内容概要：本文详细介绍了频率控制(PFM)与占空比控制(PWM)混合调制的LLC全桥谐振变换器闭环仿真模型。LLC全桥谐振变换器因其能够实现软开关、提升效率和降低损耗，在电源领域非常重要。文中通过MATLAB/Simulink搭建了主电路和控制部分，展示了如何根据输出电压和参考电压的误差选择不同的控制模式（PFM、PWM或混合模式），并提供了简化的MATLAB伪代码示例。通过调整谐振元件参数和控制模式切换阈值，可以优化变换器性能。 适合人群：从事电源系统研究的技术人员、高校师生以及对电力电子仿真感兴趣的爱好者。 使用场景及目标：适用于需要深入了解和研究LLC全桥谐振变换器及其控制方式的研究人员和技术开发者，旨在帮助他们掌握PFM与PWM混合调制的具体实现方法，从而提高电源系统的效率。 其他说明：文中提供的MATLAB伪代码为简化版本，实际应用时需根据具体情况进行调整和完善。

煤炭、石油和天然气等化石燃料的迅速消耗，不仅引起了能源危机，还造成了以及环境污染日益加剧，由于电力的清洁，输送方便，在各国的国民工业发展中都占据着重要的地位，随着电力的广泛应用，越来越多的负载对用电的种类提出了要求，需要一定的电力变换设备。电力电子技术的飞速发展，整流器的应用领域也日益扩大。在电压平衡状态下，PWM整流器具有能量的双向流动，在用电和配电、各种工业场合领域占据了重要的地位。 本文首先对PWM整流器系统进行了研究。在查阅大量国内外文献资料的基础上，对整流器及其控制器的国内外发展现状及研究趋势做了详细的研究，并对课题研究的意义有了更深入的认识。接下来对三相电压型整流器的拓扑结构、数学模型、整流器的控制技术进行了分析，并结合一定的平台对PWM整流器进行研究设计，对其控制方法运用MATLAB 仿真软件进行了仿真。然后对 FPGA 的发展历程、应用、分类、开发工具、语言等内容进行了介绍。最后对滞环控制算法进行了模块划分，将其划分为 PI 算法模块，限幅与指令电流生成模块，滞环比较模块，PWM 脉冲生成及死区保护模块，AD 控制及数据储存模块，并在 Quartus II 软件环境下，

STM32F407是ST公司生产的一款高性能微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。PWM（脉冲宽度调制）是一种在电子电路中广泛使用的技术，它通过改变脉冲的宽度来模拟不同的电压级别，从而实现对电子设备的控制。在STM32F407上实现四通道PWM输出是嵌入式系统开发中的常见需求，这对于电机控制、LED调光、信号生成等应用领域来说至关重要。 要实现这一功能，开发者需要对STM32F407的硬件特性有深入的了解，特别是其定时器/计数器的功能。STM32F407拥有多个定时器，每个定时器都可以配置为输出多通道PWM信号。具体来说，开发者需要熟悉如何配置定时器的预分频器、自动重装载寄存器、捕获/比较模式寄存器，以及如何设置PWM模式和通道。 在编程方面，可以使用STM32的官方软件开发环境STM32CubeMX来辅助配置定时器的参数。通过该工具，开发者可以选择定时器的工作模式，并生成初始化代码。在此基础上，通过编写相应的控制代码，可以实现对各个通道PWM占空比的动态调整，进而控制外接设备的运行状态。 实现四通道PWM输出时，需注意通道间的同步与协调，确保各个PWM信号不会相互干扰。另外，在进行硬件连接时，需要注意电路的稳定性和安全性，确保在各种工作条件下电路都能正常工作。 在实际应用中，四通道PWM输出可以应用于多种场景。例如，在机器人控制中，四通道PWM可以用于控制四个独立的电机，实现机器人的灵活运动；在照明系统中，可以分别控制四个LED灯的亮度，实现复杂的光效变化；在声音信号处理中，可以利用PWM调制不同的频率，作为音频信号的载波，实现声音的放大和播放。 随着技术的发展，STM32F407也不断推出新的固件和库函数，使得开发者可以更加便捷地实现复杂的功能。目前，开发者社区中已经积累了大量的经验分享和技术讨论，为STM32F407的深入应用提供了强有力的支持。 利用STM32F407实现四通道PWM输出需要综合考虑硬件配置、软件编程以及实际应用需求，通过精确的时序控制和信号调整，可以达到驱动多通道外设的目的，为嵌入式系统的设计提供了强大的支持。

