基于SiC MOSFET與單相SVPWM技術(shù)的高頻逆變電源研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 22:38
當(dāng)今科學(xué)技術(shù)正以如飛的速度向前發(fā)展,作為人類生產(chǎn)生活中不可或缺的供能工具,人們對(duì)逆變電源的工作效率與輸出質(zhì)量也有了更高的要求。進(jìn)入本世紀(jì)以來,新一代電力電子器件與數(shù)字控制方法高速發(fā)展,逆變電源正在向著模塊化、高頻化、數(shù)字化、綠色化的發(fā)展趨勢(shì)邁進(jìn),本文對(duì)基于SiC MOSFET與單相SVPWM技術(shù)的高頻逆變電源工作原理與控制方法進(jìn)行深入分析,研究并設(shè)計(jì)出了高頻逆變電源系統(tǒng)。首先,本文對(duì)于逆變電源工作原理、逆變電源常用電路、逆變方法與控制方法做了深入分析,并在MATLAB/Simulink中對(duì)本文設(shè)計(jì)的高頻正弦逆變電源單相SVPWM調(diào)制算法與系統(tǒng)基于電流電壓的雙閉環(huán)PI控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然后,本文對(duì)高頻逆變電源系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。硬件電路主要分為主電路與控制電路,主電路主要有AC/DC整流電路、DC/AC逆變電路與LC濾波電路;控制電路以DSP為核心主要有SiC MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、電流電壓采樣電路、觸摸屏控制電路與控制系統(tǒng)電源電路。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,本文對(duì)上述電路設(shè)計(jì)中的電氣參數(shù)做了詳細(xì)計(jì)算,根據(jù)計(jì)算的電氣參數(shù)并結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)電路中器件選型做了詳細(xì)介紹。作為控制系統(tǒng)的核心,本文...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1髙頻逆變電源系統(tǒng)總體框圖??5??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???并且具有一定的輸出功率和較高的效率,目前半橋式和全橋式逆變電路是??常用的正弦波逆變電路,如圖2-4所示。??+°?zri?+° ̄ ̄?rrr?zr ̄.??VTljw?VT1丨口?ADI?A?D3??=Uci???〇?〇??Ud?Uo?Ud?+?Uo???〇??〇??=^C2?_?_??mla?2iD2?VT^a?i\D2?VT4h?2iD4??-〇????-〇—?L—L?H_??(a)半橋式逆變電路?(b)全橋式逆變電路??圖2-4常用正弦波逆變電路圖??由兩種逆變電路的特點(diǎn)對(duì)比分析可知,全橋逆變電路具有控制靈活、??在相同輸出功率下體積更孝輸出波形精度較高等特點(diǎn),更適用于本文設(shè)??計(jì)的高頻逆變電源。故本文設(shè)計(jì)的主逆變電路選擇為全橋式逆變電路。??2.1.3全橋式逆變電路工作原理??如圖2-3全橋式逆變電路所示,四個(gè)開關(guān)管組成兩個(gè)橋臂,每個(gè)橋臂的??兩個(gè)開關(guān)管互補(bǔ)對(duì)稱導(dǎo)通(即交替導(dǎo)通180°?)。圖2-5為逆變控制與輸出波??形圖,下面根據(jù)此圖結(jié)合圖2-3說明全橋式逆變電路的工作原理。??UvTl“?? ̄〇?1?r??UvT2‘‘??〇?It??UVT3t??e?I?????〇?Lmj ̄ ̄t??UVT4“??〇?t'??U〇??????1\?In??〇?n? ̄ ̄?t??圖2-5全橋式逆變控制與輸出波形圖??11??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]燃料電池用隔離升壓全橋變換器的研究[J]. 黃亮,高揚(yáng),全書海,黃宬. 電力電子技術(shù). 2016(11)
[2]SiC MOSFET特性及其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 張斌鋒,許津銘,錢強(qiáng),張曌,謝少軍. 電源學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]低開關(guān)頻率下SVPWM同步調(diào)制策略比較研究[J]. 王堃,游小杰,王琛琛,周明磊. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(16)
[4]基于三相橋臂坐標(biāo)的SVPWM過調(diào)制方法[J]. 吳德會(huì),夏曉昊,張忠遠(yuǎn),李超. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]整流電路輸入浪涌電流抑制電阻的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 汪邦照,趙艷飛,張進(jìn),徐高杰,李善慶. 通信電源技術(shù). 2013(03)
[6]一種新型有源電力濾波器的SVPWM算法[J]. 王文,羅安,黎燕,徐先勇,方璐,吳敬兵,凡福華. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(18)
[7]數(shù)字化弧焊逆變電源研究的現(xiàn)狀與分析[J]. 王禹華. 熱加工工藝. 2012(05)
[8]單相多電平逆變器空間矢量調(diào)制技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 王立喬,姜旭東. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]SiC材料及器件的應(yīng)用發(fā)展前景[J]. 王守國(guó),張巖. 自然雜志. 2011(01)
[10]雙IGBT緩沖吸收電路研究[J]. 葉敏,曹秉剛. 微電機(jī). 2010(07)
碩士論文
[1]基于碳化硅MOSFET水冷逆變電源的應(yīng)用研究[D]. 王皓平.華中科技大學(xué) 2018
[2]基于SiC MOSFET的無線充電高頻電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 殷志遠(yuǎn).北京交通大學(xué) 2017
[3]基于半橋型升降壓電路的直流變換器的研究[D]. 俞國(guó)山.北京交通大學(xué) 2017
[4]中點(diǎn)鉗位型H橋級(jí)聯(lián)單相整流器SVPWM調(diào)制算法研究[D]. 馬偉天.西南交通大學(xué) 2016
[5]基于DSP數(shù)字化逆變焊機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 尹路.湖南工業(yè)大學(xué) 2014
[6]全橋逆變式數(shù)字弧焊電源設(shè)計(jì)[D]. 趙進(jìn).江蘇科技大學(xué) 2014
[7]單片機(jī)模糊PID控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 宋曉宇.沈陽建筑大學(xué) 2011
[8]基于DSP的高頻應(yīng)急電源研究[D]. 唐德煒.電子科技大學(xué) 2010
[9]基于數(shù)字控制的正弦波逆變電源的研究[D]. 陳威.南京理工大學(xué) 2009
[10]大功率逆變電源數(shù)字控制與主電路研究[D]. 李琛.西安理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3619653
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1髙頻逆變電源系統(tǒng)總體框圖??5??
