基于DSP控制的三相交错式双向DC/DC变流器控制系统

随着储能系统的发展,对双向DC/DC变流器的研究逐步深入。为满足兼顾稳定性的同时提高变换效率的要求,设计出具有高稳定性、输出电流频率高、脉动小等优势的多相多重变流器。同时,利用SiC-MOSFET代替传统的IGBT等开关功率器件,减小变流器体积,同时有效减小整流损耗,提高电源效率。针对由SiC-MOSFET组成的双向DC/DC变流器,为控制其输出上下互补的驱动波形,完成同步整流功能。本文利用DSP控制输出三相交错式PWM波驱动双向DC/DC变流器输出上下桥互补PWM波,验证了其控制系统的可行性。     

蓄电池充电系统双向DC/DC的研究与设计

蓄电池在化能过程中,传统采用外加大负载放电,这此过程造成了能量损失。故本文采用三相电压型PWM电路,双向DC/DC变换电路,既能充电又能放电回馈电网。采用移相控制DC/DC全桥变换器(可以实现0～180°连续可调)具有宽输出,可实现能量的双向流动及电气隔离。H桥逆变采用了PWM移相控制,结合软件关技术,降低开关损耗,提高电源效率。可以通过控制移相角改变IGBT的导通时间,从而方便地调节输出电压的大小。可以用于蓄电池的充放电,放电能量回馈电网。引入双闭环调节,变电流间歇充电实行快速充电。     

综合采用PWM和PID反馈技术的LD电源

为满足激光电视中小体积高功率密度半导体激光电源的要求,综合采用脉冲宽度调制(PWM)反馈技术和比例-积分-微分(PID)反馈技术,设计了适用于激光电视的半导体激光电源. 该电源具备高转换效率、体积小的优点,电源获得了0.5%的输出纹波和0.19%(24 h)的稳定性系数,实现电源在高速调制状态下工作. 实验表明,采用该种技术研制的电源具备了所期望的多种技术优势,满足激光电视的要求.      

液压混动系统泵排量控制研究

针对闭式液压回路中变量泵排量控制方法精度较低的问题展开研究,基于泵控系统中伺服阀的脉宽调制(PWM)控制,推导出占空比信号与变量泵排量的线性关系,在AMESim软件平台上搭建了泵控系统仿真模型,并基于试验测试数据对模型进行校核,基于泵控系统模型提出了PID反馈控制、前馈+反馈控制和三步法控制的泵排量控制方法,并进行测试对比分析.仿真结果表明,三步法控制在动态响应及快速稳定方面优于PID反馈控制,相比于前馈+反馈控制,采用三步法控制的泵排量动态响应误差减少了35.5%.     

一款双向DC-DC变换器的设计

以传统的同步整流BUCK电路为核心,利用同步BUCK电路与同步BOOST电路的对称性,采用STM32F334单片机对系统进行控制,设计了电流方向可以自动切换的双向DC-DC电源系统。包括主电路、辅助电源和测控电路三部分;通过对电压、电流等参数的PID闭环控制,实现了电池与直流电源之间的充放电,以及恒压恒流控制;并且有显示电流电压及充放电状态的功能;电能转换效率可达98.5%。     

基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究

研究基于STM32单片机控制的水温高精度智能控制系统,采用分段PID控制和PID参数整定相结合算法及控制可控硅导通相角升温和PWM进行系统降温技术相结合的温控方法。实验结果表明静态温度和动态温度控制精确,波动系数小,系统稳定。     

离网无蓄电池光伏制冷系统的反馈控制研究

为达到光伏发电系统在离网无蓄电池条件下直接驱动变频压缩机制冷的目的,提出了光伏组件输出400~800V直流电压下变频压缩机能够稳定运行的反馈控制策略,构建了以电机转速为反馈信号的最大功率点跟踪(MPPT)控制模型.理论分析表明逆控机转换效率约为80%,实际工况实验结果表明逆控机转换效率在70~90%之间,验证了控制模型的正确性.对MPPT反馈控制算法进行了不同工况实验,通过电机转速自动调整MPPT的基准电压点,可为离网无蓄电池光伏制冷系统提供稳定的三相交流电能.实验结果表明,采用更低启动频率反馈控制后光伏系统发电效率可提高至9%,且系统的cop为0.15,cop增加了15.4%.     

