内容概要:本文详细探讨了DAB(双有源桥)的DPS(双极性移相)控制技术,特别是在200V输入、24V输出、5:1变压器变比和50kHz开关频率的具体应用场景。文章首先分析了基本参数及其对系统的影响,随后介绍了移相控制的基本原理和实现方法,包括理论计算、代码实现以及实际应用中的注意事项。文中还讨论了开关频率的选择依据、开关损耗的估算、硬件设计中的挑战(如MOSFET的Vds应力和RCD缓冲电路的设计)、以及闭环控制策略(如增量式PI调节)。此外,作者分享了一些实践经验,强调了理论与实际调试相结合的重要性。 适合人群:从事电力电子、电源管理领域的工程师和技术爱好者,特别是对DAB DPS控制感兴趣的研究人员。 使用场景及目标:适用于需要理解和实现高效、稳定的DC-DC变换器的设计场合,帮助读者掌握DAB DPS控制的关键技术和调试技巧,提高电源系统的性能和可靠性。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论推导和代码示例,还结合了丰富的实践经验,使读者能够更好地应对实际项目中的各种挑战。
2025-04-23 22:46:59 238KB
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与单开关反激式电路相比,双开关反激式电路的主要代价就是需要一个浮动的高侧驱动。一个栅极驱动变压器通常用于双开关反激式电路的高侧FET,而栅极驱动变压器的使用是需要一些技巧的。如果磁芯没有在每个周期内正确复位,那么它就有可能饱和。 在电力电子技术领域,双开关反激式电路因为其高效和紧凑的特性,而被广泛应用于电源转换设计中。此类电路相较于单开关反激式电路,在控制策略上更加复杂,引入了浮动的高侧驱动,以实现对电路的精细控制。在这一过程中,栅极驱动变压器扮演了至关重要的角色,它为高侧功率场效应晶体管(FET)提供必需的隔离驱动信号。然而,栅极驱动变压器的设计与使用并非易事,若不注意技巧,可能会导致磁芯饱和,进而影响电路性能或损坏设备。 磁芯复位是设计栅极驱动变压器的一个关键问题。如果磁芯未在每个开关周期内正确复位,就会发生磁通量积累,可能导致磁芯饱和。磁芯的饱和将使得磁通密度超过其饱和值,从而导致转换效率下降、损耗增大,甚至可能产生不可预知的开关行为。为解决磁芯复位问题,常用的驱动技术之一是在驱动绕组中串联一个交流耦合电容器。尽管电容耦合有助于平均电流,避免磁芯饱和,但在瞬态过程中仍可能导致饱和,并损失掉驱动信号的直流成分。 为了避免上述问题,文章中提出了一种无需耦合电容器的简单驱动方法。该驱动电路的核心是利用一个小型信号FET(Q2)来控制驱动电压的施加。当驱动信号上升时,Q2导通,使得驱动电压能够施加到变压器上;而在驱动信号下降时,Q2被拉低至地电位,同时变压器的一个同名端也会被下拉,使得磁化电流通过一个反向偏置的二极管D1回流至VDD,从而完成磁芯的复位。通过这样的设计,能够保证磁芯在每个周期内正确复位。 该方法除了磁芯复位之外,还具有其它优点。该驱动电路通过回收磁化能量回到VDD,有效提高了系统效率;在磁化复位期间,FET承受负驱动,这有助于加快关断速度,减少开关损耗,从而进一步优化整体系统的效率。在具体实现时,如果需要超过50%的占空比,还可以通过在二极管D1旁添加一个齐纳二极管与之串联,以扩展控制范围。 这种简单电路方案之所以特别重要,是因为它不仅保证了磁芯的正确复位,而且还通过优化开关过程,提高了系统的整体效率。在实际的硬件设计和原理图设计中,理解并应用这些技术对于实现高效、可靠的电源转换系统至关重要。正确设计和使用栅极驱动变压器是双开关反激式电路成功的关键。本文所提供的简单驱动电路方案,为相关领域的工程师和技术人员提供了一种有效且易于实施的磁芯复位技术,有助于提升电力电子设备的性能与寿命。深入掌握栅极驱动变压器的设计原理及其在双开关反激式电路中的应用,对于电力电子技术的发展具有重要的意义。
2025-04-20 22:16:41 37KB 硬件设计
