电源 |
4.1.2 三相桥式整流电路 |
4.1.3 直流滤波电路 |
4.1.4 均压电阻 |
4.1.5 软启动限流电阻 |
4.1.6 单相全桥逆变电路 |
4.1.7 输出LC滤波电路 |
4.1.8 缓冲电路 |
4.2 IGBT模块外围电路 |
4.2.1 IGBT模块驱动电路 |
4.2.2 M57962L驱动器双电源模块设计 |
4.2.3 M57962L驱动器输入信号电平转换电路 |
4.2.4 死区与功率驱动保护 |
4.2.5 驱动器输出故障信号保护电路 |
4.2.6 限流单元控制电路 |
第五章 实验结果及分析 |
5.1 实验验证 |
5.2 DSP输出桥臂轮换法SPWM新技术信号 |
5.3 驱动器输出桥臂轮换法SPWM新技术信号 |
5.3.1 实时性分析 |
5.4 逆变电路输出SPWM波形分析 |
5.4.1 逆变电路输出电压谐波分析 |
5.5 IGBT模块温升测试及数据分析 |
第六章 IGBT模块的损耗计算 |
6.1 IGBT损耗算法 |
6.2 应用Melcosim软件计算IGBT模块功耗 |
6.3 结温对IGBT的影响 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 单极型SPWM控制程序(汇编语言) |
附录B 桥臂轮换法SPWM新技术控制程序(汇编语言) |
个人简历 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、一种新型的单相正弦波逆变电源电路(论文参考文献)
- [1]一种新型不对称三相四桥臂准四电平逆变器及其SVPWM算法研究[D]. 赵英豪. 西华大学, 2021(02)
- [2]多路输出任意波形功率信号源的设计与实现[D]. 赵月川. 西安科技大学, 2020(01)
- [3]便携式工频耐压试验系统研究设计[D]. 徐冬冬. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [4]基于SiC MOSFET与单相SVPWM技术的高频逆变电源研究[D]. 吴立业. 山东大学, 2020(11)
- [5]基于重复与模糊控制的逆变器研究[D]. 汪阳. 天津工业大学, 2020(02)
- [6]级联逆变电源二次谐波电流前馈抑制[D]. 董昊. 北京工业大学, 2019(06)
- [7]大容量400Hz中频逆变电源主电路拓扑和控制策略的研究[D]. 张军仁. 华东交通大学, 2019
- [8]500W正弦波车载逆变电源研究[D]. 王立鹏. 山东科技大学, 2018(03)
- [9]基于模糊控制算法的正弦波逆变电源系统设计及开发[D]. 俞建军. 浙江理工大学, 2016(07)
- [10]基于桥臂轮换法PWM新技术的单相中频逆变电源研制[D]. 王聪. 福州大学, 2014(09)