【摘要】：隨著脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù)在電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用得越來越廣泛,其引發(fā)的諧波電磁干擾等問題也就引起了人們的重視。本文從產(chǎn)生諧波電磁干擾的原因及其自身特征著手,以DC/DC變換器作為研究對象,引入隨機(jī)PWM技術(shù),可以將集中于原開關(guān)頻率及其倍頻處的諧波能量比較均勻地分布在整個頻段上,使得原離散諧波頻譜變?yōu)橐粋�均勻的連續(xù)頻譜,從而有效地降低電磁干擾問題。本文主要的研究工作如下:(1)對固定周期PWM、隨機(jī)脈沖位置PWM、隨機(jī)占空比PWM和隨機(jī)開關(guān)頻率PWM的功率譜密度表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)及分析,重點(diǎn)研究了定占空比隨機(jī)載波頻率調(diào)制(Random Carrier-Frequency Modulation with Fixed Duty Cycle,RCFMFD)和占空比可變的隨機(jī)載波頻率調(diào)制(Random Carrier-Frequency Modulation with Variable Duty Cycle,RCFMVD)兩種策略。在MATLAB中設(shè)計了 RCFMFD和RCFMVD兩種仿真模型,同固定周期PWM對比,驗(yàn)證了這兩種方法均能使離散的諧波分布變得更加均勻連續(xù)。(2)基于仿真和實(shí)驗(yàn)研究的需要提出了 Buck開關(guān)電源的基本要求,并設(shè)計了電路的L、C參數(shù)以及開關(guān)管、二極管的選型;在仿真模型中分析了固定周期PWM、RCFMFD和RCFMVD三種調(diào)制方法的二極管端電壓、電感電流波形的功率譜密度,結(jié)果表明兩種隨機(jī)調(diào)制的諧波能量均勻地分布在整個頻段上,改善了電路產(chǎn)生的電磁干擾等問題。但由于RCFMVD的負(fù)載電壓紋波太大,不滿足設(shè)計要求,最終實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證選擇RCFMFD調(diào)制策略。(3)提出了 Buck開關(guān)電源的總體方案,對其中的硬件電路和軟件(包括隨機(jī)數(shù)位長、PID控制算法、RCFMFD算法等)進(jìn)行了設(shè)計。然后搭建了近場干擾和傳導(dǎo)電磁干擾實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng),并對其組成以及測試參數(shù)等做了闡述。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩種隨機(jī)調(diào)制策略能有效抑制集中在原開關(guān)頻率及其倍頻處的諧波能量,使其均勻地分布在整個頻段范圍內(nèi),改善了 Buck開關(guān)電源中近場干擾的影響;實(shí)驗(yàn)也表明,RCFMFD調(diào)制策略降低了 Buck開關(guān)電源中傳導(dǎo)電磁干擾的限值,有效地改善了 DC/DC開關(guān)電源的電磁干擾等問題。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN911.3
【圖文】：

圖２－２隨機(jī)開關(guān)ＰＷＭ逡逑

45級m序列發(fā)生器的仿真模型

級m序列波形

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2746689