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MATLAB/simulink 电力系统之变压器仿真- 变压器空载运行仿真,磁通饱和+励磁电流
2025-04-19 08:55:44 25KB matlab
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Comsol多物理场耦合仿真:油浸式变压器电磁-温度-流体分布分析,揭示稳定运行内部热点温度与油流速度分布,"Comsol油浸式变压器多物理场耦合仿真:电磁、温度与流体分析,揭示稳定运行下的内部热点温度与油流速度分布",Comsol油浸式变压器电磁-温度-流体多物理场耦合仿真;可以得到变压器稳定运行时内部热点温度及油流速度分布 ,关键词:Comsol油浸式变压器;电磁-温度-流体多物理场耦合仿真;稳定运行;内部热点温度;油流速度分布。,"Comsol多物理场耦合仿真:变压器内部温度与流体分布研究"
2025-04-17 15:54:41 85KB
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Comsol油浸式变压器多物理场耦合仿真:电磁、温度与流体分析的深度探究,助力稳定运行与性能优化,Comsol油浸式变压器多物理场耦合仿真:解析电磁热流体行为及内部温度分布学习资料与模型,Comsol油浸式变压器电磁-温度-流体多物理场耦合仿真;可以得到变压器稳定运行时内部热点温度及油流速度分布,提供comsol详细学习资料及模型。 ,核心关键词:Comsol油浸式变压器;电磁-温度-流体多物理场耦合仿真;内部热点温度;油流速度分布;comsol详细学习资料;模型。,Comsol多物理场耦合仿真:变压器内部温度与流体分布研究
2025-04-17 15:52:17 1.45MB
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变压器是电力系统中的关键设备,其稳定运行对整个电网至关重要。涌流和内部故障是变压器在运行中可能遇到的两大问题,对设备安全和系统稳定性构成威胁。Simulink是MATLAB软件的一个重要组成部分,主要用于动态系统建模、仿真和分析。本资料“变压器涌流和内部故障仿真-Simulink.zip”旨在通过Simulink工具,帮助电气工程师理解和解决这两个问题。 涌流是指变压器在投入运行或重合闸时,由于磁通的快速变化产生的大电流。这种现象通常发生在变压器刚接通电源或从电网断开后再重新连接时。涌流的主要原因是磁路的非线性特性,尤其是铁芯材料的磁滞效应。在Simulink环境中,可以通过建立包含电感、电阻和非线性磁路元件的模型来模拟涌流的产生和发展,从而分析涌流的影响并设计有效的抑制措施,如涌流限制器或适当的投切策略。 内部故障通常指的是变压器内部的绝缘材料损坏或短路。这些故障可能导致局部过热、油分解,甚至引发火灾。对于内部故障的仿真,我们需要构建一个包含变压器绕组、绝缘材料、冷却系统等复杂组件的详细模型。Simulink可以连接到MATLAB的其他工具箱,如电力系统工具箱,以实现更高级的电气特性和故障条件的模拟。通过对故障电流、电压波形的分析,可以评估故障严重程度,为故障诊断和预防提供依据。 在“Transformer-Simulink-0b06559482a1b43e32835333d9c6fab8fd0039a8”这个文件中,可能包含了以下内容:变压器模型的Simulink图,涌流和内部故障的设定与仿真参数,以及可能的结果分析报告。用户可以学习如何构建这些模型,设置不同的输入条件,观察和解析仿真结果,从而深入理解涌流和内部故障的机理,并进行故障防护策略的研究。 这份资料提供了一个实用的学习平台,让电气工程师能够在Simulink环境下模拟和研究变压器的关键问题,提升对实际电力系统运行状况的理解和应对能力。通过这种方式,我们可以更好地预防和处理涌流及内部故障,保障变压器的安全稳定运行,维护电力系统的可靠性。
