内容概要:本文详细介绍了利用MATLAB进行四相交错并联同步整流Buck变换器的设计与仿真,旨在实现从12V直流输入转换为1V/100A低压大电流输出的同时确保单相电流均衡。文中首先计算了关键参数如电感值,并选择了合适的磁元件,接着构建了MATLAB仿真模型,实现了四路PWM信号的相位差设置以及PI控制器用于均流控制。最终,仿真结果显示输出电压纹波仅为3mVpp,稳态效率达到98.7%,瞬态响应良好。 适合人群:从事电力电子设计的研究人员和技术工程师,尤其是对低压大电流电源设计感兴趣的从业者。 使用场景及目标:适用于需要将较高电压转换成稳定低压大电流输出的应用场合,如服务器电源供应系统等。目标在于提高电源转换效率,减少输出波动,确保多相电流均匀分配。 其他说明:虽然仿真结果非常理想,但在实际硬件设计过程中需要注意PCB布局带来的寄生效应影响,避免因走线不对称等因素导致性能下降。
2025-12-11 16:10:58 1.09MB
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基于软开关的Boost变换器的研究-基于软开关的Boost变换器的研究.rar 基于软开关的Boost变换器的研究 摘要:设计了一种新型零电流脉宽调制(ZVS-PWM)Boost变换器,其中主开关管和辅助开关管均实现了零电 流开通和关断,无源功率器件均实现了零电压开通和关断,减小了传统Boost变换器在开通和关断时出现的开 关损耗以及主开关管的电流应力,提高了变换器的效率。该变换器适用于使用绝缘栅双极晶体管的中大功率 场合。主要分析了变换器的主电路工作原理,并设计了一个工作频率为30 kHz,输入输出电压为220 V/400 V 的Boost变换器,实验证明该设计可行。
2025-12-10 17:25:25 577KB matlab
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【LLC谐振变换器效率低下原因分析及解决方法】 LLC谐振变换器因其开关损耗小、适用于高频高功率应用而备受青睐。然而,在实际设计中,许多工程师可能会遇到功率输出不足的问题。本文以半桥谐振LLC变换器为例,深入探讨效率低下原因并提出解决方案。 我们来看看半桥LLC的基本参数。在这个实例中,PFC铁硅铝磁环AS130的电感量为330uH,PFC二极管选用MUR460,PFC MOSFET为7N60,PFC输出电压为395V。负载为24V,6A,146W。LLC级的谐振网络参数包括谐振电感Ls为175uH,谐振电容Cs为15nF,励磁电感Lm为850uH,M值(励磁电感与谐振电感之比)为5,Q值为0.5,工作频率Fr为100kHz。变压器的匝比为8.5,开关使用7N60二极管。在满载150W,开关频率82kHz的情况下,虽然波形看起来正常,但效率仅达到88%。 **思考1**:低励磁电感可能导致MOSFET关断损耗增加。初始设计中,励磁电感Lm为550uH,通过调整到850uH,虽然空载时励磁电流峰值有所下降,但效率提升有限,因为降低励磁电感不利于ZVS条件的实现。 **思考2**:次级二极管在谐振网络电流等于励磁电感电流后停止传导,可能影响ZCS,尤其是在满载时,二极管振荡可能恶化效率。需要测量满载时的二极管电流波形以确认。 **思考3**:二极管钳位和双谐振电容的过载保护方案可能影响效率。这需要进一步评估其对整体性能的影响。 **建议1**:提高工作频率,确保开关频率略高于谐振频率,以补偿死区时间的影响。 **建议2**:避免在重载时使用过低的开关频率,防止副边漏感和原边节电容谐振,影响效率。 **建议3**:单独测试PFC和DCDC部分,以确定效率低下的源头。增大励磁电感虽可减少励磁电流,但可能不利于ZVS,增加死区时间反而可能降低效率。 **建议4**:对于PFC效率低的问题,可考虑采用CRM或DCM模式。如果空间允许,可使用铁氧体提升效率。 经过上述建议的实施,再次测试得到满载30分钟的效率提升至89.6%。这表明参数的微调对于效率改善至关重要。具体参数调整包括电感量增大、初级匝数减少、次级电流密度提升以及考虑最小输入电压计算峰值增益等。同时,根据Q值选择合适的谐振元件值,并通过控制初级和次级间的物理距离来调整漏感,确保系统性能的优化。 总结来说,提高LLC谐振变换器效率涉及多个方面,包括正确计算谐振频率、优化谐振网络参数、合理选择开关器件以及考虑系统的保护策略。通过对这些因素的精细调整,可以显著提升变换器的工作效率。
2025-12-01 17:33:21 308KB 谐振变换器
