电力电子陈坚第9章多级组合.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 9.6.3 电池充电电源(续) 1、恒流（限压）充电阶段 ： VVRef ， V2正值很大，二极管D2阻断， VR不起控制作用，电池的充电电压V从初值逐渐上升 2、恒压（限流）充电阶段 ： VVRef ， V2下降，D2导通， D1阻断，电流调节器IR退出调节作用，电压调节器VR工作 两个充电阶段： 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 9.1 变速恒频交流发电系统 9.2 太阳能光伏发电系统 9.3 晶闸管相控整流—有源逆变的直流输电系统 9.4 交流异步电动机变频变速传动系统 *9.5 AC/DC—DC/AC恒压、横频（CVCF）不间断电源UPS 9.6 带功率因数校正（APFC）的开关电源和充电电源 9.7 荧光灯-电子镇流器照明电源 9.8 感应加热电源、电焊和电磁灶电源 第九章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 荧光灯-电子镇流器照明电源 1、白炽灯：热光源，电一光转换效率很低 照明方式： 白炽灯与荧光灯差异： 2、荧光灯：冷光源， 50HZ电源供电时电一光转换效率也比钨丝炽热发光效率高3-4倍 3、 LED：节能效果非常显著 1、电阻温度系数为正值 2、电阻温度系数为负值-------必须加入镇流器 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 荧光灯-电子镇流器照明电源(续) 1、串联一个稳流电感（压降VL远大于灯光压降VR），电容CS是用来补偿功率因数，小电容C1用于降低起动过程中的过压和无线电干扰 2、双金属片开关K1（起辉器）在常温下闭合。合上开关K后，电源经电感L和K1形成回路，使K1发热迅速断开电路，L感应高压反电势加在灯管两个电极之间使气体开始放电，点燃灯投入工作。正常工作时电极温度高使K1保持断开状态。一旦断开电源开关K，K1恢复到闭合状态。 基本原理： 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 荧光灯-电子镇流器照明电源(续) 电感作镇流器缺点： 采用50HZ电源供电，L值比较大，灯管电流在半个电源周期脉动一次 高频电子镇流器： 灯管供电电压的频率为20-25kHz，在相同的电抗时，可显著地减小电子镇流器的重量、体积。且电源电流正弦性好，功率因数接近于1.0 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 9.1 变速恒频交流发电系统 9.2 太阳能光伏发电系统 9.3 晶闸管相控整流—有源逆变的直流输电系统 9.4 交流异步电动机变频变速传动系统 *9.5 AC/DC—DC/AC恒压、横频（CVCF）不间断电源UPS 9.6 带功率因数校正（APFC）的开关电源和充电电源 9.7 荧光灯-电子镇流器照明电源 9.8 感应加热电源、电焊和电磁灶电源 第九章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 9.8.1 感应加热电源 加热原理： 线圈中注入中频电流，产生中频交变磁场，在金属部件中感应中频涡流；金属部件电阻耗损在金属部件内部转化为热能 加热电源： 晶闸管逆变器为中频谐振式逆变器，输出频率跟踪感应加热线圈和C构成的谐振频率fr（一般逆变器的输出频率f略高于谐振频率fr，为晶闸管提供负载换流的条件） 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 9.8.2 高频电焊电源 普通电焊机： 将电网50Hz交流电经变压器降压再整流成低压（如50V）直流作电焊电源：重量、体积大，焊接特性调控不理想 高频电焊机： 采用AC/DC一DC/AC一AC/DC三级变换；用中频变压器取代了50Hz工频变压器，故重量轻、体积小；高频逆变器可对焊接过程进行快速的调控从而改善焊接特性 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 9.8.3 电磁灶电源 普通加热： 电饭煲和煤气炉加热时，大量热能逸出到空间，电一热转换效率低 高频感应加热： 将50Hz交流电源整流滤波后，由一个全控开关T控制感应线圈和谐振电容C构成的并联谐振电路，将直流电压VD逆变为25-40kHz的高频电能对感应线圈供电，电一热转换效率高 第9章 多级开关电路组合型电力电子变换电源的应用 * 小 结 组合型电力电子变换电源 含有直流中间环节的交流—直流—交流两级变换交流电源 含有交流中间环节的直流—交流—直流二级变换直流电源 有中间直流环节的多级交流电源的应用领域涉及变速恒频风力发电系统，太阳能光伏发电系统、不间断电源UP