基于RB-IGBT的双级矩阵变换器整流级电路

为了减少双级矩阵变换器使用器件的数目,降低系统功耗,采用RB-IGBT构成整流级电路的双向开关,该文提出了一种基于虚拟电压的整流级电路PWM调制算法;设计了一种新颖的RB-IGBT驱动保护电路,采用检测集-射极电压的方法,结合驱动集成芯片EXB841自身的短路保护功能,加快短路保护动作响应;研制了10kW基于RB-IGBT的双级矩阵变换器样机。驱动和硬开关故障保护实验验证了提出的驱动保护电路具有良好的驱动和保护性能。整流级电路实验结果表明,提出的PWM调制方法有效降低了双级矩阵变换器输入电流谐波含量,提高了波形质量。     

基于RB-IGBT的双级矩阵变换器整流级电路

为了减少双级矩阵变换器使用器件的数目,降低系统功耗,采用RB-IGBT构成整流级电路的双向开关,该文提出了一种基于虚拟电压的整流级电路脉宽调制(PWM)算法;设计了一种新颖的RB-IGBT驱动保护电路,采用检测集-射极电压的方法,结合驱动集成芯片EXB841自身的短路保护功能,加快短路保护动作响应;研制了10kW基于RB-IGBT的双级矩阵变换器样机。驱动和硬开关故障保护实验验证了提出的驱动保护电路具有良好的驱动和保护性能。整流级电路实验结果表明,提出的PWM调制方法有效降低了双级矩阵变换器输入电流谐波含量,提高了波形质量。     

一种红外发光二极管的驱动电源设计

阐述了一种基于单片机ATmega64的红外驱动电源的设计,系统包括恒流源电路、DA转换、PWM和软件设计等,采用MAX4544和74123实现了对电路的保护和PWM的准确输出。     

矿井提升机驱动系统双PWM变频器的应用研究

通过分析传统矿井提升机驱动系统性能上的不足,结合煤矿生产实际,介绍了双PWM变频器在矿井提升机变频驱动系统升级改造中的应用。着重分析了其中PWM整流器在功率因数控制,电能回馈,谐波抑制等方面的优良性能,提出了双PWM变频器在矿井提升机驱动系统上应用的优越性,在样机的基础上进行了实验分析,并创新性地提出了超级电容在PWM整流器直流侧母线的储能滤波应用。     

基于TL494的双向Buck-Boost BDC高效开关电源设计

该文双向DC-DC变换器(BDC)的设计由PWM控制、驱动、功率变换及测控4大部分组成。PWM控制以TL494为控制核心,闭环调节电路占空比;PWM驱动由IR2111构成,驱动同步整流电路的开关管;功率变换采用同步整流电路为功率变换拓扑,实现DC-DC双向高效功率变换;测控电路以MSP430单片机为控制器,结合电流、电压采样电路,控制电路输出参数并显示。系统具有过流、过压保护功能,并能通过MSP430单片机实现高精度的程控。测试结果表明,采用同步整流电路能较好完成DC-DC功率双向变换,双向功率变换效率均达到95以上,同时还具有很强的抗扰动能力。     

三电平直流变换器平衡中点电位的双移相PWM控制研究

在分析中频中压大容量三电平H桥直流变换器的电路拓扑和工作原理的基础上,针对中点电位波动问题,提出了一种双移相脉宽调制(PWM)复合控制策略。将原来只有单一移相角的移相PWM变为具有双移相角的移相PWM,从而造成调制不对称来对中点电位进行调节。分析了采用双移相PWM方法能够平衡中点电位能力的边界,设计了三电平H桥直流变换器的双移相PWM复合控制器,并结合传统单移相PWM控制器进行了对比实验研究。结果表明:负载电流流过中点是造成中点电位波动的原因;双移相PWM能够产生不对称PWM控制脉冲来实现中点电位的调节,且随着负载程度的增加调节能力逐渐增强;基于双移相PWM的复合控制策略能够较好地实现平衡中点电位控制,且具有较好的动态性能。     

双向DC-DC变换器并联仿真

双向DC-DC变换器采用双向半桥变换器拓扑结构,首先阐述了双向半桥变换器的工作原理,并分析了电源的并联特性及自主均流法的工作原理,给出了参数设计方法.以Buck/Boost变换器并联系统为例,采用PID控制方式,应用Matlab对该模型进行了仿真,将仿真结果与未加均流方法进行比较,结果表明Buck/Boost变换器能实现能量的双向传递并且能很好地实现均流,从而验证了分析的正确性,为双向DC-DC变换器自主均流技术的推广应用提供仿真经验.     