NCP1377是一种用于自由运行准谐振操作的PWM电流模式控制器，它结合了电流模式控制器和磁检测器，确保在任何负载/线路条件下，都能实现完整的边界线临界导通模式，同时实现最小的漏极电压切换损失（准谐振操作）。控制器具有固有的跳周期功能，当电压降至预设水平以下时，控制器会进入突发模式。由于此功能，峰值电流控制，控制器因此不会产生可听噪声。对于NCP1377，内部计时器防止自由运行频率超过设定的峰值（低峰值电流起始限值）。 对于NCP1377的跳周期调整，功能允许用户选择时间（突发模式的周期）。这种版本的功能还允许更高的开关频率操作（高达150kHz限制）。为了防止在过流条件下，输出脉冲并进入安全的突发模式，尝试通过故障排除辅助绕组后，设备自动恢复。一旦检测到OVP（过电压保护），IC会永久锁定关闭。NCP1377的样本时间是14.5微秒，而B版本是1.5微秒。该电路还具备有效的保护功能，如过电压保护。一旦检测到OVP，IC将永久关闭。此外，NCP1377还具有一种高效的保护功能。 请注意：文档内容是通过ocr扫描技术获取的，扫描过程中可能出现个别字识别错误或遗漏，本内容已经过整理，使之通顺可读。

基于神经网络的快速SVPWM三电平PWM整流器的研究，陈炎，李阳，本文介绍了二极管中点箝位型三电平PWM整流器电路拓扑结构，详细分析了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理，针对传统的复杂SVPWM算法，

基于比例谐振（PR）和比例积分（PI）双环控制的单相PWM整流器的MATLAB仿真模型。该模型实现了电压和电流的双闭环控制，其中电压环采用PI控制器稳定直流母线电压，电流环采用PR控制器精确跟踪交流波形。调制策略采用了SPWM，确保了输入电压和电流的同相位以及低谐波含量。仿真结果显示，在输入电压为AC220V、输出电压为DC400V、负载为10kW的情况下，功率因数达到0.9999以上，谐波含量小于1%。文中还提供了关键参数的选择依据和注意事项，附带了相关参考文献。 适合人群：电力电子工程师、MATLAB仿真开发者、高校师生及相关研究人员。 使用场景及目标：适用于需要进行单相PWM整流器性能评估和优化的研究项目，旨在提高系统的功率因数并降低谐波含量。 其他说明：模型下载包中包含了详细的参考论文，有助于进一步深入理解和改进控制策略。

基于比例谐振控制与SPWM调制的单相PWM整流器双环控制MATLAB仿真研究,基于比例谐振控制与SPWM调制的单相PWM整流器双环控制MATLAB仿真研究,PR与PI双环控制单相PWM整流器 MATLAB仿真模型 simulink (1）基于比例谐振控制的单相PWM整流器MATLAB仿真模型; (2）电压、电流双闭环控制，电压环采用Pl，电流环采用PR，实现电流完美跟踪; (3）调制策略采用SPWM; (4）输入电压电流同相位，仿真功率因数大于0.9999，接近1;(5）输入电流低谐波，仿真谐波含量0.97%，<1 (6）仿真工况为输入电压AC220V，输出电压DC400v，负载10kW;(7）仿真模型带参考lunwen。 ,PR与PI双环控制; 单相PWM整流器; MATLAB仿真模型; Simulink; 比例谐振控制; 电压电流双闭环控制; SPWM调制策略; 输入电压电流同相位; 仿真功率因数; 输入电流低谐波; 仿真工况参数,基于双环控制与PR-PI策略的单相PWM整流器的高效MATLAB仿真模型研究

