【《数字直流电源整流器整体方案设计案例》1300字】

数字直流电源整流器整体方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u29646数字直流电源整流器整体方案设计案例 1178511.1三相VIENNA整流器的拓扑分析 1292561.2VIENNA整流器的数学模型 3205691.3初步方案设计 81.1三相VIENNA整流器的拓扑分析如图2-5所示为VIENNA整流电路原理图，主要由3个输入电源，3个输入电感c，我们可以得到不同的效果。由于三相VIENNA整流器的三相互相对称，所以我们在研究时只需研究其中一相的性质即可。图2-5三相VIENNA整流器电路原理图开关编号组合状态SU00001111SV00110011SW01010101表2-1开关组合状态在正常运行中工作时,每一个两相的开关二极管都具备了导通和截止两个状态,其中1表示导通,0则表示截止,因此,整流器的工作状态存在8个不同可能,如下图所示就是表现出整流器在不同两个开关下的工作状态,其中加粗线用来表示是否存在有大量的电流从二极管中流过。(a)SU=“0”、SV=“0”、SW=“0”(b)SU=“0”、SV=“0”、SW=“1”(c)SU=“0”、SV=“1”、SW=“0”(d)SU=“0”、SV=“1”、SW=“1”(e)SU=“1”、SV=“0”、SW=“0”(f)SU=“1”、SV=“0”、SW=“1”(g)SU=“1”、SV=“1”、SW=“0”(h)SU=“1”、SV=“1”、SW=“1”图2-6不同开关组合下电流流向1.2VIENNA整流器的数学模型1.1.1abc坐标系下的数学模型为了能够使我们能够好好地对于将vienna整流器的应用进行理论研究,建立了将vienna作是整流器的一种基本数学分析模型,并对其应用进行深入地分析研究。定义Si（i=u，v,w），Si为第i相开关函数，可得：（2-1）于是可以得到以下关系式：（2-2）根据上述的工作原理可得如下方程：（2-3）并且根据三相对称得：（2-4）根据上述式子我们可以得到：（2-3）（2-4）在图2-1中被指示为标志表明拓扑在工作时间和过程中每个节点之间电流的相互关系:图2-1主拓扑电路电流关系图在节点p处可得：（2-5）对节点n处可得：（2-6）通过化简我们可得模型如下：ZX其中：1.1.2dq坐标系下的模型分析想把abc坐标系下的向量变化转移到dq坐标系下,首先需要在αβ坐标系上中转。从abc坐标系变换到αβ坐标系称为clarke变换，该变换矩阵如下：（2-8）同样地，从αβ坐标系变换到dq坐标系的称为park变换，其变换矩阵如下：（2-9）所以将abc坐标系的矢量变换到dq坐标系下的变换矩阵即为clarke变换矩阵和park变换矩阵相乘，即为：=(2-10)=式中，ω为d轴旋转的频率，即为电网的基波频率，为dq坐标系中d轴相对于abc自然坐标系下a轴的初始夹角。则通过如下所示的变换过程即可将abc坐标系下的矢量X变换到dq坐标系下：(2-11)将abc坐标系下的开关函数变换到dq坐标系下可得：(2-12)将(2-10)~(2-12)代入VIENNA整流器在abc系统下的状态方程可得VIENNA整流器在dq坐标系下的数学模型:Z其中:1.3初步方案设计一般来说主电路的拓扑基本采用了AC到DC再到AC再到DC的方式，将交流电整流成直流电。图2-1初步方案主电路结构根据上述方案，对一个普通的二极管整流电路在MATLAB/simulink进行仿真，下图是二极管整流电路，电容Cdc=0.00066F，负载电阻R0=40Ω，整流电路输入电阻R1=R2=R3=0.05Ω。图2-2二极管整流电路仿真图2-3输出电压波形图2-4输入端电流波形可以看出，输入端电流有