内容概要:本文详细探讨了连续导通模式(CCM)和临界导通模式(CRM)下单相有源功率因数校正(PFC)Boost电路的仿真方法及其双闭环PI控制策略。文中介绍了三种不同的控制方式:CCM模式下的电压电流双闭环PI控制、CCM模式下的电压外环PI电流内环滞环控制以及CRM模式下的电压外环PI内环电流比较控制。每种控制方式都提供了相应的Matlab/Simulink建模思路和关键代码片段,帮助读者理解各控制策略的工作原理和实现细节。 适合人群:从事电力电子领域的研究人员和技术人员,特别是对功率因数校正技术和仿真工具感兴趣的读者。 使用场景及目标:适用于需要深入了解PFC电路控制策略的研究人员和技术人员,旨在通过仿真实验对比不同控制方式的性能特点,为实际工程应用提供理论支持和技术指导。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论解释,还附有具体的代码示例,便于读者动手实践并验证所学知识。
2025-08-12 15:38:34 617KB 电力电子 Boost电路
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采用UC3843 电流型PWM 控制芯片设计了一种连续电流模式(Continuous Current Mode,简称CCM)的Boost变换器。建立了Boost 变换器CCM 电路的数学模型,推导了其工作条件,并利用Multisim 仿真软件进行电路仿真,验证了设计电路的可行性。试验结果显示,该电路能够很好地满足输出性能的设计要求 在分析基于UC3843的CCM模式Boost变换器设计的知识点之前,首先需要解释文章中提到的一些关键术语和概念。UC3843是一种电流型脉宽调制(PWM)控制芯片,常用于开关电源的控制。Boost变换器是一种升压转换器,它能够将较低的直流电压提升为较高的直流电压。而CCM(Continuous Current Mode,连续电流模式)是一种开关电源的工作模式,在这种模式下,变换器的电感电流在整个周期内都不会降至零。 1. Boost变换器的工作原理与数学模型: - 文章中提到了对Boost变换器CCM电路建立数学模型,并推导了工作条件。数学模型的建立通常涉及电路的静态和动态分析,包括电感器(L)和电容器(C)等关键元件的工作状态描述。 - 电感器(L)在工作中的状态变化是根据输入电压(Ui)和输出电压(Uo)之间的关系来确定的。当开关(S)闭合时,电感器开始充电,电流线性增加(di/dt = Ui/L);当开关断开时,电感器放电,电流线性减少(di/dt = -(Ui+Uo)/L)。这一过程涉及到电感器储能和释放能量的原理。 2. PWM控制与UC3843芯片: - PWM控制技术主要用于调节输出电压,通过改变开关管的导通和截止时间比例(占空比D)来控制输出电压。PWM控制可以有效减少输出电压纹波,提升电源效率。 - UC3843芯片是一款性能稳定的电流模式PWM控制器,它能提供精确的电流控制,适用于开关电源的设计。通过控制开关管的开关来调节流过电感的电流,进而控制输出电压。 3. Multisim仿真软件的应用: - Multisim是电子仿真软件,它能对设计的电子电路进行仿真测试,以验证电路设计的正确性。在本设计中,通过Multisim软件对Boost变换器CCM电路进行仿真,确保了设计的可行性。 4. 设计电路的性能指标: - 文章中提到了输出电压Uo=36V,开关频率fs=40kHz,输出功率Po=30W等性能指标。这些指标对于评估Boost变换器性能至关重要。 - 文章还提到了变换器在CCM和DCM(不连续电流模式)两种不同工作状态下的性能,CCM模式相比DCM模式在相同条件下有更高的输出电流。 5. 变换器电路的具体元件参数: - 电路中的关键元件如电感(L)、电容(C)、二极管(VD)、MOSFET晶体管(IRF641)以及负载电阻(RL)都有特定的参数值,这些参数值的选择直接影响到变换器的效率和性能。 - 文章中提到了不同电阻值(Rs)对变换器性能的影响。例如,Rs的不同值对应于不同的电感电流最大值(ILmax),从而影响到变换器的功率效率(η)。 6. 设计验证和结果: - 设计验证包括了理论分析、仿真测试和实际电路测试。理论分析为设计提供基础,仿真测试为理论分析提供进一步的验证,实际电路测试则确保设计在实际应用中达到预期性能。 - 实验结果表明,设计的Boost变换器在CCM模式下能很好地满足输出性能的设计要求,说明了采用UC3843电流型PWM控制芯片进行设计的有效性和可行性。 通过以上分析,我们可以了解到基于UC3843的CCM模式Boost变换器设计涉及到了电路原理、PWM控制技术、仿真验证等多个方面的专业知识。设计者必须对这些知识点有深入的了解才能完成类似的设计任务。