2025-04-15 15:40:53 4.25MB Simulink 电气工程
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在电力系统中,变压器是确保电能有效转换和分配的关键设备,其运行的稳定性直接关系到电力供应的质量与安全。变压器一旦发生故障,不仅会造成经济损失,还可能危及公共安全,因而对其故障进行有效预测与诊断,成为电力系统稳定运行的重要保障。 本文针对电力变压器的故障预测展开研究,重点分析油浸式变压器,并借助变压器油中溶解气体分析(Dissolved Gas Analysis, DGA)技术与三比值诊断法。通过分析1984年和1993年的数据,这些数据序列多表现出递增趋势,本文提出了一种基于灰色理论的变压器故障预测模型。灰色理论是一种处理不确定性信息的数学方法,特别适用于数据量不足、信息不完全的系统,它能通过少量数据建立预测模型,预测未知信息。在本文研究中,首先建立了灰色预测模型,对油中溶解气体的数据进行准确预测,然后将灰色预测模型与三比值法结合,构建了一个预测变压器故障的综合模型。 通过实际数据的预测结果与实际故障情况相比较,本文对所建立模型的有效性进行了评估,并提出了模型在实际应用中的不足之处。模型的不足主要体现在两个方面:其一,由于数据采集的限制,模型可能无法充分反映实际运行中的复杂性;其二,模型目前对于突发性故障的预测能力有限,需要进一步完善以适应更多实际运行中的异常情况。 关键词变压器故障预测研究,在电力系统领域具有重要意义。它不仅能够提升故障预测的准确性和实用性,还可以为电力系统的运行管理与维护提供科学的依据。随着智能电网和物联网技术的迅速发展,未来变压器故障预测的研究方向将会是多方面、多层次的。例如,可以利用大数据技术对更长周期的数据进行分析,借助机器学习算法优化预测模型,或者将其他类型的传感器数据(如温度、湿度、振动等)纳入预测系统,进一步提升预测模型的精确度和实时性。 变压器故障预测方法的改进与创新,对于提高电力系统的运行效率、确保供电安全、降低故障带来的损失以及延长变压器的使用寿命都具有积极的推动作用。在今后的研究中,应持续关注并引入最新的技术成果,如云计算、边缘计算和人工智能算法,这些技术都有望进一步优化故障预测模型,使其更加智能化、精细化。 本文基于变压器缺陷数据的故障预测研究,不仅展现了灰色理论在电力变压器故障预测领域的应用潜力,也对推动电力系统的智能化管理提出了新的思路和方法。未来的研究者应继续深入探索,完善和丰富这一领域的方法论和技术实践,以期在保障电力系统安全稳定运行方面取得更大进展。
2025-04-13 11:25:49 433KB
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隔离变压器 屏蔽层只能接2点! C2 VG 1 2 C1 屏蔽 CP VG VS VN RL 如前所述,解决地环路干扰的最基本方法是切断地环路。用隔离变压器就起到了这个作用,两个设备之间的信号传输通过磁场耦合进行,而避免了电气直接连接。这时地线上的干扰电压出现在变压器的初次级之间,而不是在电路2的输入端。 变压器隔离的方法有一些缺点,不能传输直流,体积大,成本高。由于变压器的初次级之间有寄生电容,因此高频时的隔离效果不是很好。 初次级间寄生电容的影响:设初次级之间的寄生电容是Cp,RL上的噪声电压为: VN = VG [RL / ( RL + 1 / jCp)] = VG [ jCp RL / (1 + jCp RL )] 如果初次级之间的电容较小,则耦合电压也较小。因此,要设法减小初次级间电容。 减小初次级之间寄生电容的方法:在初次级之间加屏蔽层可以减小寄生电容。屏蔽层的构造是用铜箔或铝箔绕一匝,但不能形成短路环(在搭接处垫一片绝缘材料)。屏蔽层一定要接地,并且必须接到2点(即信号接收端),这样地线上的干扰经过C1耦合到屏蔽层,并被短路到地,而不会经过C2 耦合到电路2的输入端。 经过良好屏蔽的变压器能够工作到1MHz。 思考题:如果屏蔽层接到1点,会出现什么情况?
