灯丝稳流电源ACAC 变换器的设计与研制
acdc转换电路设计
acdc转换电路设计AC/DC转换电路设计AC/DC转换电路是一种电子电路，用于将交流电（AC）转换成直流电（DC）。
其设计主要考虑输出电流稳定性、波形质量和能效等因素。
下面是一个简单的AC/DC转换电路的设计概述。
首先，选择合适的整流器。
整流器的作用是将交流电转换成脉动的直流电。
常见的整流器有半波整流器和全波整流器。
半波整流器只使用交流波形的正半周期，而全波整流器则使用了整个交流波形。
选择合适的整流器取决于所需的输出电流和功率要求。
其次，添加滤波器来消除直流输出中的脉动。
滤波器可以采用电容器、电感器或它们的组合。
电容器通过存储电荷来平滑输出电流，而电感器通过存储能量来过滤掉高频噪声。
根据设计需求，确定合适的电容和电感数值，并正确连接在电路中。
然后，考虑稳压电路。
稳压电路的作用是保持输出电压恒定不变，即使输入电压波动或负载变化。
常见的稳压电路包括线性稳压器和开关稳压器。
线性稳压器通过放大电压差异来降低输出电压变动，而开关稳压器则以开关方式调整输出电压。
根据实际需求，选择适合的稳压电路。
最后，进行电路布局和元件选型。
在设计中，必须注意电路线路的延迟、噪声和热耦合等问题。
选择适当的元件，如二极管、变压器和电容器等，以满足设计要求。
同时，进行必要的电路仿真和调试，以确保设计的可靠性和效果。
AC/DC转换电路设计的关键是在符合要求的输出电流和电压的同时，保持电路的稳定性和能效。
通过合理的整流、滤波、稳压和布局设计，可以实现高效、稳定的AC/DC转换电路。
稳压电源的设计与制作-毕业设计
稳压电源的设计与制作学生：XX 指导教师：XX摘要：随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。
本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。
开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。
由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。
本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。
并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。
电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。
最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足小型电子设备的用电需要。
数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它与传统的稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1～5V之间连续可调，其输出电压大小以1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋”“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。
该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。
详细分析了电源的拓朴图及工作原理。
ACAC变换技术 ppt课件
显然，如果不考虑晶闸管导通压降，所有晶闸管的门及触 发信号均保持触发，就相当于6个二极管，输出电压和输 入电压相同。输入三相电压、线电压波形如图7-9所示。
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ACAC变换技术 ppt课件
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T1
A
R
a
T4
T3
B
b
R
T6
T5
cCRFra bibliotekT2图7-8 负载为Y连接的三相交流控制器
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输入电压有效值为220V，D=0.6，n=6（即m=4） 时，其输出波形如图7-2所示。对输出波形进行谐 波分析后可以看出，这种控制方法输出谐波较大。
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ACAC变换技术 ppt课件
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2 延迟角控制
交流调压通常采用两个反并联晶闸管或双向晶闸管作为一 相电流的通断开关，通过调节延迟角控制电压幅度，在灯 光、温度等小容量控制中有着广泛的用途。单相交流调压 电路图和图7-1相同。
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7-4电压传输AC比AC与变延换技迟术角p关pt课系件
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R-L负载,当电源电压过零时，负载电感产 生的电动势使晶闸管继续导通，此时导通 角 ，也就是说当输入电压过零时，输 出电流并不等于零。在 时刻触发晶闸管 T1导通，在 时刻，晶闸管T1电流为零， T1自然关断， 为熄灭角。电压平衡方程：
作频率限制。这种变换器又称逆变器，通常在中等功率范 围内应用，其工作原理在DC-AC变换中已有讲述。
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ACAC变换技术 ppt课件
2
ACAC变换技术
交流信号的三要素即频率、幅度和相位，交流控 制器不改变输出频率，只改变交流的幅度。
改变交流输出的幅度，有三种方法可以实现：
电力电子学 ACAC
1 Ih = I p 2
假设4：输入电流有效值与输出电流有效值 的关系同输出是DC、AC没有关系
I = I1
2 2
（DC输出时的输入电流有效值）
2
I = I P + IQ + I h
3 2 2 I P + I Q = I1 = 2
1 U d max I1 = Id 3 UN
1 Ip = I1 2
*1 *2 *3
稳态分量 有功功率
振荡分量
2 单相阻性交流负载 瞬时输出功率
分析思路
功率平衡分析法 输入电流： 1）平均稳态分量 输入电流的基波同相分量提供 2）振荡分量：由输入谐波电流提供 3）输入基波正交分量 理想变频器能够达到的最大功率因数
1 po = (1− cos2θo )Ud max Id 2
1）平均稳态分量
αN = π −α p
余弦函数法
输出电压满足：
1）在每一个脉冲周期 ： 2）期望的输出电压
∝
U o = 1.17U i cos α p
=
uo = U om sin ωot
余弦函数：
uc = U cm cos α p
基准电压： =
ur = U rm sin ωot
交点 ： 触发角 U om α p = arccos （ sin ωot ) 1.17U i
工作原理 ★ 输出电压畸变 负载对输入系统的影响 优缺点
第二章
AC/AC直接变频器
§1 §2 §3 §4
工作原理 ★ 输出电压畸变 负载对输入系统的影响 优缺点
Cycloconverter connections with three-phase output.