2025-07-14 14:39:21 375KB uc3843 BOOST
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单相逆变器MATLAB仿真研究:TCM与CCM模式性能分析与应用(输入400v输出220,L=200uH,C=20uF,P=500w),单相逆变器matlab仿真(TCM模式和CCM模式) 输入400v输出220,L=200uH,C=20uF,P=500w TCM模式: 全周期内实现zvs软开关,负电流控制外环采用pr控制,消除电压静差。 CCM模式: 外环pr控制,内环pi控制 ,1. 单相逆变器; 2. MATLAB仿真; 3. TCM模式; 4. CCM模式; 5. 输入400v输出220v; 6. L=200uH; 7. C=20uF; 8. P=500w; 9. 全周期内实现ZVS软开关; 10. 负电流控制外环PR控制; 11. 消除电压静差; 12. 外环PR控制; 13. 内环PI控制。 关键词用分号分隔为: 单相逆变器; MATLAB仿真; TCM模式; CCM模式; 输入电压; 输出电压; 电感值; 电容值; 功率; ZVS软开关; 负电流控制; PR控制算法; 消除电压静差; 外环控制; 内环控制。,Matlab仿真:单相逆变器(TCM与CCM模式)的功率控制
2025-06-23 19:56:07 224KB
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CCM(连续电流模式)交错反激式光伏并网微逆变器在光伏并网发电系统中发挥着重要作用。微逆变器位于整个系统中,承担着将光伏板产生的直流电转换为可并入电网的交流电的角色。与集中式逆变器相比,微逆变器可以单独地为每块光伏电池板进行最大功率点跟踪(MPPT),从而提升整个系统的能源利用率。微逆变器的核心技术之一就是反激式变换器,该技术具有结构简单、成本低、可靠性高等特点。 在反激式微逆变器中,存在两种工作模式:电流断续模式(DCM)和电流连续模式(CCM)。在CCM模式下,逆变器的电流应力更小,开关频率低,效率相对较高。不过,CCM模式下的微逆变器在控制输入到并网电流的传递函数中存在右半平面零点,这对闭环系统的带宽和动态性能产生了负面影响,使得控制难度增加。 为了解决这些问题,研究者们提出了建立整体四阶模型的方法。该方法能够准确描述系统控制输入到并网电流传递函数中存在的右半平面零点位置,提高控制设计的精确性和控制效果。此外,该方法能够修正已有的建模和控制方法中因参数不匹配而导致的负载不平衡问题,从而提升系统整体性能。通过这种建模和控制策略,研究者们设计并实验验证了一台250W的微逆变器实验样机,证明了这种方法的有效性。 在建模方面,文章分析了交错反激式微逆变器的零极点分布情况,并对系统的工作原理和动态建模进行了详细阐述。作者指出,交错技术的应用可以有效提高光伏电池板的利用率,降低系统损耗,减小电流纹波,从而具有广泛的应用前景和研究价值。 为了深入理解该研究,我们还需要掌握以下几点: 1. 光伏并网发电技术的基础知识:包括太阳能的能量转换原理、最大功率点跟踪(MPPT)的概念和重要性。 2. 反激式变换器工作原理:研究其工作在DCM和CCM模式下的区别及其优缺点。 3. 交错技术在微逆变器中的应用:了解交错技术如何提升系统性能并降低损耗。 4. 系统控制输入到并网电流传递函数的概念:特别是右半平面零点对系统性能的影响。 5. 四阶模型建立方法:研究如何建立CCM交错反激式微逆变器的四阶模型,并分析其零极点分布。 6. 控制设计策略:探讨电流闭环控制、前馈控制和均流控制相结合的控制方法如何应用于模型中。 7. 实验验证:分析250W微逆变器实验样机的测试结果,并评估建模和控制策略的有效性。 通过本文的研究,研究者和工程师可以更深入地了解CCM交错反激式微逆变器的建模和控制技术,从而推动相关技术的进步和应用发展。同时,该研究为电力系统自动化领域,特别是在光伏并网发电系统中提供了重要的技术支持。
