提出一种基于有限元模型的开关磁阻电机自适应模糊神经网络系统(ANFIS)无位置传感器控制的新方法。自适应模糊神经网络系统以相绕组的电流和磁链为输入,以转子位置角度为输出,从而建立起电流、磁链和转子位置角度的非线性映射关系。网络训练的样本数据来自于有限元模型分析,它具有足够的精度,且不需要测量仪器和线路布置,不受环境干扰因素影响,能够大幅减少试验成本,缩短试验周期。仿真和实验结果表明,由自适应模糊神经网络获得的角度信号和由位置传感器获得的角度信号相比误差较小,电机能够准确换相,且输出转矩波动小,转速曲线平滑,电机在无位置传感器下运行良好。
2025-12-16 15:55:48 755KB 行业研究
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开关磁阻电机(SRM)的位置传感器增加了电机结构的复杂性,且由于传感器分辨率的限制,导致系统高速运行性能下降。现有的检测方案大部分依赖于开关磁阻电机模型,起动和低速难以解决磁链积分误差问题。采用了一种新型的激励脉冲法控制方案,提出并分析了无位置传感器SRM控制策略,并在三相12/8极15 kW开关磁阻电机上进行实验验证。实验结果表明,该方案无需任何电机模型和参数,实现了开关磁阻电机的无位置传感器控制,具有良好的静动态性能。
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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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基于1MHz开关频率的Boost DCDC功率级电路的设计与实现。电路旨在将3V输入电压提升至5V输出电压,并支持1A负载电流。文中不仅提供了具体的电路参数设置,如电感值的选择、电容配置以及占空比调节方法,还深入探讨了仿真实验中的关键细节,如开关节点波形、电感电流波形、输出电压纹波等问题。此外,文章还讨论了如何通过加入RC缓冲电路来抑制开关噪声,利用PID控制器进行占空比调节,并提出了交错并联拓扑以减少纹波的方法。同时,强调了实际器件特性对电路性能的影响,如MOSFET的米勒电容和二极管的恢复时间。 适合人群:电子工程专业学生、电源设计工程师、从事电力电子相关工作的技术人员。 使用场景及目标:适用于需要高效、稳定的直流升压转换器的设计场合,特别是对于手机快充等应用。目标是帮助读者掌握Boost DCDC电路的设计要点,理解各参数之间的关系及其对电路性能的影响。 阅读建议:读者可以通过跟随文中的LTspice仿真步骤,逐步构建和测试电路,从而加深对Boost DCDC电路的理解。同时,应注意实际器件选型时考虑非理想因素带来的影响。
2025-12-09 15:55:44 2.59MB
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静电除尘器是利用高压静电吸附带电离子的原理进行除尘。一般来说,静电极板电压越高,对带电离子的吸附能力就越强,除尘效率越高。但电压越高,电场内会出现频繁的火花闪烁,甚至产生电弧,放电过程难以控制,除尘效率明显降低,这种情况应该避免。如果能够控制极板电压长时间维持在临界放电状态,就可以获得最佳的除尘效果并有效节约电力资源。实验证明,基于单片机80C196KC的静电除尘电源三相交流调压控制系统能够很好实现这一功能。
2025-12-09 15:54:59 208KB 开关|稳压
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开关Buck-Boost与FSBB(Forward Standby Buck-Boost)技术及其三模态自动切换机制。四开关Buck-Boost作为一种高效的直流电源,通过四个开关的精确控制实现电压调节。FSBB则在此基础上增加了零电压开关(ZVS)特性,进一步提高效率。文中重点讨论了C Block数字算法在闭环控制中的应用,包括平均电流控制和电压外环、电流内环双环控制策略。此外,文章还探讨了环路参数的设计与优化方法,以及ZVS的FSBB版本带来的性能提升。 适合人群:从事电力电子设计、电源管理及相关领域的工程师和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要深入了解高效电源管理技术的研究人员和工程师,旨在帮助他们掌握四开关Buck-Boost与FSBB的工作原理、自动切换机制及C Block数字算法的应用,从而优化电源管理系统的设计。 其他说明:本文不仅涵盖了理论知识,还包括实际应用场景中的优化技巧,有助于读者更好地理解和应用这些先进技术。