(a) Three-pulse bridge. (b) Six-pulse bridge.
第四章电力电子技术(ACAC)
O
ωt
uG1
O
π
ωt
uG2
O θ
π
ωt
uo
O
π
ωt
io
O
π ωt π
uVT
O
ωt
阻感负载单相交流调压电路0≤α＜φ窄脉冲 触发时的波形
阻感负载单相交流调压电路0≤α＜φ宽脉冲 触发时的波形
4.2.2 单相斩控式交流调压电路
4.2.3 三相交流调压电路
1、三相相控式交流调压电路
ua ~ VT4 VT1 VT6 VT3 VT2 VT5 Ucn' Ubn' n' Uan'
触发角α按正弦规律变化时电路的输出电压波形
P uo 2
O
输出电压
平均输出电压 P P 0 2
ωt
电路的工作状态---以阻感负载为例
uo,io uo t2 io t3 t4 t5 t O t1 uP
uo t
O uN
O iP O iN O P 整流 逆变 阻断 N
uo io
输入功率因数 交交变频电路采用的是相位控制方式，因此 其输入电流的相位总是落后于输入电压。即使不 是感性负载，在输出电压按正弦波规律由0变为 最大再变为0的过程中，整流电路的触发角也按 正弦波规律由90°变为0再向90°变化。在交流 输出电压接近0时，整流电路输出电压平均值接 近于0，触发角接近90°，输入电流总是滞后于 电压的，因而功率因数较低。 输入电流谐波 和可控整流电路输入电流的谐波相比，交交 变频电路输入电流的频谱要复杂得多，但各次谐 波的幅值要比可控整流电路的谐波幅值小。
输出电压谐波 交交变频电路的输出电压谐波非常复杂，既 与输出频率 f o、电网频率f i有关，也与变流电路 的脉波数有关。
ACAC变换电路的原理和应用
ACAC变换电路的原理和应用1. 引言ACAC（Alternating Current to Alternating Current）变换电路是一种能够将交流电信号的特性进行变换的电路。
它广泛应用于各种电子设备的功率变换、信号处理以及电力系统中。
本文将介绍ACAC变换电路的原理以及其在各领域中的应用。
2. ACAC变换电路的原理ACAC变换电路的主要原理是通过电子元件的控制将输入的交流电信号转换为具有不同特性的交流电信号。
下面是ACAC变换电路的主要原理：•交流电信号输入：将交流电信号作为输入信号输入到ACAC变换电路中。
•电子元件的控制：ACAC变换电路中使用不同的电子元件，如晶体管、电容、电感等，通过对这些电子元件进行控制，可以改变输入信号的幅值、频率以及相位等特性。
•信号处理：通过分析输入信号的波形特征和目标要求，对交流电信号进行处理，如放大、滤波、调节相位等。
•输出信号：最终将处理过的交流电信号作为输出信号输出。
3. ACAC变换电路的应用ACAC变换电路在不同领域有着广泛的应用，下面将介绍其在几个典型领域中的应用。
3.1 电力系统在电力系统中，ACAC变换电路常被用于电网的稳定控制和电能质量的改善。
其中有几个主要的应用包括：•电力负荷控制：通过改变交流电的频率和相位，ACAC变换电路可以实现电力负荷的平衡控制，从而避免电网的过载或不平衡。
•电能质量改善：ACAC变换电路可以对电能进行滤波处理，去除电网中的谐波分量，从而提高电能质量，减少对用户设备的影响。
3.2 电子设备在各种电子设备中，ACAC变换电路也有着重要的应用，主要包括以下几个方面：•功率变换：ACAC变换电路常被用于将输入的交流电信号转换为特定的输出功率，如直流电源的变换、电机的驱动等。
•信号处理：ACAC变换电路可以对输入信号进行放大、滤波、调节相位等处理，使其适应于各种不同的电子设备。
•电路保护：ACAC变换电路还可以用于电子设备的电路保护，如过电流保护、过压保护等。
ACDC开关电源控制器的设计与应用
关键词：变换器，ＰＷＭ控制，ＣＶ模式，ＣＣ模式，ｍａｔｌａｂ仿真
武汉理工大学硕士学位论文
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｓ
ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｅ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｍｏｒｅ ｓｔａｂｌｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｉｔ
本文的主要工作可归结如下： １、根据开关电源管理器控制模式的比较，提出了峰值电流模式控制ＰＷＭ技术。 重点研究多种模式的转换，在此基础上引入ＰＳＭ模式调节，通过对控制器功能 的需求分析，结合控制器的结构框图和峰值电流模式控制ＰＷＭ技术的特点，设 计出了控制器的整体方案框图。 ２、在ｍａｔｌａｂ仿真环境下，研究控制器整个系统的软件架构，并重点设计软启动 模块、峰值电流的采集模块、模式转换模块和电路保护模块。通过研究控制器 系统，得到控制器的小信号模型，设计了控制级的传输函数，使系统得到补偿。 ３、研究控制器的外围应用电路，重点设计高频变压器，进行参数的设计，系统 的调试，对系统进行完善。 ４、针对在模块测试和系统测试中遇到的问题，提出一些合理的解决方案，使系 统的性能更加优化，得到稳定的系统运行。
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｐｅｏｐｌｅ ａｒｅ ｉｎｓｅｐａｒａｂｌｅ ｆｒｏｍ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｒｅ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｐｏｐｕｌａｒ ｆｏｒ ａｌｌ ｐｅｏｐｌｅ，ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ ｃｅｌｌ ｐｈｏｎｅｓ，ｌａｐｔｏｐｓ，ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｍｅｒａｓ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｔｈｅｙ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｅｖｅｒｙｗｈｅｒｅ．Ｂｕｔ ｔｈｅｓｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｎｅｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ Ｓｏ ａ ｇｏｏｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｃａｎ ｍａｋｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｏｒｋ ｖｅｒｙ ｗｅｌｌ．
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计
毕业设计—便携式DCAC逆变电源设计一、引言逆变电源是将直流电能转换为交流电能的一种电子设备，广泛应用于无线通信、家用电器和电子产品等领域。
传统的逆变电源通常采用大型变压器和独立的整流和逆变电路，体积大、效率低。
为了满足现代化生活的需求，便携式逆变电源的设计变得越来越重要。
本文旨在设计一种便携式的直流-交流逆变电源，具有小巧轻便、高效率和良好的负载适应性等特点。
二、设计原理本设计主要采用的是基于全桥拓扑的逆变电路，输入电源为一个稳定的直流电压，输出电源为一个稳定的交流电压。
1.全桥逆变器原理全桥逆变器的基本原理是将直流电能转换为交流电能。
它由四个开关管组成，它们根据逆变器的工作方式交替打开和关闭，以便将直流电流交替流过变压器的不同侧。
2.控制电路控制电路对开关管的开关时间进行控制，以保证逆变器工作的稳定性。
常见的控制电路有PWM控制和SPWM控制。
PWM控制的原理是通过调整开关管的开关频率来控制输出电压的幅值，同时通过调节占空比来控制输出电压的频率。
SPWM控制则是调整开关管的开关频率和占空比来控制输出电压的波形。
3.滤波电路滤波电路用于滤除逆变过程中产生的高频噪声和谐波，保证输出电压的稳定性和平滑性。
三、设计步骤1.确定输入和输出参数根据实际需求，确定输入电压、输出电压和输出频率等参数。
2.选择开关管和变压器根据输出功率和电流要求，选择适合的开关管和变压器。
3.设计控制电路根据所选定的控制电路，设计和搭建控制电路，并进行实验测试。
4.设计滤波电路根据所选定的滤波电路，进行电路设计和实验测试，确保输出电压的稳定性和平滑性。
5.优化电路和布局优化电路和布局，减小电路的尺寸和体积，提高整体效率和稳定性。
四、实施计划1.设计电路的原理图和PCB布局图，并进行调试和测试。
2.确定电路的参数和性能指标，并进行性能测试。
3.优化电路和布局，减小尺寸和体积。