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内容概要:本文详细探讨了基于电压外环PI控制和内环滑膜控制的Buck变换器控制仿真的研究。文中首先介绍了Buck变换器的经典结构及其双环控制机制,即外环用于稳定电压,而内环则专注于电流控制。具体实现了输入为20V、输出为10V的Buck变换器模型,并通过MATLAB/Simulink进行了详细的仿真。文中还提供了具体的控制算法代码片段,包括PI控制器参数设置以及滑膜控制的设计细节,如滑膜面的选择和指数趋近律的应用。此外,作者强调了滑膜控制相较于传统双PI控制在抗干扰方面的优势,特别是在面对输入电压突变时的表现更为突出。最后,通过实验验证了所提出的控制方法的有效性和优越性。 适合人群:对电力电子控制系统感兴趣的科研人员和技术开发者,尤其是那些希望深入了解Buck变换器控制策略的人群。 使用场景及目标:适用于需要精确控制直流电源转换效率和稳定性的应用场景,如工业自动化设备、电动汽车充电系统等。目标在于提高系统的鲁棒性和动态响应性能。 阅读建议:建议读者亲自在MATLAB/Simulink环境中运行提供的代码并调整相关参数,以便更好地理解和掌握文中所述的技术要点。同时,可以参考提供的参考文献进一步深入研究滑模变结构控制理论。
2025-11-28 11:14:59 431KB
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矩阵变换器的控制是一项复杂的任务。对矩阵变换器应用双空间矢量调制方法进行了详尽的分析,利用Matlab/Simulink软件并借助于其中的S函数进行了仿真。结果证明,这种调制策略使整个调制时间缩短,设计可靠,矩阵变换器复杂的控制过程被简化了,输出线电压是正弦性很好的PWM波形。给实际研究和设计提供了方便。 【基于双空间矢量调制方法分析矩阵变换器】 矩阵变换器是一种先进的电力电子设备,其控制技术相较于传统的AC/DC/AC变换器更为复杂。本文着重探讨了矩阵变换器的双空间矢量调制(SVM)方法,旨在简化控制过程并优化输出线电压的波形。 传统的AC/DC/AC变换器由于存在直流环节,导致体积大、重量重,且谐波电流对电网造成干扰。矩阵变换器则克服了这些缺点,它没有大型储能元件,结构紧凑,能提供正弦输入电流,并具备可控的输入功率因数,可达1,且能实现四象限换流,适应性强,特别适合在极端环境下使用,如潮汐发电站。 双空间矢量调制策略是矩阵变换器控制的关键。该策略将矩阵变换器等效为虚拟整流器和虚拟逆变器,每个设备有6个有效空间矢量,分布在不同的扇区。通过对输入电流和输出电压的嵌套调制,共有36种可能的扇区组合。在调制过程中,通过占空比分配给相应的开关组合,实现对输入相电流和输出相电压的精确控制。 具体来说,每个扇区组合对应一组占空比,通过算法计算得出,以保证输入电流和输出电压的平滑过渡。例如,当虚拟整流器和逆变器都处于第一扇区时,有5种可能的相量组合,每种组合的作用时间由占空比决定。占空比的计算涉及到输入相电流的相角θi、输出线电压的相角θv以及调制比m。为了保证PWM周期的完整性,当4个非零占空比之和不足一个周期时,需补充零开关组合。 双空间矢量调制法不仅确定了开关间隔内电压矢量的占空比,还决定了其应用顺序,以优化波形质量。例如,在输入电流在4扇区、输出电压在5扇区的情况下,电压矢量在开关间隔中对称分布,零矢量每4个间隔使用一次,每次只有一个开关状态改变,以减少损耗。具体的开关时间由Look-up table确定,根据输入电压是线电压还是相电压来调整。 在实际应用中,占空比的顺序取决于输入电流和输出电压所在的扇区。如果两者的扇区都是奇数或偶数,占空比顺序为duty_a、duty_c、duty_d、duty_b;如果扇区一奇一偶,则顺序变为duty_d、duty_b、duty_c、duty_a。这种安排能确保不同占空比与相应相量的匹配,从而改善输出波形的质量。 双空间矢量调制方法为矩阵变换器的控制提供了有效的解决方案,使得调制过程更高效、设计更可靠,输出线电压为正弦性良好的PWM波形。通过Matlab/Simulink软件和S函数进行仿真,这一调制策略在理论和实践上都为矩阵变换器的研究和设计提供了便利。随着技术的不断发展,矩阵变换器有望在更多领域中发挥其独特优势,实现更加灵活和高效的电力转换。
2025-11-26 15:37:10 303KB 变频|逆变
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四相交错并联同步整流Buck变换器PLECS仿真模型:低压大电流输入12VDC,实现均流输出的动态表现与特性探究。,四相交错并联同步整流Buck变换器PLECS仿真模型:低压大电流输入12VDC,实现单相电流均流输出与性能分析,四相交错并联同步整流Buck变器 PLECS仿真 低压大电流 输入:12VDC 输出:1V 100A 单相电流25A实现均流输出 仿真模型 ,四相交错并联同步整流Buck变换器; PLECS仿真; 低压大电流; 12VDC输入; 1V输出; 100A输出; 均流输出。,基于四相交错并联同步整流技术的Buck变换器:PLECS仿真模型与均流输出分析
