高功率因数斯特林制冷机驱动控制系统设计
发布时间：2021-01-08 01:48
斯特林制冷技术作为低温技术的一个重要分支,相比于传统的蒸汽压缩节流制冷系统,其系统制冷剂无污染、制冷温区广、效率高,在节能环保方面优势明显,广泛应用于航空航天、军事、超导、低温电子学等领域。其中,直线驱动型自由活塞式斯特林制冷机（Free-piston Stirling Cooler,FPSC）因其结构紧凑、重量轻、噪声低、磨损小、可靠性高、寿命长等优点获得越来越多的关注。但由于斯特林制冷机的技术和生产成本较高,针对大冷量斯特林制冷机的控制器研究还处于起步阶段。另外,随着电网对电能质量的要求逐步提高,有源功率因数校正技术（Active Power Factor Correction,APFC）作为一种有效的谐波治理手段,在电机控制中的应用日益广泛。论文首先介绍了斯特林制冷机及其控制系统、APFC技术和温度过程控制技术的研究现状。根据实际控制需求,基于dsPIC30F4011主控芯片构建了单相直线FPSC控制系统,给出了其软硬件设计过程。硬件系统包括逆变主电路、信号采样与调理电路、串口通信电路、辅助开关电源等;软件设计包括主程序结构、单片机SPWM的软件实现、AD采样的优化方法、电机的软...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
控制对象实物图
图 2-4 IPM 及其外围电路图 2-5 自举电路及电容充电电流路径当高侧 IGBT 或 FWD 导通时，DBS承受整个母线电压，选取的自举二极管应能耐受此最大反向电压。同时反向恢复时间越小越好，可减少自举电容回馈到 VCC的电荷量。FNA23512A 内部已经集成了一个自举二极管。其参数为：最大重复反向电压 1200V，正向电流 1A，正向电流峰值 2A，反
10图 2-5 自举电路及电容充电电流路径BT 或 FWD 导通时，DBS承受整个母线电压，选取的自举二极管应能耐向恢复时间越小越好，可减少自举电容回馈到 VCC的电荷量。FNA2351二极管。其参数为：最大重复反向电压 1200V，正向电流 1A，正向电0ns。用于防止初始自举电容充电时出现很大的峰值电流。在 VCC额定 15V 条小于 2A，本文选用 10Ω 自举电阻。同时，RBS也不宜取得过大，RBS过过长，VDB在需要的脉冲频率下来不及达到最低值，导致欠压保护而不电路设计障输出引脚 VFO 在短路电流保护或低侧电源偏置欠压锁定时，会输出低配置是漏极开路，正常工作时应上拉至 5V。为了将母线的功率地与单
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈如何抑制谐波提高电能质量[J]. 吴光贵. 电源技术应用. 2013 (05)
[2]基于HCNR201的电压采集隔离电路设计[J]. 尤文艳,金鹏,肖力. 单片机与嵌入式系统应用. 2012(02)
[3]基于TOPSwitchGX的单端反激式开关电源的设计与应用[J]. 李劲,陶益民. 上海电气技术. 2009(03)
[4]公用电网中的谐波危害及对策[J]. 贾红芳,占志峰. 电工电气. 2009(07)
[5]斯特林制冷机用于商业制冷的研究现状初析[J]. 陈曦,张华,吴亦农. 制冷学报. 2008(06)
[6]基于IR1150的单相高功率因数整流器设计与实现[J]. 张厚升. 电力自动化设备. 2007(06)
[7]功率因数校正技术及不同控制策略研究[J]. 程曼丽,刘明,郭芬. 现代电子技术. 2007(10)
[8]斯特林低温制冷机的研究与发展[J]. 陈国邦,颜鹏达,李金寿. 低温工程. 2006(05)
[9]单周期控制的单相功率因数校正技术现状与发展[J]. 吴赟,龚春英. 电源世界. 2006(10)
[10]微型斯特林制冷机技术研究[J]. 黄晖,陈晓屏,李娟,陈军,朱继航,赵杰,蔡毅. 红外与激光工程. 2006(S5)
博士论文
[1]无桥PFC拓扑结构及控制策略研究[D]. 刘桂花.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于霍尔传感器的无刷直流电机矢量控制系统设计与研究[D]. 张亚光.东南大学 2016
[2]PFC设计和无刷直流电机控制研究[D]. 曹翔.东南大学 2015
[3]智能自适应PID/PD控制器设计及仿真研究[D]. 晏亭太.哈尔滨工业大学 2014
[4]基于Smith预估器的模糊PID温度控制算法研究[D]. 张连会.哈尔滨工业大学 2012
[5]高频开关电源的研究与设计[D]. 杨晓静.武汉理工大学 2011
