【摘 要】
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目前国内高校的电力电子技术实验设备基本均采用单一模拟控制方式,且缺少相应的保护措施。本文自主研制了国内首套从开环控制到闭环控制、从模拟控制到数字控制的新型模块化电力电子实验系统,实验内容逐级递进,保护电路完善,容错率高。首先,为提高建模精度,考虑变换器寄生参数的影响,运用开关网络平均法建立开环DC/DC电路与隔离半桥DC/DC电路非理想状态下交流小信号数学模型,分析数学模型的幅频及相频特性,可知开
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目前国内高校的电力电子技术实验设备基本均采用单一模拟控制方式,且缺少相应的保护措施。本文自主研制了国内首套从开环控制到闭环控制、从模拟控制到数字控制的新型模块化电力电子实验系统,实验内容逐级递进,保护电路完善,容错率高。首先,为提高建模精度,考虑变换器寄生参数的影响,运用开关网络平均法建立开环DC/DC电路与隔离半桥DC/DC电路非理想状态下交流小信号数学模型,分析数学模型的幅频及相频特性,可知开环系统稳定性较差。为了进一步提升电路的稳定性和抗干扰能力,根据建立的隔离半桥DC/DC电路非理想模型设计了相应的闭环补偿参数。通过Saber仿真与实验结果验证了该补偿参数的合理性,且闭环补偿后系统的抗干扰能力和动态性能得到明显改善。其次,在模拟控制电路中运用模拟芯片设计相应电路,虽然可靠性强但是结构复杂且灵活性不佳,因此在模拟控制电路中加入基于TMS320F28335的DSP数字控制电路,在模拟控制方式中融入了数字控制结构简单和可编程性强的优点。利用MATLAB/PSIM模型自动生成DSP代码代替手动代码编程,极大程度上简化了代码编程的繁琐过程,并通过实验验证了自动生成代码的有效性。最后,为解决电路系统的电磁干扰问题,提高整个电路系统的工作稳定性,对PWM整流器的电磁干扰问题进行研究与分析,提出抑制差模与共模干扰、切断耦合路径、削弱差模辐射场的电磁干扰抑制方法,并针对整流器PCB布局进行优化,优化后干扰问题得到明显改善,能通过不同开关频率与负载下的EMI标准测试。
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