?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???并且具有一定的輸出功率和較高的效率,目前半橋式和全橋式逆變電路是??常用的正弦波逆變電路,如圖2-4所示。??+°?zri?+° ̄ ̄?rrr?zr ̄.??VTljw?VT1丨口?ADI?A?D3??=Uci???〇?〇??Ud?Uo?Ud?+?Uo???〇??〇??=^C2?_?_??mla?2iD2?VT^a?i\D2?VT4h?2iD4??-〇????-〇—?L—L?H_??(a)半橋式逆變電路?(b)全橋式逆變電路??圖2-4常用正弦波逆變電路圖??由兩種逆變電路的特點(diǎn)對(duì)比分析可知,全橋逆變電路具有控制靈活、??在相同輸出功率下體積更孝輸出波形精度較高等特點(diǎn),更適用于本文設(shè)??計(jì)的高頻逆變電源。故本文設(shè)計(jì)的主逆變電路選擇為全橋式逆變電路。??2.1.3全橋式逆變電路工作原理??如圖2-3全橋式逆變電路所示,四個(gè)開關(guān)管組成兩個(gè)橋臂,每個(gè)橋臂的??兩個(gè)開關(guān)管互補(bǔ)對(duì)稱導(dǎo)通(即交替導(dǎo)通180°?)。圖2-5為逆變控制與輸出波??形圖,下面根據(jù)此圖結(jié)合圖2-3說明全橋式逆變電路的工作原理。??UvTl“?? ̄〇?1?r??UvT2‘‘??〇?It??UVT3t??e?I?????〇?Lmj ̄ ̄t??UVT4“??〇?t'??U〇??????1\?In??〇?n? ̄ ̄?t??圖2-5全橋式逆變控制與輸出波形圖??11??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]燃料電池用隔離升壓全橋變換器的研究[J]. 黃亮,高揚(yáng),全書海,黃宬. 電力電子技術(shù). 2016(11)
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[3]低開關(guān)頻率下SVPWM同步調(diào)制策略比較研究[J]. 王堃,游小杰,王琛琛,周明磊. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(16)
[4]基于三相橋臂坐標(biāo)的SVPWM過調(diào)制方法[J]. 吳德會(huì),夏曉昊,張忠遠(yuǎn),李超. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(01)
[5]整流電路輸入浪涌電流抑制電阻的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 汪邦照,趙艷飛,張進(jìn),徐高杰,李善慶. 通信電源技術(shù). 2013(03)
[6]一種新型有源電力濾波器的SVPWM算法[J]. 王文,羅安,黎燕,徐先勇,方璐,吳敬兵,凡福華. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(18)
[7]數(shù)字化弧焊逆變電源研究的現(xiàn)狀與分析[J]. 王禹華. 熱加工工藝. 2012(05)
[8]單相多電平逆變器空間矢量調(diào)制技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 王立喬,姜旭東. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]SiC材料及器件的應(yīng)用發(fā)展前景[J]. 王守國(guó),張巖. 自然雜志. 2011(01)
[10]雙IGBT緩沖吸收電路研究[J]. 葉敏,曹秉剛. 微電機(jī). 2010(07)
碩士論文
[1]基于碳化硅MOSFET水冷逆變電源的應(yīng)用研究[D]. 王皓平.華中科技大學(xué) 2018
[2]基于SiC MOSFET的無線充電高頻電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 殷志遠(yuǎn).北京交通大學(xué) 2017
[3]基于半橋型升降壓電路的直流變換器的研究[D]. 俞國(guó)山.北京交通大學(xué) 2017
[4]中點(diǎn)鉗位型H橋級(jí)聯(lián)單相整流器SVPWM調(diào)制算法研究[D]. 馬偉天.西南交通大學(xué) 2016
[5]基于DSP數(shù)字化逆變焊機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 尹路.湖南工業(yè)大學(xué) 2014
[6]全橋逆變式數(shù)字弧焊電源設(shè)計(jì)[D]. 趙進(jìn).江蘇科技大學(xué) 2014
[7]單片機(jī)模糊PID控制雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 宋曉宇.沈陽建筑大學(xué) 2011
[8]基于DSP的高頻應(yīng)急電源研究[D]. 唐德煒.電子科技大學(xué) 2010
[9]基于數(shù)字控制的正弦波逆變電源的研究[D]. 陳威.南京理工大學(xué) 2009
[10]大功率逆變電源數(shù)字控制與主電路研究[D]. 李琛.西安理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3619653
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