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三相 AC-DC-AC PWM 转换器：基于三相 PWM VSC 电源的 SimPowerSystems 模型 - MATLAB...

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简介：
本研究探讨了利用MATLAB中的SimPowerSystems工具箱构建和模拟三相AC-DC-AC PWM转换器电路，特别关注其在三相PWM电压源逆变器应用中的性能。通过仿真分析，优化了该电源系统的效率与稳定性。 一个50千瓦的负载通过AC-DC-AC电源连接到25千伏、60赫兹的电网。该电源由两个电压源转换器VSC1和VSC2组成，这两个转换器通过直流链路相连。其中，与60Hz电网相接的VSC1作为整流器运行，并将直流母线电压调节至680伏特，在交流电网上保持统一功率因数；PWM斩波频率为1980赫兹。而连接到50Hz负载的VSC2则作为逆变器工作，它产生50Hz频率并使负载电压调整为380Vrms；其PWM斩波频率设定为2000赫兹。整个电路以每微秒离散化处理，控制系统采样时间为100微秒。 该描述出自Gilbert Sybille和Pierre Giroux在Hydro-Québec(IREQ)的研究成果。

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  • 三相 AC-DC-AC PWM 转换器：基于三相 PWM VSC 电源的 SimPowerSystems 模型 - MATLAB...
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    本研究探讨了利用MATLAB中的SimPowerSystems工具箱构建和模拟三相AC-DC-AC PWM转换器电路，特别关注其在三相PWM电压源逆变器应用中的性能。通过仿真分析，优化了该电源系统的效率与稳定性。 一个50千瓦的负载通过AC-DC-AC电源连接到25千伏、60赫兹的电网。该电源由两个电压源转换器VSC1和VSC2组成，这两个转换器通过直流链路相连。其中，与60Hz电网相接的VSC1作为整流器运行，并将直流母线电压调节至680伏特，在交流电网上保持统一功率因数；PWM斩波频率为1980赫兹。而连接到50Hz负载的VSC2则作为逆变器工作，它产生50Hz频率并使负载电压调整为380Vrms；其PWM斩波频率设定为2000赫兹。整个电路以每微秒离散化处理，控制系统采样时间为100微秒。 该描述出自Gilbert Sybille和Pierre Giroux在Hydro-Québec(IREQ)的研究成果。
     
  • 三相逆变器的DC-AC PWM转换-MATLAB开发
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    本项目基于MATLAB开发，专注于三相逆变器的直流至交流PWM转换技术研究与实现，适用于电力电子领域中的电源变换应用。 标题“三相逆变器：DC-AC PWM逆变器-matlab开发”表明我们讨论的核心技术是电力电子中的三相逆变器，它是一种将直流电(DC)转换为交流电(AC)的设备，在电力系统、电动车和工业自动化等领域有广泛应用。PWM（脉宽调制）技术在逆变器控制中至关重要，通过调整开关元件的占空比来调节输出电压的平均值。“3脚Mosfet操作的逆变器”指使用三个MOSFET晶体管构建的逆变器电路，通常为H桥配置。MOSFET是一种场效应晶体管，具有高速开关和低损耗的优点，在逆变器中作为理想的开关元件。 在设计与控制三相逆变器时，需要考虑其运作模式、输入直流电压、输出交流电压、调制指数以及开关频率等参数。调制指数反映的是输出电压相对于直流侧电压的比例；而开关频率则影响到逆变器的效率和电磁兼容性。“三次谐波注入特性”是一种提高性能的方法，在基波电压上叠加特定的三次谐波分量可以改善输出质量，减少失真。 在MATLAB环境下开发三相逆变器模型时，Simulink工具箱能够帮助构建电气系统的仿真模型。Simulink提供了电力库等丰富的资源，包括各种电力电子设备和控制策略的预设模型。通过这些模型，我们可以模拟逆变器的工作过程、分析不同参数下的性能，并设计与优化控制算法。 例如，在项目中可以使用SPWM（空间矢量脉宽调制）来实现更高效的电压控制或采用PID控制器以稳定输出。压缩包“inverter_pwm2.zip”可能包含以下内容：Simulink模型文件，展示三相逆变器的拓扑结构和PWM控制逻辑；MATLAB脚本或函数用于设置仿真参数、计算调制指数及执行谐波注入等操作；数据文件中可包括实验数据或输入输出电压曲线；图形界面用户接口（GUI）便于交互调整参数并查看结果。此外，文档可能涵盖项目介绍、理论背景和使用说明等内容。 此项目涉及电力电子学、控制理论以及MATLAB编程等多个领域知识的学习与实践，有助于深入理解三相逆变器的工作原理及PWM控制策略，并提升相关建模与仿真技能。
     