基于V2G技术的车载双向充放电系统的研究*

针对目前车载双向充放电系统存在体积大、灵活性差、功率小等不足,提出了由空间矢量控制的双向PWM整流器和PWM控制的双向DC/DC变换器、220 V/380 V电源以及并网接口、电机驱动电压输出端组成的系统;该方案的优点在于可以进行220 V/380 V之间的切换,增强了灵活性和电动车的续航能力;用到的功率器件均是电动汽车系统中的原有器件,节省了成本和车载空间,且在电动汽车闲置时可作为移动电源对电网进行反馈能量;通过仿真实验并分析仿真结果验证了系统的可行性,能够实现基于V2G技术的车载双向充放电功能。     

基于空间矢量算法的双PWM变频器设计

本文所提出的基于空间矢量算法的双PWM的方案,采用PWM整流技术,具有功率因数为1,能量可实现双向流动的特性;采用PWM逆变和空间矢量控制技术,有效地控制电机所产生的转矩,使系统具有良好的动态特性.     

基于FPGA的数字运动控制器

介绍了一种可以在FPGA上实现的直流电机控制器,主要有操作接口,反馈采样,PID运算和PWM产生等几部分构成,由于采用了光电编码器作为速度反馈转换,用PWM方式进行输出驱动,因此,不需要进行额外的A/D和D/A转换,使得整个控制器可以以纯数字的方式在单片FPGA上实现。详述了控制器的各组成部分的工作原理,并给出了采用纯数字控制的解决方法和设计上的要点。     

纯电动汽车直流无刷电机控制器设计

利用DSP设计电机转速和电流双闭环的控制系统(系统硬件包括以DSP为核心的控制电路和以电机为对象的驱动电路),设计出了一种基于DSP的直流无刷电机控制器。控制系统采用TI公司的数字信号处理器DSP28335作为主控制芯片,硬件上设计了能适应800 W及以下功率的电机驱动控制器,该控制器主要包括功率驱动、逆变电路、电流采样电路、电源转换电路和转子位置检测电路等;同时在DSP软件开发环境CCS3.3下采用C语言编程,设计转子位置信号检测、电流采样和转速检测、PWM驱动信号输出、转速电流双闭环调节等功能。     

智能全站仪双电池供电及双LCD背光控制系统

采用OMAP3530微处理器和Linux操作系统设计了智能全站仪,可实现距离和角度测量、参数设置及数据管理等功能.为提高系统野外续航能力和显示效果,采用TLV0832微处理器设计了双电池供电和双LCD显示硬件电路.在分析Linux 2.6.29的SPI同步串行接口驱动运行机制和驱动接口功能的基础上,提出了Linux 2.6.29的内核配置SPI驱动方法,针对TLV0832的A/D转换时序和TLV5626的D/A转换时序,设计相应的测试程序并实现了双电池显示和双LCD背光控制功能.本文设计可为全站仪GUI应用程序调用底层驱动及其他户外仪器实现双电量显示与双LCD背光控制提供参考.     

基于脉宽调制的软开关等离子扬声器

为实现等离子扬声器低功耗与产品化, 在理论分析基础上, 结合零电压开关(ZVS: Zero Voltage Switch) 和脉宽调制(PWM: Pulse-Width Modulation)两种方案的优点, 提出了一种基于 PWM 脉宽调制的软开关控制方 式。 驱动电路采用 IR2110 芯片增强电路的驱动能力, 开关部分则采用软开关的方式提高了电路的整体效率。 通过对比分析电源输入功率、 开关管发热情况和电弧长度后发现, 该方案在电弧长度为 1. 5 cm 的情况下电源 输出功率为12 W, 两开关管的表面温度分别为50℃和58℃。 实验结果表明, 该方案降低了功耗, 提高了整体 电路的稳定性和安全性, 同时降低了控制开关管的 PWM 波的失真度, 因而具有更优秀的实际应用与产品化 能力。