基于Z源網(wǎng)絡(luò)的新型UPS系統(tǒng)仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2017-04-08 03:11
本文關(guān)鍵詞:基于Z源網(wǎng)絡(luò)的新型UPS系統(tǒng)仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:UPS不間斷電源是一種含有儲(chǔ)能裝置,以逆變器為主要組成的恒壓、恒頻的電源設(shè)備。UPS作為保護(hù)性電源設(shè)備具有可靠性高、供電質(zhì)量高、效率高等優(yōu)點(diǎn),目前已廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或電力電子設(shè)備的不間斷電力供應(yīng)。傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)的逆變器多為電壓源型拓?fù)?大都需要采用工頻變壓器進(jìn)行升壓,兩級(jí)功率變換電路使得傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)體積大、損耗高、可靠性和工作效率普遍偏低。并且控制失誤或電磁干擾容易引起逆變器上、下橋臂開關(guān)管的誤導(dǎo)通造成短路而燒毀電子器件。為避免直通現(xiàn)象,通常要加入死區(qū)時(shí)間,這又會(huì)導(dǎo)致輸出波形發(fā)生畸變。針對(duì)傳統(tǒng)UPS不間斷電源存在的缺陷,本文提出了一種基于Z源網(wǎng)絡(luò)的新型UPS系統(tǒng)拓?fù)。利用Z源網(wǎng)絡(luò)特殊的升降壓機(jī)制,即在傳統(tǒng)的零電壓狀態(tài)矢量中加入直通零矢量,通過調(diào)節(jié)升壓因子B和調(diào)制深度M來實(shí)現(xiàn)升降壓,優(yōu)化了輸出電壓波形。本文詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)UPS的分類和傳統(tǒng)電壓源型逆變器以及新型Z源逆變器的工作原理、主電路參數(shù)設(shè)計(jì),并將Z源網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到UPS系統(tǒng)中,使得新型UPS的逆變器具有了傳統(tǒng)UPS逆變器所沒有的新特性。本文基于TMS320F28335型DSP芯片對(duì)功率開關(guān)管的控制策略、硬件電路和軟件系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行了概要分析和設(shè)計(jì);谏鲜龅睦碚摲治,本文在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境中,通過對(duì)容量為3k VA的單相Z源逆變器UPS系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真,從逆變模型角度出發(fā),主要討論了與傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)的性能比較以及突加阻性負(fù)載與非線性負(fù)載對(duì)逆變系統(tǒng)輸出特性的影響情況,從而驗(yàn)證了Z源網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到UPS系統(tǒng)當(dāng)中的可行性和優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】:UPS Z源逆變器 直通零矢量 建模仿真
【學(xué)位授予單位】:青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN86
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-6
- 第一章 緒論6-14
- 1.1 選題背景6-8
- 1.2 國內(nèi)外UPS電源的發(fā)展過程及狀況8-9
- 1.3 UPS的發(fā)展方向9-11
- 1.4 Z源逆變器及其研究現(xiàn)狀11-12
- 1.5 課題的主要研究內(nèi)容12-14
- 第二章 傳統(tǒng)在線式UPS系統(tǒng)拓?fù)浼捌涔ぷ髟?/span>14-22
- 2.1 UPS的基本結(jié)構(gòu)形式及性能特點(diǎn)14-17
- 2.2 傳統(tǒng)在線式UPS結(jié)構(gòu)與工作原理17-20
- 2.3 蓄電池20-22
- 第三章 基于Z源逆變器的UPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-42
- 3.1 電壓源逆變器22-24
- 3.2 電流源逆變器24-27
- 3.3 Z源系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)及工作原理27-32
- 3.3.1 Z源電壓型逆變器的工作原理和等效電路28-32
- 3.4 Z源逆變器的非正常工作狀態(tài)32-35
- 3.5 Z源網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)35-42
- 3.5.1 Z源網(wǎng)絡(luò)電容設(shè)計(jì)35-36
- 3.5.2 Z源網(wǎng)絡(luò)電感設(shè)計(jì)36-38
- 3.5.3 Z源輸入功率二極管的耐壓設(shè)計(jì)38
- 3.5.4 輸入整流器設(shè)計(jì)38-42
- 第四章 電壓型Z源逆變器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)42-54
- 4.1 Z源逆變器的控制策略42-44
- 4.2 DSP選型及DSP控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)44-50
- 4.2.1 對(duì)DSP最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)46-48
- 4.2.2 采樣電路48-49
- 4.2.3 IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)49-50
- 4.3 DSP控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)50-54
- 第五章 系統(tǒng)建模仿真與波形分析54-66
- 5.1 Z源逆變器的系統(tǒng)建模54-58
- 5.1.1 輸出濾波環(huán)節(jié)的建模55
- 5.1.2 脈寬調(diào)制環(huán)節(jié)的建模55
- 5.1.3 反饋回路的傳遞函數(shù)55-56
- 5.1.4 控制回路的傳遞函數(shù)56-58
- 5.2 蓄電池供電時(shí)Z源UPS系統(tǒng)仿真58-66
- 5.2.1 蓄電池供電時(shí)Z源UPS系統(tǒng)突加電阻負(fù)載62-63
- 5.2.2 蓄電池供電時(shí)Z源UPS系統(tǒng)突加非線性負(fù)載63-66
- 結(jié)論與展望66-68
- 參考文獻(xiàn)68-72
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-74
- 致謝74-76
本文關(guān)鍵詞:基于Z源網(wǎng)絡(luò)的新型UPS系統(tǒng)仿真研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):291934
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