基于单相PFC电路的有源电容模块设计任务书

 2020-02-18 05:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

单相变换器在新能源、电动汽车、航空航天等领域中得到了广泛应用。由于在单相整流器或逆变器中,存在交流侧和直流侧瞬时脉动功率不平衡的问题,使得交流侧二倍频脉动功率会传播到直流侧产生二倍工频纹波电流,且直流母线会有一定的纹波电压和纹波电流分量,影响变换器的工作性能,甚至引起安全问题。针对这种问题,传统的解决方法是采用在直流侧并联电解电容,但它的缺点在于esr大,当低频纹波电流流经电解电容时,会产生很大损耗,导致电容内部核温上升从而电解液挥发,电容值减小,增大esr,降低了电容工作的可靠性。对比于传统方法,采用在dc-link侧并联有源电容电路有着许多优势。有源电容方案是通过在单相变换器中添加额外的电路,由功率半导体、滤波电感和储能元件组成,起到平衡功率、抑制纹波电压和储存短期能量的作用,能够优化电容的体积、成本和可靠性。当负载发生变化时,为了提高系统的响应速度,需要对有源电容的控制策略进行优化,使得有源电容电路能够根据负载调节。本课题以1kw单相逆变器为例,提出了一种根据负载可调的自适应有源电容控制方案,并搭建仿真模型,并对仿真结果进行分析。

具体研究内容包括:

1. 完成单相全桥逆变器和有源电容电路的设计;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求


1. 阅读相关文献不少于15篇,其中英文不少于3篇。了解该领域技术发展历史中的重大突破的背景和影响,并理解本毕业设计的设计/开发背景和意义;

2. 翻译必读参考文献中的第4篇文献(不少于3000中文字符);

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

1-2周,查阅资料,外文翻译,完成开题答辩;

3-5周,对逆变器及有源电容电路的拓扑、参数进行选择;

6-10周,掌握相关仿真软件使用方法,并完成仿真验证;

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4. 主要参考文献

[1] 陈坚. 电力电子学—电力电子变换和控制技术. 北京:高等教育出版社,2002

[2] h. wang and h. wang, "an active capacitor with self-power and internal feedback control signals," 2017 ieee energy conversion congress and exposition (ecce), cincinnati, oh, 2017, pp. 3484-3488.

[3] t. h. wang, h. s. h. chung, and w. liu, “use of a series voltage compensator for reduction of the dc-link capacitance in a capacitor-supported system,” ieee trans. power electron., vol. 29, no. 3, pp. 1163–1175, mar. 2014.

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