新型谐振式高效智能开关电源

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1、新型谐振式高效智能开关电源选题背景当前市面上开关电源存在缺点：输入电压范围与电源效率矛盾。要想在一个宽输入范围下实现效率90%以上很难。而实际应用屮乂存在这样的应用场合，如风力发电等新能源的利用。这些新能源的特点是变化较大，如风速的变化范围很宽，光照强度在一天之中也可以有很大变化。因此，宽输入范围的高效电源的研究很有实际意义。下图为各种新能源的利用：一、现有资源硕件资源:工科楼电工电子实验室（各种实验设备）。软件资源：电力电子P1SM仿真软件。二、变换器特点与指标1、以风力发电为例，变换器特点有：风速宽范围变化时，能实现最大功率跟踪（

2、MPPT算法）o能量可双向流动。在风速过快时可使后级负载能量冋流，对风机电磁制动，防止过速。采用谐振的方法实现输岀开关管的零开关。2、变换器的具体技术指标如下：最大输出功率300W短时过载900W（60sec）功率为5%"100%时，效率达到90%以上蓄电池充电管理与保护变换器过压、过流、欠压、短路保护，过温保护电磁干扰(传导干扰、辐射干扰)满足和关工业标准注：实验风机为三相永磁同步电机，风速大范围变化时风机输出电压范围约为：6Vrms50Vrms三、主要工作1、解决变换器的宽输入问题。2、实现变换器的高效率。3、电力电子变换器的主要

3、损耗：开关器件的通态损耗与开关损耗。(1)通态损耗◊选用通态电阻小的开关管(如：trenchMOSFET)(2)开关损耗◊采用谐振开关或其它先进控制技术，实现开关管的ZVS、ZCS四、已做的工作选定主电路拓扑：Z源PWM整流电路。拓扑特点：宽输入范围升降压均可，输入功率因数接近1,无需外加电路实现6个桥臂开关管的零电压开通，能量的双向流动。30.00VaTima(rrw、以上两图屮红色曲线为输入电压，青色曲线为输入电流，米黄色曲线为输出电压，由这两组仿真波形可看出，Z源PWM整流器在6〜50V的输入电压下可实现输出电压稳定为12V,输

4、入功率因数近似为1。五、下一步的工作输出开关管的零电压开通(ZVS)o对电路拓扑的进一步仿真分析。实际调试、制作电路。印制电路板制作，完成作品。变换器性能测试。作詁总结报告。过程与收获。动手能力。在项目开展的过程屮，自己动手绕制变压器，焊接电路，选购元器件。对电路拓扑进行仿真分析。六、经营团队建立队员之间的相互信任，是成功的基石求同存异，允许冇不同的声音存在,激发队员的创造力团队责任感，热爱团队，团队的成功就是每个队员的成功七、过程与收获1、项目管理进度管理,制定合理的项目时间表分工合作，队员各司其职,提高团队效率交流总结，队员Z间定

5、期展开讨论交流活动2、搜集资料图书馆管藏,借阅相关书籍图书馆数据库（IEEE论文、万方数据库等）八、前景展望面对全球化的能源危机，利用新型能源是出路。风能、太阳能等新型能源前景广阔。它们都是清洁型能源，不用燃料，不占耕地，没冇污染，运行成本低。我国风力资源、太阳能资源等新型能源均较丰富，利用这些能源意义重大。以上新型能源的利用大都需要经过电力电子装置进行变换后，才能并网或直接使用。因此，捉高电力电子变换装置的效率将会产生巨大的经济效益。Z源PWM变换器是一种宽输入的新型变换拓扑，目前技术还不够成熟，需要进一步的研究并改进该拓扑特性，取

6、得更大的效益。该项目产品化，投入使用，可以获得巨大的社会经济效益。