4.编写设计报告，并撰写毕业论文。
五、预期结果与意义本设计将设计一种小巧轻便、高效率和负载适应性好的便携式逆变电源。
第六章 ACAC变换器
2、其他交流电力控制电路 2.1 交流调功电路 2.2 交流电力电子开关
• 阻感负载时的工作过程分析
在ωt =α时刻开通VT1，负载电流满足
解方程得
式中 θ为晶闸管导通角
6.2.1 相控交流调压电路－单相
1、交流调压电路
1.1 相控交流调压电路
• VT2导通时，上述关系完全相同，只是io极性 相反，相位差180°
6.2.1 相控交流调压电路－单相
• 可见有以下几种典型工况： 1. =0º，上式右端=0，α+θ=π，即
为纯电阻工况 2. ≠0º， =α，由上式可 得，θ=π
，表明两个VT相当于二极管， 开始不起调压作用。 3. ≠0º， α＞,θ＜π，此时电流波 形如前所画。
6.2.1 相控交流调压电路－单相
6.2.1 相控交流调
• α<，θ>π,VT1提前通，L被过充电，放电 时间延长，触发VT2时，负载电流未过零 反向。
6.2.1 相控交流调压电路－单相
• α<，θ>π,VT1提前通，L被过充电，放电 时间延长，触发VT2时，负载电流未过零 反向。
6.2.1 相控交流调压电路－单相
正弦项
指数衰减项
6.2.1 相控交流调压电路－三相
➢三相四线 • 基本原理：相当于三个单相
交流调压电路的组合，三相 互相错开120°工作。基波 和3倍次以外的谐波在三相 之间流动，不流过零线
6.2.1 相控交流调压电路－三相
➢ 问题：三相中3倍次谐波同相位，全 部流过零线。零线有很大3倍次谐波
1）单相相控交流调压电路 2）三相相控交流调压电路
1.2 PWM交流调压电路
ACDC变换器开题报告
ACDC变换器开题报告ACDC变换器开题报告概述：ACDC变换器是一种将交流电转换为直流电的电力转换装置。
在现代电子设备中，直流电是最常用的电源形式，而交流电则是从电网中供应的主要电力形式。
因此，ACDC变换器在电子设备中起着至关重要的作用。
本文旨在探讨ACDC变换器的原理、应用和未来发展趋势。
一、原理ACDC变换器的原理基于电力电子技术和电磁学原理。
其主要组成部分包括整流器、滤波器和稳压器。
整流器将交流电转换为脉动的直流电，滤波器则用于平滑输出电压，稳压器则确保输出电压的稳定性。
通过这一过程，ACDC变换器能够将交流电转换为稳定的直流电供应给电子设备。
二、应用ACDC变换器广泛应用于各种电子设备中，如电脑、手机、电视等。
它们在电子设备中的作用是将电网供应的交流电转换为设备所需的直流电。
这样一来，电子设备就能够正常工作，并且不受电网波动的影响。
此外，ACDC变换器还应用于电力系统中，用于将电网中的交流电转换为直流电供应给大型工业设备。
三、发展趋势随着科技的不断进步，ACDC变换器也在不断发展。
未来，ACDC变换器将朝着更高效、更小型化和更可靠的方向发展。
一方面，随着能源需求的增加，对电力转换的效率要求也越来越高。
因此，研究人员将致力于开发更高效的ACDC变换器，以减少能源损耗。
另一方面，随着电子设备的不断发展，对ACDC变换器的尺寸要求也越来越小。
因此，研究人员将努力开发更小型化的ACDC变换器，以适应紧凑的电子设备。
此外，为了提高ACDC变换器的可靠性，研究人员还将致力于寻找更稳定的材料和改进设计。
结论ACDC变换器作为一种将交流电转换为直流电的重要电力转换装置，在现代电子设备中扮演着至关重要的角色。
通过整流、滤波和稳压等过程，ACDC变换器能够将电网供应的交流电转换为稳定的直流电，以满足电子设备的需求。
未来，ACDC变换器将继续发展，以提高效率、尺寸和可靠性，以满足不断增长的能源需求和电子设备的要求。
基于原边反馈的AC-DC转换器的设计与建模中期报告
基于原边反馈的AC-DC转换器的设计与建模中期报告1.研究背景交流-直流（AC-DC）转换器广泛用于电力电子系统中，例如家庭应用和工业应用。
传统的交流-直流转换器使用变压器，整流器和平滑器来将交流电转换为直流电。
这种转换器的效率低，体积大且需要多个电路元件。
为了克服这些问题，交流-直流转换器的现代设计采用了不同的拓扑结构和控制策略，其中一种是基于原边反馈的交流-直流转换器。
2.研究目的本论文的研究目的是设计和建模基于原边反馈的AC-DC转换器，研究其性能和优化方案，为电力电子系统的设计提供理论依据。
3.研究内容和方法（1）设计基于原边反馈的AC-DC转换器。