2025-11-24 13:57:11 4.24MB
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内容概要:本文主要探讨了双有源桥(DAB)变换器在单移相升降压控制下的Matlab仿真研究。DAB变换器作为一种常见的DC-DC变换电路,在电力电子领域有着广泛应用。文中详细描述了正向升压和反向降压两种情况下的仿真过程。对于正向升压,低压侧初始电压为100V,负载高压侧最终达到400V,通过调整移相角φ实现了电压的平稳过渡;而反向降压则是将高压侧200V降至低压侧100V,同样依靠单移相控制完成。此外,还提到了三篇重要参考文献,分别从不同角度阐述了DAB变换器的工作原理及其优化方法。 适合人群:从事电力电子领域的研究人员和技术人员,尤其是对DC-DC变换器感兴趣的学者和工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入了解DAB变换器单移相控制机制以及进行相关仿真的场合。目标是帮助读者掌握如何利用Matlab工具模拟并优化DAB变换器的性能。 其他说明:文中提到的三篇参考文献提供了更多理论支持和技术细节,有助于进一步探索DAB变换器的设计与改进。
2025-11-19 10:11:20 606KB
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三电平半桥LLC谐振变换器电路仿真研究:频率控制、驱动信号CMPA CMPB与特性分析,三电平半桥LLC谐振变换器电路仿真研究:移相角度控制与DSP PWM生成方式探讨,输出电压优化与特性分析,三电平半桥LLC谐振变器电路仿真 采用频率控制方式 引入一定的移相角度(比较小) 驱动信号采用CMPA CMPB方式产生 增计数模式(参照DSP PWM生成) 相比普通半桥LLC开关管电压应力小 输出电压闭环控制 输出特性好,几乎无超调,软开关 plecs matlab simulink等软件模型都有 ,三电平半桥LLC谐振变换器; 频率控制; 移相角度; 驱动信号CMPA CMPB; 增计数模式; 电压应力小; 输出电压闭环控制; 软开关; PLC、Matlab、Simulink模型。,三电平半桥LLC谐振变换器:频率控制与CMPA CMPB驱动的仿真研究
2025-11-18 08:15:58 1.32MB edge
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在探讨新能源技术以及电力电子领域的应用时,电池储能系统(BESS)的双向DC/DC变换器技术是一个非常重要的研究方向。双向DC/DC变换器允许电池在充电和放电模式之间无缝切换,这对于电网稳定性和能量存储效率至关重要。在电网负荷不平衡或者可再生能源发电波动的情况下,这样的系统可以有效地进行能量的吸纳和释放,从而提高整体能源利用效率和电网的可靠性。 在给定的压缩包文件中,包含了三个主要的研究文件。《用于电池储能系统的双向DC_DC变换器研究_樊东东.caj》可能详细探讨了双向DC/DC变换器在电池储能系统中的应用、设计原理和控制策略。该研究可能深入分析了变换器的buck(降压)和boost(升压)两种工作模式,以及如何通过适当的控制算法实现这两种模式的转换,以适应不同的电网和电池状态。研究可能还涉及了变换器在不同工况下的效率问题、热管理、功率密度等关键性能指标。 接着,《光伏储能系统控制策略及优化配置研究_王一飞 2021.caj》很可能是关注于光伏储能系统的整体优化,包含了双向DC/DC变换器的控制策略。这份研究可能探讨了如何根据光伏发电的波动性来调整储能系统的充放电过程,以达到最优的能量管理效果。控制策略可能包括了MPPT(最大功率点跟踪)技术以及电池状态估计等技术,以确保系统始终在最佳条件下运行。 《buck_boost.slx》可能是一个仿真模型文件,用于模拟和分析双向DC/DC变换器在不同工作状态下的行为。该仿真模型可能涵盖了从基本的电力电子元件到复杂的控制系统在内的多种组件。通过这样的仿真软件,工程师可以在实际制造和部署之前,对变换器的设计进行详尽的测试和验证,确保变换器能够在实际应用中达到预期的性能。 综合来看,这些文件为我们提供了关于电池储能双向DC/DC变换器设计、控制策略以及系统仿真方面的深入知识。这不仅对于学术研究,而且对于实际应用中提高储能效率、优化能量管理、减小系统成本等方面都具有重要的意义。
2025-11-16 15:36:33 6.8MB
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