ADS三相PWM可控整流器的设计+程序(2)

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3仿真模型的建立与结果分析.16

3.1仿真系统的介绍16

3.2单相PWMVSR的仿真模型及结果分析16

3.3三相PWMVSR的仿真模型及结果分析20

4单相/三相VSR的主电路参数设计25

4.1单相VSR的主电路参数设计25

4.2三相VSR主电路设计26

4.3单相VSR的电感的工程设计29

5单相VSR的硬件电路设计31

5.1功率开关管的计算和选取31

5.2驱动电路设计32

5.3控制电路设计32

6单相VSR的软件设计35

6.1嵌入式技术简介35

6.2ADS1.2的集成开发环境简介.35

6.3软件系统设计36

7实验与结果分析41

7.1实验环境搭建41

7.2实验波形分析43

7.3实验中出现的问题的解决47

结论与展望.48

致谢.49

参考文献.50

附录1.52

附录2.55

1 绪论本章首先介绍了电力变换的种类与方式，在此基础上引出本文所研究的整流模型。随后，给出了 PWM整流的背景与意义、发展现状、主要的拓扑结构等，最后介绍本文拟研究的主要内容。 1.1 电力变换的任务与方式整流是电力变换的形式之一，电力变换一般分为四大类，即交流变直流、交流变交流、直流变直流、直流变交流，具体分类如表1.1所示。电力变换分类输入输出交流直流直流整流直流斩波交流交流电力控制、变频、变相逆变 1
.1.1 交流变直流电路整流电路即交流变成直流的电路。其主要分类方法有：按电路结构可分为桥式电路和零式电路；按组成的器件可分为不可控、半控、全控；按交流输入相数分为单相电路和多相电路；按变压器二次侧电流的方向是单向或双向，又可以分为单拍电路和双拍电路。源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/
1.1.2 直流变直流电路直流变直流电路即直流斩波电路：将一种形式的直流电变成另一种固定电压或者可调电压的直流电，但不包括直流-交流-直流的情况。直流斩波电路种类较多，包括升压斩波电路、降压斩波电路、 Sepic 斩波电路、 Cuk斩波电路和 Zeta斩波电路等基本斩波电路[1]。
1.1.3 交流变交流电路交流变交流电路是把一种形式的交流变换为另一种形式交流的电路。通常可以改变输入电源的电压、频率和相数等。改变频率的电路又称为变频电路，变频电路大多不改变相数，极少有改变相数的，如把单相变为三相的电路。变频电路一种是把交流整流成直流，再把直流逆变成另一种频率或可变频率的交流，这种交直交变频电路也称为间接变频电路；另一种电路是直接把一种频率的交流变成另一种频率的交流的交交变频电路，也称为直接变频电路[2]。
1.1.4 直流变交流电路与整流相反，把直流电变成交流电称为逆变。根据交流侧接负载或接电源分为无源逆变和有源逆变。蓄电池、太阳能电池等都是直流电源，需要使用逆变电路向交流负载供电。另外，使用越来越广泛的部分电力电子装置电路的核心部分采用逆变电路的，主要包括交流电机调速用变频器、感应加热电源、 UPS等[3]。
1.2 PWM整流器研究的背景和意义功率半导体开关器件技术的不断进步，促进了电力变换相关装置技术的迅速发展。然而，电力变换装置在各领域中广泛的应用的同时也带来了一些无法忽视的问题：大量的整流环节仍采用传统的二极管整流或相控整流，这种方式下直流侧电压质量较差，对电网注入了大量谐波及无功功率，造成了严重的电网“污染”。目前解决这类电网污染的一般方法是加装补偿装置，即设法补偿谐波和无功功率，主要有无源滤波器、有源电力滤波器和混合电力滤波器等。无源滤波器具有结构简单，既可补偿无功功率又可抑制谐波的优点，但其只能补偿特定频率谐波，其补偿特性易受电网阻抗特性和运行状态的影响，导致谐波放大，滤波器过载甚至烧毁。文献综述由于以上叙述的电网污染及传统技术在解决污染方面的不足，出现了以脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation， PWM)控制为基础的各类变流装置，即通过将 PWM技术引入到整流器中，从而实现整流器网侧电流的正弦化和单位功率因数运行，并获得较高质量的直流电压，从根本上治理电网谐波及无功“污染”等问题。PWM整流器是一种可逆型整流器，它能够在四个象限运行，与传统的二极管、晶闸管等构成的整流器相比，其特点如下： 1)功率因数可任意调整，实现能量的双向流动； 2)直流端输出电压稳定且谐波含量少； 3)动态响应性能好，适合应用于负荷频繁变化的场合；