1 / 29

电力电子技术

电力电子技术. 第 8 章　典型电力电子装置介绍. 8.1 　开关电源 8.2 　有源功率因数校正装置 8.3 UPS 不间断电源 8.4 　变频调速装置. 8.1.1 开关电源的基本工作原理 1. 线性稳压电源的工作原理及其特点. 8.1 开关电源. 图 8-1 线性稳压电源. 基本工作原理 : 工频交流电源经过变压器降压、整流、滤波后，通过电压负反馈组成闭环控制，使之成为一稳定的直流电源。 这种稳压电源具有优良的纹波及动态响应特性，但同时存在以下缺点 : （ 1 ）输入采用 50Hz 工频变压器，体积庞大。

radha
Download Presentation

电力电子技术

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 电力电子技术

  2. 第8章　典型电力电子装置介绍 8.1　开关电源 8.2　有源功率因数校正装置 8.3UPS 不间断电源 8.4　变频调速装置

  3. 8.1.1 开关电源的基本工作原理 1.线性稳压电源的工作原理及其特点 8.1 开关电源 图8-1 线性稳压电源

  4. 基本工作原理:工频交流电源经过变压器降压、整流、滤波后，通过电压负反馈组成闭环控制，使之成为一稳定的直流电源。基本工作原理:工频交流电源经过变压器降压、整流、滤波后，通过电压负反馈组成闭环控制，使之成为一稳定的直流电源。 这种稳压电源具有优良的纹波及动态响应特性，但同时存在以下缺点: （1）输入采用50Hz工频变压器，体积庞大。 （2）电压调整器件（如图8-1所示的三极管）工作在线性放大区内，损耗大、效率低。 （3）过载能力差。 2.开关稳压电源的基本工作原理

  5. 其主电路的工作原理为: 50Hz单相交流220V电压或三相交流220V/380V电压首先经EMI防电磁干扰的电源滤波器滤波（这种滤波器主要滤除电源的高次谐波），直接整流滤波（不经过工频变压器降压，滤波电路主要滤除整流后的低频脉动谐波）,获得一直流电压，然后再将此直流电压经变换电路变换为数十或数百千赫兹的高频方波或准方波电压，通过高频变压器隔离并降压（或升压）后，再经高频整流、滤波电路，最后输出直流电压。 图8-2 开关电源的原理框图

  6. 控制电路的工作原理是:电源接上负载后，通过取样电路获得其输出电压，将此电压与基准电压作比较后，将其误差值放大，用于控制驱动电路，控制变换器中功率开关管的占空比,使输出电压升高（或降低），以获得稳定的输出电压。控制电路的工作原理是:电源接上负载后，通过取样电路获得其输出电压，将此电压与基准电压作比较后，将其误差值放大，用于控制驱动电路，控制变换器中功率开关管的占空比,使输出电压升高（或降低），以获得稳定的输出电压。 3.开关稳压电源的控制原理 在脉冲宽度调制中，保持开关频率（开关周期T）不变，通过改变ton来改变占空比D，从而达到改变输出电压的目的，即D越大，滤波后输出电压也就越大; D越小，滤波后输出电压越小,如图8-3所示。 图8-3 PWM控制方式

  7. 4.开关稳压电源的特点 开关稳压电源具有如下的优点: （1）功耗小、效率高。 （2）体积小、重量轻。 （3）稳压范围宽。 （4）电路形式灵活多样。 开关电源的缺点主要是存在开关噪声干扰。 8.1.2 隔离式高频变换电路 1.正激式变换电路 所谓正激式变换电路，是指开关电源中的变换器不仅起着调节输出电压使其稳定的作用，还作为振荡器产生恒定周期T的方波，后续电路中的脉冲变压器也具有振荡器的作用。

  8. 2.半桥变换电路 半桥变换电路又可称为半桥逆变电路，如图8-5（a）所示.工频交流电源通过电源滤波器、整流滤波器后转换成图中所示的直流电压Ui。VT1、VT2为功率开关管IGBT; TR为高频变压器，L、C3组成LC滤波电路，二极管VD3、VD4组成全波整流元件。 图8-4 正激式变换电路图