（2）建模和仿真在Matlab/Simulink环境中的转换器性能和效率。
（3）分析和比较设计方案，提出优化方案。
（4）验证仿真结果，设计并制作实验样机。
（5）对实验结果进行分析和总结。
4.预期结果通过本论文的研究，我们预计能够设计并建模基于原边反馈的AC-DC转换器，研究其性能和优化方案，并制作实验样机进行验证。
预计获得以下结果：（1）所设计的转换器能够高效地将交流电转换为直流电，具有较高的转换效率和稳定性。
（2）设计的转换器相比传统的转换器具有更小的体积和更少的电路元件。
（3）通过分析和比较不同方案和优化方案，能够得出最佳设计和控制策略。
（4）实验结果能够验证仿真结果，并对转换器的性能进行进一步的验证和分析。
（5）可以通过本论文的研究为交流-直流转换器的设计提供参考和指导，具有实际应用价值。
5.论文结构和计划本论文的章节结构如下：第一章：绪论，介绍本论文的背景和研究目的。
第二章：相关研究综述，介绍现有的交流-直流转换器设计和控制策略。
第三章：基于原边反馈的交流-直流转换器设计，包括转换器电路图和控制策略。
第四章：转换器性能分析和优化，仿真和比较不同的设计和控制策略。
第五章：实验设计和结果分析，制作实验样机并验证仿真结果。
第六章：总结和展望，总结本研究的主要结果和贡献，提出未来的研究方向。
《ACAC变换技术》课件
高精度
ACAC变换技术能够实现高精度的信 号转换和处理，提高了信号的质量和 可靠性。
ACAC变换技Байду номын сангаас的缺点
稳定性
ACAC变换技术的稳定性有待提高，可能会受到外部干扰和电路参数 的影响。
计算复杂度
虽然ACAC变换技术具有灵活性和高效性，但其计算复杂度相对较高 ，需要消耗更多的计算资源。
适用范围
ACAC变换技术适用于特定的信号处理领域，对于其他领域的应用可 能需要进一步的研究和改进。
ACAC变换技术在智能电网领域的应用案例
总结词
ACAC变换技术在智能电网领域的应用案例 ，主要涉及分布式发电、微电网、智能配电 网等方面。
详细描述
在智能电网领域中，ACAC变换器可以实现 分布式发电和微电网的并网运行，提高电力 系统的可再生能源利用率和稳定性。同时， 在智能配电网中，ACAC变换器可以实现电 能的调度和优化，提高电力系统的运行效率 和可靠性。此外，ACAC变换器还可以用于 智能家居和智能楼宇的能源管理和节能控制 ，提高能源利用效率和环保性能。
参数调整
ACAC变换技术的参数调整较为复杂，需要专业人员进行配置和优化 。
ACAC变换技术的发展趋势
算法优化
硬件实现
未来研究将致力于优化ACAC变换技术的算 法，提高其计算效率和稳定性。
随着集成电路技术的发展，ACAC变换技术 将进一步集成化，实现更小体积、更低成 本的硬件实现。
应用拓展
与其他技术的结合
ACAC变换技术的控制策略
电压控制策略
电压控制策略是ACAC变换技术中 最常用的控制策略之一，通过调 节输出电压的幅值和相位来实现 系统的控制。
电流控制策略
电流控制策略通过调节输出电流的 幅值和相位来实现系统的控制，具 有快速响应和抑制电流冲击的能力 。
acac转换器工作原理
acac转换器工作原理The acac converter, also known as the asynchronous cascaded ac-ac converter, is a type of power electronic device used for the conversion of alternating current (AC) power. 这种转换器被广泛应用于工业和商业领域，以实现交流电能的控制和变换。
It operates by converting the input AC voltage to a DC voltage through rectification, and then converting it back to a desired output AC voltage through inversion. 它的工作原理是通过整流将输入的交流电压转换为直流电压，然后通过逆变将直流电压再次转换为所需的输出交流电压。
One of the main benefits of the acac converter is its ability to provide variable voltage and frequency output, making it suitable for a wide range of applications. 通过控制逆变电路中的开关元件，可以实现输出电压和频率的灵活调节，因此这种转换器非常适用于众多应用场景。
