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[机电工程与自动化] 新颖交流开关稳压电源的设计和仿真

  • 简介:一、前言 AC/AC变换作为一种功率变换,目前在电力电子及理论电工的研究领域中都是一个研究的热点,涵盖了电力电子、理论电工及控制理论中的众多内容。目前大多AC/AC变换并不是从交流到交流的直接变换,通常要经过一个直流的过程,也就是说先从交流电整流...
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目录 一、前言
二、电路拓扑及工作原理
三、电路仿真结果
四、结论
参考文献 参考资料 参考文献
[1] 张占松. 高频开关稳压电源.广州:广东科技出版社,1993,pp.123-129.
[2] 何一卿 张齐.工频交流稳压电源的基准.上海大学学报(自然科学版),2000.12
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[5] Zhang Qi, He Yiqing.Asimulating procedure to estimate efficiency of power-electronic systems. 5th Annual ICSC Conference Record, Shanghai ,2002, pp.212-215.
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简单介绍 设计了一种新颖的交流开关稳压电源,采用直接的“交流/交流”变换和PWM反馈控制电路。电路结构简单,性能可靠。仿真结果表明,此电路稳压效果较好,具有很高的效率
一、前言
AC/AC变换作为一种功率变换,目前在电力电子及理论电工的研究领域中都是一个研究的热点,涵盖了电力电子、理论电工及控制理论中的众多内容。目前大多AC/AC变换并不是从交流到交流的直接变换,通常要经过一个直流的过程,也就是说先从交流电整流成直流电,通过对直流电的处理和控制,完成转换过程,然后再逆变成交流电,输出给用电设备。采用这种方式主要是因为直流电的控制技术比较成熟。但采用“交流/直流/交流”电力电子功率变换电路的稳压电源其电路复杂,成本高,在整流过程中滤波电容还会使电路的功率因数下降。针对这些问题,我们设计了一种新颖的交流稳压电源,这种稳压电源采用直接的“交流/交流”变换,不需要工频变压器,采用PWM控制。电路设计简单,性能稳定,能够很好的稳定电压幅值,改善波形,同时电路有很高的效率和功率因数。
二、电路拓扑及工作原理
“交流/交流”直接变换电路由主电路和PWM反馈控制电路两部分组成。其电路结构图见图1所示:
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此电路拓扑精简,是在Buck-Boost电路的基础上变形改进得来的。输入端有一个LC滤波器,这是因为Buck-Boost电路输入端的电流不连续,对电网会造成一定的污染。L1和C1对电源电流进行滤波,保证输入电流的连续,减少输入电流的脉动,以达到减少对电网污染的目的。采用脉宽调制(PWM)的方法来控制高频电压控制开关S1和S2,通过它们的通断来调节占空比。电路拓扑中采用高频磁芯,可以有效的降低器件的重量和发热量。通过仿真,可以得出,此回路纠正了Buck-Boost电路的输入不连续的缺点:在连续工作的条件下,电路的输入输出电流是连续的,这样就不会对上级电网造成污染。同时这个电路的调压范围比较大,反应速度较快,调压精度高。

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