  9. 半桥变换电路的特点: 在一个开关周期T内，前半个周期流过高频变压器的电流与后半个周期流过变压器的电流大小相等,方向相反。因此，变压器的磁芯工作在磁滞回线B-H的两端，磁芯得到充分利用。 图8-5 半桥变换电路及波形

  10. 3.全桥变换电路 将半桥电路中的两个电解电容C1和C2换成另外两只开关管,并配上相应的驱动电路即可组成如图8-6所示的全桥变换电路。 图8-6 全桥变换电路

  11. 8.1.3 开关电源的应用 图8-7 给出了 由开关电源构成的 电力系统用直流操 作电源的电路原理 图。 图8-7 直流操作电源的 电路的原理图

  12. 1.交流进线EMI滤波器 2.启动浪涌抑制电路 3.输出控制电路 图8-9 直流开关电源控制系统原理框图

  13. 4.SG3525的管脚功能 图8-10 SG3525内部结构图

  14. 5.IGBT驱动电路

  15. 8.2.1 有源功率因数校正的工作原理 8.2 有源功率因数校正装置 图8-12 Boost-APFC电路

  16. 8.2.2 APFC集成控制电路UC3854及其应用 图8-13 UC3854内部结构框图

  17. 图8-14 采用UC3854构成的APFC电路原理图

  18. 8.3.1 UPS的分类 1.离线式UPS电源 8.3 UPS不间断电源 图8-15 离线式UPS的结构框图

  19. 离线式UPS的特点如下: （1）当市电正常时，只是通过交流稳压后直接输出至负载,因此电路对市电噪音以及浪涌的抑制能力较差。 （2）存在转换时间。 （3）保护性能较差。 （4）结构简单，体积小，重量轻，控制容易，成本低。 2.在线式UPS电源 图8-16 在线式UPS的结构框图

  20. 在线式UPS的特点如下: （1）输出的电压经过UPS处理，输出电源品质较高。 （2）无转换时间。 （3）结构复杂，成本较高。 （4）保护性能好，对市电噪音以及浪涌的抑制能力强。 3.在线交互式UPS电源 图8-17 在线交互式UPS结构框图

  21. 在线交互式UPS的特点如下: （1）具有双向转换器，UPS电池充电时间较短。 （2）存在转换时间。 （3）控制结构复杂，成本较高。 （4）保护性能介于在线式与离线式UPS之间，对市电噪声和浪涌的抑制能力较差。 8.3.2 UPS的整流器 图8-18 单相全桥PWM整流电路

  22. 图8-19 单相全桥PWM整流电路波形

  23. 图8-20 电流电压同相位控制系统结构图 8.3.3 UPS中的逆变器

  24. 图8-21 UPS单相逆变电路 图8-22 UPS单相逆变 电路输出波形

  25. 图8-23 UPS逆变控制系统结构框图 8.3.4 UPS中的锁相技术 图8-24 基本锁相环路的方框图

  26. 8.3.5 UPS中的静态开关 所谓静态开关，是一种以双向晶闸管为基础构成的无触点通断组件。 （a）非零电压开关 （b）零电压开关 图8-25 两种静态开关 图8-26 单相输出UPS静态 开关原理图

  27. 8.4.1 变频调速的基本控制方式 （1）基频以下的变频调速 E1 =4.44f1 N1 KΦm （2）基频以上的变频调速 8.4.2 SPWM变频调速装置 （1）在图8-27中，R为外接能耗制动电阻，当电动机正常工作时，电力晶体管T截止，R中没有电流流过。 （2）控制电路 8.4 变频调速装置

  28. 图8-27 SPWM变频调速装置结构简图

  29. 感谢您使用weleve产品！ • 1、本课件发布于2011年11月18日，由全国专业人才教育网制作，未标明原创的课件均从网络收集或是会员上传，版权归原作者所有，请大家尊重作者的劳动成果，并积极上传自己的作品与大家一起分享交流。 • 2、在使用本产品过程中，如有问题，欢迎联系专业人才教育网客服： • Email：harb2006@163.com • QQ：1330691858 亢龙有悔 • 全国专业人才教育网： www.weleve.com

More Related