For instance, it can be used in motor speed control systems, where the speed of the motor can be controlled by adjusting the outputvoltage and frequency of the acac converter. 比如，在电机调速系统中，可以通过调节变频器的输出电压和频率来实现电机的速度控制。
AC-DC电力变换装置的设计
1 概述1.1 研究背景及意义AC/DC 电力变换装置是利用电力电子器件将交流电变换为直流电的装置，也称为整流装置。
整流是电力电子技术中出现最早的一种，其形式多种多样，各具特色。
整流技术经历了交流电机-直流电机系统、汞弧整流器、可控硅整流系统等发展过程。
整流装置在这期间体积越来越小，效率越来载高。
如今，AC/DC 电力变换技术广泛应用于各行各业，如冶金、化工、电源技术等。
AC/DC变换是将交流变换为直流，AC/DC转换器就是将交流电变为直流电的设备，其功率流向可以是双向的，功率流由电源流向负载的称为“整流”，功率流由负载返回电源的称为“有源逆变”。
AC/DC变换器输入为50/60Hz的交流电，因必须经整流、滤波，因此体积相对较大的滤波电容器是必不可少的。
为了提高AC/DC 电力变换装置的性能，以不断满足人们日益增长的各种需求，控制理论被广泛应用于整流技术中。
AC/DC 电力变换装置应用广泛。
例如在船舶电力系统中，AC/DC 电力变换装置将发电机产生的电能进行处理，将其产生的三相交流电变换为电压大小可控的直流电能，再继续分配到后续的负载中。
为了使变换后的电能满足后续负载的需要，AC/DC 电力变换装置必须对输出的直流电压进行稳定、准确、快速的控制。
所以，AC/DC 电力变换装置的控制技术对整个整流系统，甚至整个船舶电力系统的正常工作有重大的意义。
而控制技术反过来也促进了AC/DC 电力变换技术，仍至整个电力电子技术的发展。
由于人类生活水平及工业生产水平的提高，电网中的用电设备日益增加，而不同的用电设备需要不同性质的电能。
电力电子技术就是将一种电力变换为另一种电力，以满足不同负载的要求。
电力变换依靠控制电力电子器件来实现，所以研究其控制技术有重要的实际意义。
1.2 国内外发展与现状1.2.1 电力电子技术的发展与现状一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。
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灯丝稳流电源AC/AC变换器的设计与研制曹京学1，2王杰1何占伟3(1 上海交通大学电气工程系, 上海200030，2 中国电工设备总公司上海分公司, 上海200030,3 中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄050051)摘要：介绍了一种新型灯丝稳流电源的关键设计和计算，采用并联交错单端正激变换器电路拓扑结构，它由输入整流、逆变及输出换向以及输入、输出滤波器构成。
分析研究了这类变换器工作模式、稳态原理与电压瞬时值反馈控制策略。
原理试验结果证实了这类变换器的正确性和先进性。
关键词：AC/AC变换器；并联单端正激变换器；灯丝稳流The Design and Development of AC/AC Converters Switching Mode Power Supply on Steadying Current Mode for FilamentCao Jingxue Wang Jie He Zhanwei(1 Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030; 2 Chinese Electrician Equipment Main CorporationShanghai subsidiary Company, Shanghai 200030; 3 The 13th Graduate School of China ElectronicsTechnology Group Company (CETC) Shijiazhuang 050051)Abstract: The