[6]单端反激式开关电源研究与设计[D]. 张维.西安电子科技大学 2011
[7]PID参数整定技术的研究及应用[D]. 刘玲玲.郑州大学 2010
[8]基于Smith预估器的模糊PID控制在中央空调系统中的应用[D]. 杨珂.南华大学 2010
[9]基于自整定PID控制器的温度控制系统研究[D]. 欧阳磊.安徽理工大学 2009
[10]基于单周期控制策略的新型高效率PFC电路研究[D]. 刘妍.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2963663
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
控制对象实物图
图 2-4 IPM 及其外围电路图 2-5 自举电路及电容充电电流路径当高侧 IGBT 或 FWD 导通时，DBS承受整个母线电压，选取的自举二极管应能耐受此最大反向电压。同时反向恢复时间越小越好，可减少自举电容回馈到 VCC的电荷量。FNA23512A 内部已经集成了一个自举二极管。其参数为：最大重复反向电压 1200V，正向电流 1A，正向电流峰值 2A，反
10图 2-5 自举电路及电容充电电流路径BT 或 FWD 导通时，DBS承受整个母线电压，选取的自举二极管应能耐向恢复时间越小越好，可减少自举电容回馈到 VCC的电荷量。FNA2351二极管。其参数为：最大重复反向电压 1200V，正向电流 1A，正向电0ns。用于防止初始自举电容充电时出现很大的峰值电流。在 VCC额定 15V 条小于 2A，本文选用 10Ω 自举电阻。同时，RBS也不宜取得过大，RBS过过长，VDB在需要的脉冲频率下来不及达到最低值，导致欠压保护而不电路设计障输出引脚 VFO 在短路电流保护或低侧电源偏置欠压锁定时，会输出低配置是漏极开路，正常工作时应上拉至 5V。为了将母线的功率地与单
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈如何抑制谐波提高电能质量[J]. 吴光贵. 电源技术应用. 2013 (05)
[2]基于HCNR201的电压采集隔离电路设计[J]. 尤文艳,金鹏,肖力. 单片机与嵌入式系统应用. 2012(02)
[3]基于TOPSwitchGX的单端反激式开关电源的设计与应用[J]. 李劲,陶益民. 上海电气技术. 2009(03)
[4]公用电网中的谐波危害及对策[J]. 贾红芳,占志峰. 电工电气. 2009(07)
[5]斯特林制冷机用于商业制冷的研究现状初析[J]. 陈曦,张华,吴亦农. 制冷学报. 2008(06)
[6]基于IR1150的单相高功率因数整流器设计与实现[J]. 张厚升. 电力自动化设备. 2007(06)
[7]功率因数校正技术及不同控制策略研究[J]. 程曼丽,刘明,郭芬. 现代电子技术. 2007(10)
[8]斯特林低温制冷机的研究与发展[J]. 陈国邦,颜鹏达,李金寿. 低温工程. 2006(05)
[9]单周期控制的单相功率因数校正技术现状与发展[J]. 吴赟,龚春英. 电源世界. 2006(10)
[10]微型斯特林制冷机技术研究[J]. 黄晖,陈晓屏,李娟,陈军,朱继航,赵杰,蔡毅. 红外与激光工程. 2006(S5)
博士论文
[1]无桥PFC拓扑结构及控制策略研究[D]. 刘桂花.哈尔滨工业大学 2009
硕士论文
[1]基于霍尔传感器的无刷直流电机矢量控制系统设计与研究[D]. 张亚光.东南大学 2016
[2]PFC设计和无刷直流电机控制研究[D]. 曹翔.东南大学 2015
[3]智能自适应PID/PD控制器设计及仿真研究[D]. 晏亭太.哈尔滨工业大学 2014
[4]基于Smith预估器的模糊PID温度控制算法研究[D]. 张连会.哈尔滨工业大学 2012
[5]高频开关电源的研究与设计[D]. 杨晓静.武汉理工大学 2011
[6]单端反激式开关电源研究与设计[D]. 张维.西安电子科技大学 2011
[7]PID参数整定技术的研究及应用[D]. 刘玲玲.郑州大学 2010
[8]基于Smith预估器的模糊PID控制在中央空调系统中的应用[D]. 杨珂.南华大学 2010
[9]基于自整定PID控制器的温度控制系统研究[D]. 欧阳磊.安徽理工大学 2009
[10]基于单周期控制策略的新型高效率PFC电路研究[D]. 刘妍.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2963663
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