PR与PI双环控制单相PWM整流器 MATLAB仿真模型 simulink (1）基于比例谐振控制的单相PWM整流器MATLAB仿真模型; (2）电压、电流双闭环控制，电压环采用Pl，电流环采用PR，实现电流完美跟踪; (3）调制策略采用SPWM; (4）输入电压电流同相位，仿真功率因数大于0.9999，接近1;(5）输入电流低谐波，仿真谐波含量0.97%，<1 (6）仿真工况为输入电压AC220V，输出电压DC400v，负载10kW;(7）仿真模型带参考lunwen。 在现代电力电子技术领域，PWM整流器作为交流电能质量控制的重要设备，其控制策略的研究一直是科研和技术开发的热点。本文介绍的是一种基于比例谐振（Proportional-Resonant，PR）控制的单相PWM整流器，并提供了相应的MATLAB仿真模型。该模型采用电压、电流双闭环控制策略，其中电压环采用比例积分（Proportional-Integral，PI）控制，电流环采用比例谐振控制，以实现对电流的完美跟踪。 为了提高整流器的性能，采用了正弦脉宽调制（Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM）策略，该策略可以有效减少输入电流的谐波含量，使得输入电压和电流保持同相位，从而实现高功率因数运行。在该仿真模型中，输入电压为交流220伏，输出电压为直流400伏，负载为10千瓦，满足了工业应用中对电力转换设备的高功率和高效率要求。 仿真结果表明，该模型在负载10千瓦的工作环境下，输入电流的谐波含量仅为0.97%，远小于1%，接近理想状态。同时，仿真功率因数大于0.9999，表明了整流器在电能转换过程中的高效性和低损耗特性。此外，仿真模型中包含了一个参考论文，为研究者和工程师提供了理论和实际操作的参考依据。 双环控制策略的应用，即电压外环与电流内环的结合，有效提升了整流器对电网波动和负载变化的适应能力，保证了输出电压的稳定性。比例谐振控制具有较好的稳态性能和动态响应速度，能够准确跟踪交流输入电流的参考波形，这对于减少电能损耗、提高电能利用效率至关重要。 此外，随着数字化和智能化技术的发展，电力电子设备正向着更加高效、智能的方向发展。本文提供的仿真模型和相关技术分析，不仅在学术研究上具有参考价值，也为工程实践提供了重要借鉴，对推动电力电子技术在实际应用中的发展具有积极作用。 通过仿真模型，研究人员可以更加直观地观察到控制策略对整流器性能的影响，如电流波形的跟踪效果、输出电压的稳定性等。同时，借助仿真模型还可以进行不同工况下的模拟测试，评估整流器在实际应用中的性能表现，为产品的设计和优化提供数据支持。 本文介绍的基于比例谐振控制的单相PWM整流器MATLAB仿真模型，不仅在技术上实现了高功率因数和低谐波电流的目标，也为电力电子技术的研究和开发提供了有力工具。通过不断优化控制策略和仿真模型，有望进一步推动电力电子设备的性能提升，满足日益增长的工业需求。

PWM（脉冲宽度调制）是一种广泛应用于电子领域的技术，可以通过调整脉冲宽度来控制电路中电压和电流的有效值。在单片机领域，通过单片机输出PWM脉冲是一种常见的需求，特别是在电机控制、电源管理和信号生成等方面。本文将介绍两种单片机输出PWM脉冲的方法，以及它们的实现原理和示例程序。 首先需要了解的是51单片机，它是最常见的单片机之一，拥有定时器、中断、I/O口等多种硬件资源，但在一些早期的型号中，单片机内部并没有专门的硬件PWM输出功能。因此，需要通过软件结合定时器来模拟产生PWM信号。 方法一：固定脉宽PWM输出 在51单片机中，可以使用定时器配合软件来生成PWM波形。定时器设置为16位模式，通过软件计算并设置定时器初值，产生固定周期和宽度的PWM信号。通常，使用定时器中断服务程序来翻转PWM输出脚的状态，通过改变定时器重载值来调整占空比，从而改变输出信号的占空比。 程序清单中展示了固定脉宽PWM输出的实现，其中PwmData0和PwmData1是定时器重载值，它们决定了PWM脉冲的高电平和低电平持续时间。通过设置定时器初值和中断服务程序，可以生成固定周期的PWM脉冲。在定时器中断服务程序中，通过判断PWM输出标志PwmF的状态来决定是否翻转PWM输出脚。 方法二：可变脉宽PWM输出 为了使PWM信号的脉宽可变，可以使用两个定时器。其中，T0定时器用来控制PWM的占空比，而T1定时器则用来控制脉冲的宽度，最大脉宽可以设置为65536微秒。两个定时器均设置为16位定时器。在主程序中，根据需要调整PwmData0和PwmData1的值，PwmData0用于设定T0定时器的重载值，而PwmData1用于设定T1定时器的重载值。通过启动两个定时器的中断服务程序，在中断服务程序中加载相应的初值并启动定时器，实现可变脉宽的PWM输出。 此外，为了提高信号的驱动能力并降低外部干扰，通常会采用高速光耦如6N137来实现PWM信号的电气隔离。在输出端，再将PWM信号进行倒相处理。 实际应用中，需要根据单片机的晶振频率（如12MHz）计算定时器的初值，以满足PWM波形的精确时序要求。示例程序中包含了定时器初值的设置和中断服务程序的编写方法，以实现PWM的精确控制。 总结来说，单片机输出PWM脉冲的两种方法主要依赖于定时器和中断机制，通过软件计算和定时器重载值的设置来模拟PWM输出。这种方法虽然在处理能力上有限制，但在不需要很高精度的场合是非常实用的。通过阅读和理解本文介绍的方法和示例程序，可以加深对单片机PWM输出技术的理解，并在实际项目中灵活应用。