key design and calculation of switching mode power supply on steadying current mode for use with filament are introduced. The circuit topologic is adopted parallel connection single-ended forward converters, the circuit structure is constituted of input commutate、athwart converters、output exchange phase as well as input and output filter. An operation mode steady principles and transient voltage feedback control strategy of a converter are investigated. The correction and advance of the new concept of those converters are verified by the test result.Key Words: Ac/Ac converters；Parallel connection single-ended forward converters；Steadying current mode for use with filament1引言能源在社会现代化方面起着关键作用。
电力电子技术以其灵活的功率变换方式，高性能、高功率密度、高效率，在21世纪必将得到大力发展，而开关电源是电力电子技术中占有很大比重的一个重要方面。
高功率密度、高效率、高功率因数、高性能和高可靠性仍然是今后高频开关电源的发展方向。
目前AC/DC变换器、DC/DC变换器、DC/AC逆变器高频环节变换技术的研究经过10多年的发展已取得了显著的成果，但对AC/AC变换技术的研究仅限于交流负载与交流电网无电气隔离的晶闸管相控变频器、矩阵变换器和不间断电源UPS。
[1]2问题的提出本文首次提出并深入研究了交流负载与交流电网有高频电气隔离的基于并联单端正激变换器电路拓扑结构的灯丝稳流电源AC/AC变换器，对电力电子学的发展和实现新型电子变压器、正弦交流稳压器均具有重要意义。
[2] [3] [4]在电压源高频交流环节AC/AC变换器原理研究一文中研究了基于Forward变换器的电压源高频交流环节AC/AC变换器电路结构，如图1所示。
该电路结构由输入周波变换器、高频变压器、输出周波变换器构1成，能够将一种正弦交流电变换成另一种同频率的正弦交流电。
输入、输出周波变换器均由四象限功率开关(能承受双向电压应力和双向电流应力)构成。
电压源高频交流环节AC/AC变换器电路拓扑族共8种，包括单正激式、并联交错正激式、推挽全波式、推挽桥式、半桥全波式、半桥桥式、全桥全波式、全桥桥式等八种电路。
在这里采用并联交错单端正激变换器电路和输出逆变器研究制作灯丝稳流电源AC/AC变换器。
为了满足用户需求，输出电流0A～3.5Aac可以调节，输出电压小于220Vac，输出功率不小于1000W。
3系统构成及主回路设计图2示出整机电路原理框图。
它的设计主要通过并联交错单端正激变换器电路和输出逆变器两部分完成。
单相市电经输入滤波整流、逆变成具有高频载波的正弦调制信号，然后经过整流及高频滤波得到正弦波全波整流后的波形（准正弦波），再由四个MOSFET桥式换向后成为50Hz正弦波。
增加反馈控制回路实现0A～3.5Aac可以调节的输出稳流的性能要求。
图1 电压源高频交流环节AC/AC变换器电路结构Fig.1 AC/ AC convertor circuit frame with high frequency AC link on voltage mode图2 电路原理框图Fig.2 Circuit principle frame of power supply3图3 电路原理图Fig.3 Circuit principle diagram隔离式DC/DC 变换器电路拓扑结构中并联单端正激变换器电路主要应用在中小功率电源，适合本电源要求的1000W 输出功率的要求，不失为一种合理的选择。
它有两个相同的单端正激变换器交叉并联使用，提供双倍的输出功率。
如果两开关管由一组PWM 脉冲激励同时通断，在副边则可得到两个单端变换器的叠加功率输出。