2025-04-10 19:46:31 489KB
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基于 Matlab 的数字式变压器差动保护仿真 Matlab 在变压器差动保护仿真中的应用 Matlab 是一种强大的数学计算工具,具有高效的矩阵运算能力,使得电力系统潮流计算的简化成为可能。通过 Matlab,可以快速实现电力系统的仿真和分析,从而提高电力系统的设计和运行效率。 变压器差动保护的原理 变压器差动保护是一种常用的电力系统保护方法,其原理是基于差动电流的比较。当变压器发生故障时,差动电流将发生变化,从而触发保护装置进行操作。变压器差动保护可以有效地检测和排除电力系统中的故障,从而提高电力系统的可靠性和安全性。 Matlab 在变压器差动保护仿真的应用 Matlab 可以用于实现变压器差动保护的仿真,通过编写 M 文件和使用 Matlab 的 Simulink 工具箱,可以建立变压器差动保护的仿真模型。该模型可以模拟变压器的运行状态,并检测变压器中的故障。同时,Matlab 的外部接口技术可以与 VB 结合,实现数据交换和结果显示,从而提供一个友好和方便的仿真平台。 VB 在变压器差动保护仿真中的应用 VB 是一种常用的编程语言,可以用于开发友好的用户界面和实现数据交换。通过与 Matlab 的结合,可以实现数据交换和结果显示,从而提供一个完整的仿真平台。VB 的应用可以提高仿真平台的可读性和易用性,从而提高仿真结果的可靠性和精度。 Active X 技术在变压器差动保护仿真中的应用 Active X 技术是一种常用的数据交换技术,可以实现 Matlab 和 VB 之间的数据交换。通过使用 Active X 技术,可以实现 Matlab 和 VB 之间的数据交换,从而实现仿真结果的显示和分析。 变压器差动保护仿真模型的建立 通过使用 Matlab 的 Simulink 工具箱和 SPS 工具箱,可以建立变压器差动保护的仿真模型。该模型可以模拟变压器的运行状态,并检测变压器中的故障。同时,该模型还可以模拟 220kV 输电线路和变压器比率制动差动保护等电力系统设备的运行状态。 仿真结果的分析 通过使用 Matlab 和 VB,可以获得变压器差动保护的仿真结果,包括三相电压和电流波形,以及保护动作波形。这些结果可以用于电力系统的设计和运行,提高电力系统的可靠性和安全性。 结论 本文提出了基于 Matlab 和 VB 的变压器差动保护仿真方法,该方法可以实现电力系统的仿真和分析,从而提高电力系统的设计和运行效率。同时,该方法还可以用于电力系统的故障仿真和保护设计,提高电力系统的可靠性和安全性。
2025-04-09 20:32:18 3.89MB matlab
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LCR电桥是一种用于测量电感(L)、电容(C)和电阻(R)的精密电子测量仪器,广泛应用于电子元件的测试与检验中。3302和3225型号的LCR电桥配合变压器综合测试仪,形成了一套能够综合分析变压器性能的测试系统。这套系统的出现,对于电感、电容、电阻等元件以及变压器品质的鉴定,提供了强有力的工具支持。 LCR电桥的工作原理基于交流桥路平衡原理,当桥路达到平衡状态时,可以精确计算出被测元件的电感、电容和电阻值。在3302和3225型号中,可能包含了不同频率的测试能力、不同的测试精度和不同的测试电流、电压范围等,以适应不同的测试需求。 变压器综合测试仪则是在LCR电桥功能的基础上,加入了变压器特性的测试,如测量变压器的变比、相位关系、阻抗、短路阻抗、漏感等参数。变压器作为电力系统和电子设备中的重要部件,其性能好坏直接关系到整个系统的稳定性和效率,因此,对变压器进行全面的性能测试是至关重要的。 在使用3302 3225 LCR电桥变压器综合测试仪时,用户可以根据说明书中的操作步骤进行设备的设置和校准。选择合适的测试频率和量程以匹配被测试件的特性。然后,将被测件按照说明书的指示连接到测试仪上。在测试开始之前,进行必要的设备校准工作以确保测试数据的准确性。完成设置后,便可以进行测试,仪器会显示对应的测量结果。 测试仪通常配备有数字显示屏,用于直观地显示测量值,同时可能具备数据导出功能,能够将测试数据通过USB或GPIB接口导出到计算机进行进一步的分析和记录。有的测试仪还具备自动测量功能,能够快速完成多个测试点的测量,并存储测量结果,方便用户进行批量测试。 3302 3225 LCR电桥变压器综合测试仪除了进行基本的参数测试,还可能具备一些高级功能,例如谐波分析、等效电路分析、品质因数(Q)和损耗因数(D)的测量等。这些功能可以帮助工程师深入分析元件及变压器的性能,并对其使用效率和潜在问题进行评估。 在维护和使用3302 3225 LCR电桥变压器综合测试仪时,用户还需要注意仪器的保养和校准工作。由于测试设备往往对环境温度和湿度有一定要求,因此,仪器的存放和使用环境应当避免极端的温湿度条件。对于长期未使用的设备,使用前应检查电池电量,并根据需要进行充电或更换电池。使用完毕后,应按照说明书的指导将设备恢复到初始状态,并存放在安全、干燥的环境中。 3302 3225 LCR电桥配合变压器综合测试仪为工程师和测试人员提供了一套功能完备的测试解决方案,无论在研发、生产还是质量控制环节,都能提供精确可靠的测试数据,对于提高生产效率和确保产品质量具有重要意义。
2025-04-06 05:42:40 73.06MB
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