基于PWM交流變換和12脈波整流的高壓直流電源.pdf

1、隨著社會發(fā)展和進步,高壓直流電源越來越多地被應(yīng)用,而高壓電源技術(shù)也在不斷更新。最早,高壓直流電源通常采用工頻升壓,通過二極管或晶閘管整流而得。它們因電路簡單、技術(shù)成熟等優(yōu)點得到應(yīng)用,但由于其輸出電壓難以實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)。適用于高壓場合的三電平PWM整流電路因為能夠?qū)崿F(xiàn)單位化功率因數(shù)、能量雙向的流動而得到大力研究。然而開關(guān)器件的耐壓水平和復(fù)雜的控制策略限制了該電路的應(yīng)用。高壓開關(guān)電源采用高頻逆變技術(shù),實現(xiàn)了電源的小型化,但高壓高頻變壓器的設(shè)計

2、難題亟待解決。
　　因此,本文將PWM交流變換和整流電路有效組合,設(shè)計了一種基于新型結(jié)構(gòu)的高壓直流電源。交流變換部分為Buck三相AC斬波器,通過控制占空比調(diào)節(jié)交流電壓,而串聯(lián)式的二極管12脈波整流器為整流部分,以得到高壓直流。
　　本文在單相PWM交流變換電路分析的基礎(chǔ)上,詳細闡述了三相PWM交流變換電路的工作方式和調(diào)壓原理。簡要介紹了12脈波整流電路的運行原理,并給出了理想情況下,輸入電壓與輸出電壓的精確表達式。根據(jù)給定

3、的系統(tǒng)參數(shù)指標,完成了三相交流斬波電路與12脈波整流器的設(shè)計。控制系統(tǒng)采用電壓閉環(huán)控制,即采樣直流輸出作為反饋,經(jīng)數(shù)字PI調(diào)節(jié)器后,改變交流斬波器的占空比,從而穩(wěn)定輸出直流。在第四章中,給出了主程序流程和采樣、保護及同步等硬件電路的設(shè)計。最后在MATLAB/Simulink環(huán)境下,搭建了系統(tǒng)仿真模型。仿真結(jié)果表明,該直流電源在輸入電壓及負載變化時,能夠快速響應(yīng),輸出穩(wěn)定。研制了實驗樣機,實驗結(jié)果表明本電路的輸出穩(wěn)定,精度高,從而驗證了本