如果S1和S2由交替的脉冲通断，而每个开关管的导通时间最大值均小于二分之一周期，那么不仅输出功率是两个单端变换器的功率叠加，并且由于续流二极管两端的开关脉冲频率提高了一倍，有利于缩小输出滤波器的体积，并减少输出电压纹波。
DC/DC 变换电路主要为功率变压器设计，它采用。
经过分析计算采用ETD49磁芯，初级线圈30匝，则根据输出电压最高220Vac 、输入最低电压198Vac 、最大占空比0.45可求得次级绕组圈数N2,N2=(30/198)×(220/（0.43×2）)=38.8，取N2为39匝。
[10]在高频逆变SPWM （100kHz ）逆变过程中栅驱动波形为高频SPWM 波形，经过高频变压器变压隔离，得到具有正弦包络线的正弦调制交流波形，一次完成所需电压与调制。
然后经过超快恢复二极管整流，LC 高频滤波，滤掉高频分量，保留100Hz 的低频成分，得到准正弦波。
在换向过程中，栅驱动波形不是高频SPWM ，而是低频50Hz 方波，经过4个MOSFET 桥式换向后，在第一个半周M1、M4导通，在第二个半周M2、M3导通，得到50Hz 的正弦波输出，在经过滤波便得到失真度较小的50Hz 的正弦波输出。
图4 各阶段的变换波形Fig.4 T he conversion waveforms of each phases4 关键技术设计4.1 同步方波的产生如何保证两次变换的波形同步，这是设计的核心问题。
也就是考虑初级高频SPWM 包含的正弦波信息与次极控制方波保持完全同步。
这样才不致使输出波形有较大的交越失真，因为50Hz 的方波驱动，频率低，MOSFET 正式在电压过零时开通和关断，不存在换向损耗，效率较高，增加了产品的可靠性。
电压（t ）高频波形高频滤波形换向后波形市电经过电压采样、比较产生两路50Hz的方波脉冲，这样与初级高频SPWM包含的正弦波信息保持了同步，见图5所示。
然后经光耦隔离、IR2110驱动芯片的整形延时，有效的控制4只MOSFET（IRFP460）进行换向。
图5 换向信号的产生电路Fig.5 making the signal circuit of exchange direction4.2控制环路及SPWM栅驱动波形的产生SPWM栅驱动波形的产生是利用开关电源专用集成电路UC2825来产生的。
由于是稳流电源，电流输出采样取自于高频整流滤波后瞬时值。
得到一全波整流后的波形经滤波整形成一直流电压与电流基准比较放大，这一误差控制信号光耦隔离后送到UC3825的误差放大器的同相端，从而控制高频SPWM输出（f=100kHz），得到稳定的电流输出。
[11]图6 单端正激箝位软开关电路Fig.6 The clamp soft switch circuit of single-ended forward converters4.3单端正激箝位软开关并联交错单端正激变换器电路是由两个单端变换器构成，为了防止功率器件关断时引起的过电压保证900V的MOSFET（SSH10N90A）安全工作，引入箝位软开关电路。
图6示出单端正激箝位软开关电路。
嵌位绕组N1和嵌位电容C CL、二极管D CL使开关S P在关断时有效地把电压嵌位到2Vs上。
并用L S、C S、D C、D S形成零电压关断和零电流导通的软开关条件，实现了高可靠和高效率工作。
[6]4.4次级有源箝位技术由于整流二极管的反向恢复特性和变压器次级漏感的存在，使次级整流电路产生很高的尖峰电压和明显的电磁干扰，通常采用RC电路来加以抑制，但在高频时损耗很大。
图7 次级有源箝位技术Fig.7 The secondary active clamp technology circuit图7中L2为变压器的次级漏感。
缓冲电路由L5、C5、开关S5及二极管D3、D4、D6、D7组成。
整流管D1（RHRP8120）和续流管D2（RHRP8120）在反向恢复时使变压器次级漏感L2储能增加，本文所述的有源箝位电路有效地限制了二极管两端的反向峰值电压，同时将二极管反向恢复电流在漏感上的储能转移到负载中，从而有效地提高了效率。
[6]4.5多重环路控制电路平均电流模式控制系统采用PI调节器，需要确定比例系数和零点两个参数。
调节器比例系数Kp的计算原则是保证电流调节器输出信号的上升阶段的斜率比锯齿波斜率小。
这样电流环才会稳定。
[13]零点选择在较低的频率范围内，在开关频率所对应的角频率的1/10～1/20处，以获得在开环截止频率处较充足的相位裕量。