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简述新型谐振式高效智能开关电源

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。而实际应用中又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

二、变换器特点与指标

风速宽范围变化时,能实现最大功率跟踪(MPPT算法)。

能量可双向流动。

在风速过快时可使后级负载能量回流,对风机电磁制动,防止过速。

采用谐振的方法实现输出开关管的零开关。

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)满足相关工业标准

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。

MOSFET)

(2)开关损耗à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

图1

图2

以上图2中的两幅图中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)。

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。

作品总结报告。

过程与收获。

动手能力。

在项目开展的过程中,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,允许有不同的声音存在,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,队员之间定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,没有污染,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,提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。

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