  • MATLAB AC-DC-AC PWM 变换器
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    本项目涉及使用MATLAB对AC-DC-AC PWM变换器进行仿真和分析。通过设计高效控制策略，优化电力转换效率与性能。 这个AC-DC-AC转换器的例子展示了通用桥、万用表以及Powergui模块的使用，并且还包含了Extras库中的离散控制模块。
     
  • 基于离散PWM发生器的三相逆变器：应用于三相DC-AC转换的技术-MATLAB开发
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    本项目利用MATLAB开发了一种基于离散脉冲宽度调制（PWM）技术的三相逆变器，适用于高效的直流至交流转换。 DC-3 相交流电的产生涉及多种技术，其中之一是使用 PWM（脉宽调制）来生成6脉冲信号，这些信号将提供给IGBT/二极管。因此，在负载为三相的情况下，这种配置能够有效地工作。
     
  • 三相AC-DC转换电路（B题）.pdf
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    本PDF文档深入探讨了三相交流至直流(AC-DC)转换电路的设计与实现。内容涵盖电路原理、拓扑结构及应用案例分析，适用于电力电子技术领域的研究和学习。 2021年电子设计竞赛B题为三相AC-DC变换电路的设计与实现。参赛者需要完成一个高效、稳定的三相交流到直流的电力转换系统，以满足现代电气设备对高质量电源的需求。题目要求选手深入理解电力电子技术的基本原理，并具备实际应用能力，挑战性较高。
     
  • 三相DC-AC逆变器模型的推导
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    本文章详细探讨并推导了三相DC-AC逆变器的工作原理与数学模型，旨在为电力电子技术领域的研究者和工程师提供理论参考。 《三相DC-AC逆变器模型推导详解》 三相直流到交流（DC-AC）逆变器是一种电力电子设备，能够将直流电转换成交流电，在电力系统、工业自动化及可再生能源领域中发挥重要作用。本段落旨在详细阐述无源三相DC-AC逆变器的数学建模及其推导过程。 该逆变电路的基本结构包括一个直流电压源、三相脉宽调制（PWM）逆变桥、RLC滤波网络以及三相对称负载。假设负载采用星形连接，且每相阻抗相同；同时滤波元件参数也保持一致，这些条件有助于简化模型并确保零点的存在性。开关器件通常使用N沟道MOSFET，但实际应用中也可以选择其他类型的开关器件。 在推导过程中，以A相为例，并利用基尔霍夫电压定律和电流定律进行分析。对节点M运用电压定律可得方程（1.1），而对节点S则通过电流定律得出方程（1.2）。经过整理后得到方程式（1.3）与（1.4）。采用相同的方法，可以推导出B相及C相对应的方程式，并最终形成整个无源三相DC-AC逆变电路的数学模型，即为方程组（1.5）和（1.6）。 为了进一步简化该模型，我们引入克拉克变换将ABC坐标系转换至αβ坐标系。此过程中应用了克拉克变换矩阵（1.7），它能够减少三个变量到两个，使分析更加便捷有效。随后通过帕克变换，把αβ静止坐标系统进阶为dq旋转参考框架，并结合一个特定的角频率作为参考信号。在此基础上形成了完整的坐标转换矩阵（1.9）。 在处理交流信号微分项时，则需执行变量替换并进行克拉克及帕克变换操作。其中，微分算子表示时间上的变化率，在经过这些变换后会产生耦合效应。最终结果为dq旋转参考框架下无源三相DC-AC逆变电路的数学模型，即方程（1.14）。 该模型是分析和设计高性能三相逆变器控制系统的关键基础，它揭示了内部电压、电流与开关状态之间的动态关系，并且通过控制PWM桥中各开关器件的工作状态来调整输出交流电的幅值、频率及相位，从而满足不同应用场景的需求。对于深入理解并优化此类设备性能而言，掌握此模型是至关重要的。
     
