基于DSP单相PWM整流器在3.5kW车载充电机中的研制

发布时间：2017-09-19 21:29

  本文关键词：基于DSP单相PWM整流器在3.5kW车载充电机中的研制

  更多相关文章： PWM整流器 高功率因数 车载充电机 DSP 碳化硅

【摘要】：随着现代工业的快速发展,能源危机和环境污染已成为当今面临的重要课题,新能源发展已被广泛认可和推广,新能源汽车凭借节能环保的优势在汽车发展方向备受关注,同时新能源汽车与充电设备是互为充分必要关系。而充电设备又是电动汽车的重要组成部分。目前电动汽车充电机可分为非车载充电机和车载充电机,非车载充电机主要包括大型的固定式充电站、充电桩,但他们投入成本高、受区域限制等因素;而车载充电机凭借着成本低、使用方便灵活等优点,未来将有广阔的前景。充电设备行业也正朝着应用技术高频化、数字系统化及绿色环保方向发展。显然,在过去传统的AC-DC整流装置因其会向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰等缺点限制了自身的发展,但PWM整流器具有可控功率因数、恒定直流母线电压、低电流谐波含量和能量可双向流动等优点,使其在AC-DC变换中具有广泛的应用前景。本文主要针对基于DSP单相PWM整流器在3.5kW充电机中的相关问题进行了研究与开发,首先研究了单相PWM整流器拓扑结构和单相PWM整流器的工作原理,并深入分析了单极性和双极性PWM调制原理。其次研究了间接电流和直接电流控制策略。在理论研究的基础上,本文主要从实现3.5kW高频智能化车载充电机角度对PWM整理器的硬件电路设计、软件设计以及外观和散热器设计,硬件设计主要有主电路的设计、控制电路模块、辅助电源模块、驱动电路模块和EMI电路模块等;软件设计基于DSP芯片TMS320F28335控制核心搭建了试验平台。最后,本文运用SABER12仿真软件对单相PWM整流器进行了系统仿真,验证了基于DSP单相PWM整流器在3.5kW车载充电机中进行研制的合理性和正确性。
【关键词】：PWM整流器 高功率因数 车载充电机 DSP 碳化硅
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM461
【目录】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 研究意义8-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 单相PWM整流器的数学模型9-10
• 1.2.2 单相PWM整流器的拓扑结构10-11
• 1.2.3 单相PWM整流器的控制策略11
• 1.3 本论文的主要研究内容11-13
• 第二章 单相PWM整流器的工作原理13-24
• 2.1 单相PWM整流器的电路结构13
• 2.2 PWM调制方式13-22
• 2.2.1 单极性PWM调制13-19
• 2.2.2 双极性PWM调制19-22
• 2.3 单相PWM整流器的运行分析22-23
• 2.4 小结23-24
• 第三章 单相PWM整流器的控制策略24-33
• 3.1 间接电流控制24-25
• 3.2 直接电流控制25-32
• 3.3 小结32-33
• 第四章 系统硬件及软件设计33-57
• 4.1 主电路设计34-45
• 4.1.1 交流侧电感的设计34-38
• 4.1.2 直流侧电容的设计38-39
• 4.1.3 直流侧LC谐振电路的设计39-40
• 4.1.4 功率开关管的选型40-42
• 4.1.5 安规与EMI电路的设计42-45
• 4.2 辅助电源电路设计45-46
• 4.3 控制系统设计46-53
• 4.3.1 控制系统硬件设计46-51
• 4.3.2 控制系统软件设计51-53
• 4.4 整机结构和散热设计53-56
• 4.5 小结56-57
• 第五章 系统仿真及物理实验57-65
• 5.1 系统仿真研究57-58
• 5.2 物理实验58-64
• 5.3 小结64-65
• 第六章 总结与工作展望65-66
• 6.1 总结65
• 6.2 工作展望65-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果69-70
• 致谢70-71
• 附件71

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