2025-12-07 21:39:47 589KB
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零电压开关降压转换器(Zero-Voltage Switching (ZVS) Buck Converter)是一种高效的电力电子变换器,常用于直流到直流的电源转换。在ZVS技术中,开关器件(如MOSFET或IGBT)在切换时的电压近乎为零,从而降低了开关损耗,提高了转换效率和系统的可靠性。 在MATLAB环境中开发ZVS降压转换器模型,可以利用Simulink库中的电力系统模块来构建电路,并通过Simscape语言定制特定的开关行为。以下是该模型的关键组成部分和设计要点: 1. **开关器件**:ZVS转换器的核心是能够实现零电压开关开关元件。这通常需要一个软开关技术,如谐振电路或耦合电感器。在MATLAB模型中,需要精确模拟开关器件的开通和关断特性,以及在接近零电压时的损耗。 2. **电感和电容**:降压转换器包含输入电感和输出电容,它们决定了系统的动态响应。电感用于存储能量并平滑电流,电容则稳定输出电压。在ZVS模式下,电感和电容的选择尤为重要,因为它们必须支持谐振条件以实现零电压开关。 3. **控制电路**:为了实现ZVS,转换器需要一个智能控制策略来精确控制开关器件的开启和关闭时间。这可能包括脉宽调制(PWM)控制器、电流检测和反馈环路等。MATLAB中的Simulink可以创建这种控制逻辑,模拟其对整个系统性能的影响。 4. **谐振网络**:ZVS降压转换器通常包括一个谐振电路,由电感、电容或变压器组成,以在开关器件切换时提供无损耗的电压过渡。这个网络的设计是关键,因为它决定了开关频率、转换效率和系统的稳定性。 5. **建模与仿真**:在MATLAB中,使用Simulink搭建ZVS降压转换器模型后,可以进行时域仿真来观察系统在不同工况下的行为。这有助于分析转换器的性能,包括效率、纹波、动态响应和稳态运行情况。 6. **参数优化**:通过仿真结果,工程师可以优化各个组件的参数,如开关频率、电感值、电容值等,以达到最佳的性能指标,同时满足系统设计要求,如功率等级、体积限制和成本考虑。 7. **代码生成与硬件在环测试**:MATLAB还提供了代码生成工具,可以将Simulink模型转化为可执行代码,用于实际硬件的控制。通过硬件在环(HIL)测试,可以验证模型在真实环境中的表现,进一步优化设计。 "零电压开关降压转换器-matlab开发"项目涉及了电力电子、控制理论、电磁学等多个领域,结合MATLAB强大的建模和仿真能力,为理解和优化ZVS转换器提供了一个直观且高效的平台。通过深入研究和实践,可以提升对电力变换技术的理解,为实际工程应用打下坚实基础。
2025-12-04 02:04:10 9KB matlab
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光伏发电系统中利用Boost电路进行最大功率跟踪的过程存在电路升压能力不足、输入纹波较大等问题,利用开关电感结构替代并联交错Boost电路中电感,构成一种高升压比且低纹波的改进型Boost电路。该电路在同一开关周期中拥有四种开关模式,存在三种不同工作状态,利用平均周期建模法讨论其不同占空比情况下输出电压增益及输入电流纹波情况。MATLAB仿真结果表明,改进型Boost相比于传统Boost电路具有更高的升压能力;且在动态输入条件下,具有较快的跟踪速度,输入电流纹波小,输出功率控制效果稳定,适用于光伏发电最大功率点跟踪。 【光伏最大功率点跟踪】 在光伏发电系统中,为了最大化地提取太阳能电池的功率,需要进行最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)。MPPT技术通过调整负载以使光伏电池始终工作在其最大功率点(MPP),从而提高能量转换效率。传统的Boost电路常被用于这一过程,但存在升压能力有限和输入电流纹波大的问题。 【Boost电路的挑战】 传统的Boost电路的电压增益公式为Vout/Vin = 1/(1-D),其中D为占空比。然而,当需要较高的升压比时,占空比D会增大,导致开关器件工作在高占空比状态,这不仅增加了开关损耗,还可能缩短器件寿命。此外,大纹波电流会增加储能元件的应力,影响系统稳定性。 【开关电感的引入】 为解决上述问题,一种改进的Boost电路设计策略是引入开关电感。这种电路结构在保持低纹波的同时,提高了升压能力。