  • 单相AC-DC转换电路
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    单相AC-DC转换电路是一种将交流电转变为直流电的电力电子装置，广泛应用于各种家用电器、工业设备及信息技术产品中。 本设计电路采用UC3842芯片作为核心控制器，通过调整功率管的开关状态来实现AC-DC变换。该系统利用DC/DC稳压反馈电路确保输出电压稳定，具体方法是通过改变功率管导通与截止的时间比例来进行调节。
     
  • 单相AC-DC转换电路.doc
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    本文档探讨了单相AC-DC转换电路的设计原理与应用，详细介绍了其工作模式、效率优化及在现代电子设备中的重要作用。 本系统由四个模块组成：整流滤波电路、DC-DC电路、PFC控制电路以及数据采集电路。其中，DC-DC部分采用Boost电路结构，通过调节开关管的占空比来实现对输出电压的有效管理；而PFC（功率因数校正）则使用UCC28019控制器芯片，该芯片能以极低谐波失真的方式达到接近单位功率因数的效果。数据采集模块核心为C8051f020单片机，通过其内置的AD转换器测量输出电压和电流，并利用相位差法计算功率因数值，同时具备过流保护功能。 该设计具有稳定的输出电压、良好的负载调整率以及高效的AC-DC转换效率。具体来说，在整流滤波电路部分采用了集成桥式整流器以提高系统的可靠性和性能；在PFC控制环节中，UCC28019芯片通过双闭环（内环电流调节和外环电压调节）实现精确的功率因数校正。 数据采集方面，C8051f020单片机不仅负责收集输出参数信息，还能够检测电路状态，并在必要时触发继电器执行保护操作。整体设计注重提高系统效率、改善功率因数及确保稳定性等多个关键性能指标，采用了包括PWM技术在内的先进控制策略和硬件组件。 综上所述，该AC-DC变换器设计方案通过优化各模块的协同工作实现了高效能与高可靠性的目标，并为提升电源转换系统的综合性能提供了有效的解决方案。
     
  • 5kVA三相AC/AC电源变换装置设计
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    本项目旨在研发一款高效稳定的5kVA三相交流至交流（AC/AC）电源变换装置，适用于工业自动化、通信及科研领域。 本段落介绍了一种ACDCAC三相电源变换器的设计方案，该装置将输入的380V±10%、50Hz三相交流电转换为输出电压为380V、频率400Hz、功率5KVA（滞后负载功率因数）的三相交流电。文中详细分析了主电路的工作原理，并探讨了电源电路的设计方法，包括主要参数计算和元器件选型等环节。 设计的核心在于ACDCAC变换过程：首先通过全桥相控整流将输入电压转换为直流电；随后利用大容量滤波器平滑直流纹波；最后使用逆变技术（采用IGBT或MOSFET作为开关元件）将稳定的直流电重新转化为所需的交流输出。此外，设计还涵盖了输出滤波电路、隔离型电源变压器以及保护和控制策略的考虑。 为了确保系统性能满足特定要求，如稳态电压误差不超过±3%，总谐波畸变率低于5%等，文中提出了采用PWM（脉宽调制）技术来精确调节逆变器的工作状态。同时设计了过压、过流及短路保护机制以保障设备安全。 在硬件实现方面，则涉及微控制器或DSP用于实时控制信号的生成与发送；驱动电路确保开关元件能够快速响应指令；电源模块为各组件供电，而显示单元则可以用来监测系统工作状态。通过MATLAB仿真技术验证设计方案的有效性，并利用实验测试进一步优化参数设置。 综上所述，该5kVA ACAC三相电源变换装置的设计充分体现了电力电子学、控制理论与电磁兼容性的综合应用，旨在保证设备在各种工况下均能高效稳定地运行。
     
  • 单相AC-DC转换电路（A题）
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    本项目设计并实现了一种高效的单相AC-DC转换电路，旨在将交流电能高效、稳定地转化为直流电能，适用于多种电子设备。 单相AC-DC变换电路的输出电压稳定在36V，额定电流为2A。