2025-04-17 23:38:24 2.01MB 研究论文
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本文主要探讨了基于STAR-CCM+软件对电动车液冷动力电池包进行热管理仿真的方法和技术,以提高电池包的温度一致性,确保电池性能和安全性的提升。STAR-CCM+是一款强大的计算流体动力学(CFD)软件,常用于解决复杂的流动、传热和多物理场问题。 文章指出新能源汽车技术的发展对电池热管理提出了更高的要求。由于电池的工作性能受到温度的直接影响,过高或过低的温度都会对电池产生负面影响,如缩短寿命、降低活性,甚至可能导致安全隐患。因此,研究电池包的热管理性能,特别是保持电池模组在适宜的工作温度范围内,对于提高电池性能和电动车的整体安全性至关重要。 接着,文章介绍了使用STAR-CCM+进行电池热管理仿真的具体步骤。通过优化液冷板的汇流管管径,可以有效地减小各板间的流量偏差,从而降低最大流量偏差至9%。这一改进有助于实现更均匀的冷却效果,提高电池包的温度一致性。进一步的仿真分析显示,经过优化后的电池包模组间最大温差仅为2.2℃,证明了这种优化策略的有效性。 文章还引用了其他学者的相关研究,如Jarrett等人对液冷系统的研究,他们发现冷却液温度对电池温度分布有着显著影响。江苏大学徐晓明等则对比了空气和导热胶填充电池单体间隙对热流和温度场的作用,指出导热胶能有效降低电池包的温升并均衡温度场。此外,潘巍等利用STAR-CCM+和AMEsim软件联合仿真,分析了液冷电池包的流场和温度场,为预测电池包在各种工况下的温度表现提供了依据。 基于STAR-CCM+的电池热管理仿真分析是一种重要的研究手段,它能够帮助工程师理解和改善电池包的热性能,以应对新能源汽车领域日益增长的需求。通过对流场和温度场的精确模拟,可以优化电池冷却系统的设计,提高电池的温度一致性,从而增强电池的稳定性和电动车的行驶安全性。在未来,随着电池技术和仿真工具的不断发展,热管理仿真分析将继续在提升电池性能和推动新能源汽车技术进步中发挥关键作用。
2024-07-09 20:37:47 1.45MB
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STAR CCM+高级教程及实例 Advanced STAR-CCM+
2024-05-17 15:09:36 473.55MB 课程资源
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教程按步骤介绍了 STAR-CCM+ 针对各种应用的使用方法,并提供特定应用的设置、初始化和求解流程步骤
2023-09-20 15:46:58 46.71MB 官方文档 10.02版本 中文教程
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介绍了STAR-CCM+的部分使用技巧,包括如何局部加密网格、如何处理无厚度表面等。
2023-07-20 16:32:16 1.41MB STAR-CCM+ 使用技巧
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2017 版STAR-CCM+使用文档完整版,12117页
2023-05-28 15:43:00 113.87MB star ccm 软件使用文档
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CCM PFC控制器原理与测试doc,CCM PFC控制器原理与测试
2023-03-07 15:57:57 142KB 开关电源
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