在并联交错Boost电路的基础上,通过用开关电感替换常规电感,可以实现更灵活的工作模式和更高的电压增益。开关电感由两个电感和三个二极管组成,使得电路在相同占空比下能获得更大的输出增益,从而更好地适应高升压需求的场景。 【工作状态分析】 改进型并联交错Boost电路在每个开关周期内有四种工作模式,这使得电路能在不同占空比下优化性能。通过分析这些工作模式,可以理解电路如何在不同状态下调整输出电压和电流,以达到最大功率点跟踪的目的。例如,第一阶段电感并联充电,而在第三阶段则串联放电,这些模式的切换有助于减小输入电流纹波和提高输出电压增益。 【平均周期建模法】 为了研究电路在不同占空比下的行为,可以使用平均周期建模法。这种方法允许我们分析不同工作状态对输出电压和输入电流的影响。通过计算电感上的平均电压和电容电流,可以推导出输出电压增益和输入电流纹波的表达式,从而优化电路参数,确保在动态输入条件下快速跟踪最大功率点,并保持输出功率的稳定性。 【MATLAB仿真验证】 通过MATLAB仿真,改进型Boost电路的性能得到验证,显示其在升压能力和跟踪速度上优于传统Boost电路。在动态输入条件下,其能够迅速响应光伏电池输出功率的变化,输入电流纹波小,确保了系统的稳定性和高效性,特别适合用于光伏系统的最大功率点跟踪。 改进型并联交错Boost电路通过引入开关电感,成功解决了传统Boost电路升压能力不足和输入纹波大的问题,提升了光伏发电系统的性能和效率。这种创新设计对于优化光伏能源系统的应用具有重要意义。
2025-12-01 20:59:54 409KB 开关电感
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实例讲解半桥LLC效率低下原因及解决.pdfpdf,实例讲解半桥LLC效率低下原因及解决.pdf
2025-12-01 17:34:28 1.06MB 开关电源
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开关电源是一种高效能的电力转换设备,广泛应用于各种电子设备中。在1000W开关电源SCH原理图设计中,我们涉及的关键知识点包括功率级别管理、拓扑结构、控制策略、磁性元件设计、保护电路以及安规标准。 1. 功率级别管理:1000W的功率级别意味着电源需要处理大电流和高电压,因此设计时需考虑热管理和效率优化。这通常涉及到功率半导体器件(如IGBT或MOSFET)的选择,确保它们能在高负载下稳定工作且具有良好的热性能。 2. 拓扑结构:开关电源有多种拓扑结构,如Boost、Buck、Buck-Boost、Flyback、Forward、推挽等。1000W开关电源可能采用多级转换或者复杂的拓扑,如LLC谐振、半桥、全桥等,以实现高效、低纹波和宽输入电压范围。 3. 控制策略:开关电源的控制方式包括PWM(脉宽调制)、PFM(频率调制)或混合模式。设计中可能使用反馈回路来维持输出电压恒定,同时采用环路补偿技术以改善系统稳定性。 4. 磁性元件设计:磁性元件如变压器和电感是开关电源的核心部分,负责能量的储存和传输。设计时需考虑磁芯材料、线圈绕组、磁通密度、漏感等参数,以确保高效和最小的损耗。 5. 保护电路:为防止过压、过流、过温等情况,设计中必须包含保护机制。例如,短路保护、过载保护、过热保护等,这些都能确保电源在异常情况下的安全运行。 6. 安规标准:1000W开关电源设计需要符合国内外相关安全标准,如UL、CE、CCC、TUV等,确保产品的电磁兼容性(EMC)、电气安全和能效等级。 7. 软启动与预偏置:为了平滑启动过程并防止电流冲击,软启动电路必不可少。同时,预偏置功能可以确保电源在输入电压已经高于输出电压时也能正常工作。 8. 功率因数校正(PFC):对于大功率应用,提高输入电流的功率因数非常重要,以减少对电网的影响。主动PFC或被动PFC技术可以被采用来达到这个目标。 9. 效率优化:通过优化电路布局、选择低功耗元器件、采用高效开关器件以及利用先进的控制算法,提高整体系统的转换效率。 10. 测试与验证:设计完成后,原型需要经过严格的测试,包括空载、满载、瞬态响应、温度循环等,以验证其性能和可靠性。 以上是1000W开关电源SCH原理图设计涉及的主要知识点,每个方面都需要深入理解和精确计算,才能确保电源设计的成功。通过这份设计资料,可以学习到如何综合运用这些知识来创建一个高效、稳定且安全的开关电源。
2025-12-01 15:50:26 21KB 1000W 开关电源
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