### 电力电子技术MATLAB仿真：同步旋转坐标变换与PWM整流器 #### 一、电力电子技术概述 电力电子技术作为一门交叉学科，主要研究电力变换与控制领域中的问题，涉及电力系统的能量转换和传输过程。随着电力电子器件的发展，如IGBT、MOSFET等高性能半导体器件的广泛应用，电力电子技术已成为现代工业自动化、新能源开发、智能电网等领域不可或缺的技术之一。 #### 二、PWM整流器控制与同步旋转坐标变换 ##### 1. PWM整流器简介 PWM整流器（Pulse Width Modulation Rectifier）是一种能够通过调节开关频率来控制直流侧输出电压或电流的整流设备。相比传统的相控整流器，PWM整流器具有更高的效率、更好的动态性能以及更低的谐波失真等优点。 - **应用范围**：广泛应用于电动车辆驱动、可再生能源发电系统、不间断电源（UPS）、工业电机驱动等领域。 - **工作原理**：通过PWM信号控制开关器件的通断，实现对输入交流电的有效利用，使得输出的直流电压稳定且可控。 ##### 2. 同步旋转坐标变换 同步旋转坐标变换（Synchronous Rotating Coordinate Transformation）是一种用于电力电子系统控制的重要技术手段，主要用于将静止坐标系中的变量转换为旋转坐标系中的变量，从而简化了控制算法的设计。 - **变换目的**：消除交流系统中变量的波动性，简化控制系统的设计。 - **常见类型**：dq变换是最常见的同步旋转坐标变换，可以将三相静止坐标系下的交流量转换为旋转坐标系下的直流量或低频交流量。 - **实现方法**：通常通过Park变换或Clarke变换进行坐标变换，再结合PLL（Phase-Locked Loop）锁相环等技术来实现同步旋转。 #### 三、PWM整流器的数学模型与控制策略 ##### 1. 数学模型建立 根据给定内容中的部分数学模型，我们可以进一步理解PWM整流器的工作原理及其数学建模方法： - **三相电流模型**：在理想开关假设下，通过基尔霍夫电流定律建立了三相输入电流之间的关系。 - **直流电容充放电模型**：基于基尔霍夫电流定律，给出了直流电容充放电过程中电流的计算公式。 - **理想开关电压模型**：描述了桥臂输出端电压与直流母线电压之间的关系。 - **连接电抗器模型**：建立了连接电抗器上电压与电流之间的关系式。 ##### 2. 控制策略 - **Ip/Iq控制方法**：该方法适用于PWM整流器、STATCOM（静态同步补偿器）、APF（有源电力滤波器）等多种场合，通过控制直流侧电流或电压来实现对系统功率因数的调节。 - **AB、BC、AC两桥臂回路三电压方程**：通过基尔霍夫电压定律建立了不同桥臂间的电压关系式，这些方程有助于理解和分析PWM整流器的工作状态。 #### 四、MATLAB仿真在电力电子技术中的应用 MATLAB作为一种强大的数值计算软件，在电力电子技术的研究与教学中发挥着重要作用。通过MATLAB/Simulink平台，可以方便地构建PWM整流器的仿真模型，并对其进行深入分析。 - **模型搭建**：利用Simulink库中的模块快速构建PWM整流器的拓扑结构。 - **参数设置**：根据实际需求调整PWM整流器的各项参数，如开关频率、直流侧电容值等。 - **仿真分析**：运行仿真模型，观察并记录PWM整流器在不同工况下的性能指标，如输入电流THD（Total Harmonic Distortion）、输出电压稳定性等。 - **优化设计**：通过对仿真结果的分析，不断调整模型参数，以优化PWM整流器的整体性能。 #### 五、案例分析：变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究 根据提供的案例信息，“变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究”是一篇针对风电领域的学术论文。该论文重点探讨了如何利用PWM整流器控制技术来提高风力发电机的运行效率及稳定性。通过研究PWM整流器的控制算法，实现了对风力发电机交流励磁电源的有效控制，进而提升了整个风电系统的性能。 - **研究背景**：随着可再生能源技术的发展，风力发电已成为重要的清洁能源之一。然而，风速的不稳定性导致风力发电机输出功率波动较大，因此需要采用先进的控制技术来保证系统的稳定运行。 - **关键技术**：同步旋转坐标变换技术、PWM整流器控制策略等被广泛应用于风力发电系统中，以实现对发电机励磁电源的有效控制。 - **研究成果**：通过理论分析与实验验证，证明了采用PWM整流器控制技术可以显著提高风力发电机的工作效率和可靠性。 #### 六、总结 PWM整流器及其控制技术是电力电子领域的重要研究方向之一，其在新能源发电、工业驱动等多个领域都有着广泛的应用前景。通过MATLAB仿真工具的支持，不仅可以加深对PWM整流器工作原理的理解，还可以为实际工程设计提供有力的参考依据。未来，随着电力电子器件技术的进步和控制算法的不断创新，PWM整流器将在更多场景中展现出其独特的优势。