登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
由于航空器对电源要求较为苛刻,只有严格满足各种品质的需求,才能保证各分系统电路、器件的正常运转和安全工作。本文所要提及的航空逆变电源的特殊性在于它不但能够提供三相正弦平衡电源,而且要保证,在任何内外界环境干扰条件下,任何两相问的相电压幅值与频率保持高度稳定(进行工作状态)。因此采用的逆变主电路是由3个单相全桥式逆变器组合成的三相逆变电路,如图l所示。如何控制逆变主电路中开关器件的工作成为本系统能否达到要求的关键。为了加快开发进度,更为重要的是提高设计的灵活性和精确度,引入现代EDA(电子设计自动化)技术,采用VHDL硬件描述语言进行控制逻辑编程,配置于大规模可编程器件CPLD,FPGA芯片上,对主电路的工作状态进行控制,以获得符合要求的电源电压及波形。
CPLD/FPGA可以在办公室或实验室里方便地设计出所需的专用集成电路,具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性,使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改,极大地提高了电子系统设计的灵活性和通用性。
l调制方案设计
脉宽调制(PWM)是指工作频率不变(即工作周期不变),通过改变开关器件的导通满足输出的要求。为满足设计要求,采用正弦波脉宽调制时间或截止时间来改变占空比,控制输出的电压脉宽,通过控制脉宽系列的变化规律来(SPWM)方法。SPWM波形产生的方法也是多种多样的,有自然采样法、规则采样法和直接面积等效法等等。与其它方法相比,等效面积SPwM算法具有算法简易、谐波含量小、输出波形贴近理想值等特点,因此采用等效面积S删算法进行脉宽调制,进而实现对主电路器件的运转周期过程进行控制。
1.1建立数学模型
首先把单个周期正弦波形分为N等份,然后如图2所示将每一等份的正弦弧线与横轴所包围的面积用与其面积等同的等高不等宽的矩形脉宽来代替,矩形脉宽的中点与正弦弧线在横轴上的投影中点要重合。于是,由N个等高的矩形脉宽系列构成的波形就等同于正弦波形.,这一系列矩形脉宽的宽度及其开关(即开关器件的导通截止时间)可用数学方法进行计算。
如图2所示是第k个脉宽,对应的正弦弧线与横轴所包围的面积SAK,脉宽矩形面积SRk:
式中,M为调制参数。
将正弦波形分为N个等份,每一等份的弧度为
1.2设计计算
N取12,根据正弦波形的对称性,实际矩形脉宽宽度只要算出3个就足够了,取正半周的前半部分进行计算,结果如表l所列(其中M取o.813,歌为第k个等份的中点)。
表1脉宽系列的计算过程及结果
2软硬件的实现
由于采用CPLD/R,GA作为控制电路的硬件载体,通过VHDL硬件描述语言的编程对硬件进行功能的描绘,运用的是数字化的控制方式,因此必须将表中的数据进行转换。假设每个等份的计数值为600,将表中的数据皆与600/0.52359877相乘并取整以便VHDL编程。
笔者接入的晶振为100MHz,根据相电压的频率x,首先对它进行(100×106/x)分频,因此第一步设计一个数控分频器作为主频,不但可以达到要求,还便于实验的调节。
每个脉宽产生的设计思路是,设计一个可逆计数器,顺序是299-0-0-299,取出相应的脉宽一半的数值(转换后),将数值与计数器的变量进行比较,若变量大则输出0,否则输出l,这样保证了脉宽准确地处于等份的中央。
由于电压波形的每个周期内要求有12个脉宽,且每个脉宽的宽度有严格的变化规律,因此,在设计中,每个周期对应的计数量为(600×12)。设计一个0到599计数器cntl,每计到599时产生一个脉冲进行再计数,cnt2计数范围为0到ll,这样在cnt从0到1l变化一趟应为波形的一个周期,所以结合cntl和cnt2可以按规律取出对应的脉宽序号,通过查寻方式取出对应的脉宽宽度一半的数值,用于比较产生脉宽,同时加入正负半波的标志位naga,便于对单相全桥式逆变器各开关器件的控制。
以上叙述的是对单一相电压波形的调制设计,还有另两相A、B,为满足相位平衡,可直接在计数器cntl中加入另两相的脉宽比较输出,但是取出用于比较的脉宽序号是不一样的,B相滞后A相,c相又滞后B相,因此B相在cnt2为4时的脉宽序号与A相在cnt为0时的脉宽序号一致,C相同理,同时还要加入各自的正负半波的标志位flagb,flagc。
其实逆变电源的特殊要求就在于在三相负载不平衡条件下能够保证输出的电源品质不变,因此,每个相的脉宽必须各自能够进行自我调节,以达到各相电压幅值一样。在编程中,必须对每相的电压调节分开,这样,相同脉宽序号下,各相的脉宽宽度并不一定相同,还要根据反馈进行调节。脉宽相应的数值是变化的,因此,对每一相的脉宽宽度分开利用查寻表(如图3所示,有3个表储器A、B、C)的方式获取。
利用EDA设计工具软件MaX+plusII进行波形仿真,仿真结果如图4所示
从仿真结果可以清楚地看到,波形每个周期时间为2.5ms(相当频率400Hz)。对于A相,在flaga和a的“与”与“非”组合下,为对角管子Tl、T2提供信号a12,为另一对对角管子T3T4提供信号a34,而且保证了同一桥臂的上下两管子不会同时导通,所以在设计当中,不用设置死区时间,降低了系统设计的复杂度,从而提高了系统的可靠性。其余两相同理,再利用Gw48.GK实验开发系统板,通过下载到altera公司的EPlK30TCl44.3芯片上进行硬件测试,结果完全符合要求。
3结束语
利用CPLD/FPGA作为硬件电路,采用VHDL等硬件描述语言对硬件的功能进行编程,加快了系统的研发进程。采用数字化的控制方式,大幅度提高了逻辑控制的精确度,实时控制效果好。实践证明CPLD/FPGA芯片可以代替传统的复杂电路,而且可以大比例地缩小电路的硬件规模,提高了集成度,降低了开发成本,提高了系统的可靠性,为航空电源逆变控制电路的设计开辟了新的天地。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
4月16日,工业和信息化部办公厅发布关于组织开展2025年度工业节能监察工作的通知,工作任务:重点行业领域能效监察。按照国家强制性能耗限额标准、能效标准以及能效标杆水平、基准水平等要求,对钢铁、炼化、合成氨、水泥、电解铝、数据中心等行业领域企业开展节能监察,力争实现行业企业全覆盖。重点
4月17日,工业和信息化部办公厅关于组织开展2025年工业互联网一体化进园区“百城千园行”活动的通知(工信厅信管函〔2025〕144号)。其中指出,引导园区企业加快5G/5G-A、时间敏感网络、人工智能、区块链、工业光网、信息模型、开放自动化、边缘计算等新一代信息通信技术与工业互联网的深度融合应用。
4月17日,广东省能源局关于做好全省充电基础设施高质量接入广东省电动汽车充电设施智能服务平台的通知。其中明确,全面推进全省公共充换电设施高质量接入。各充换电设施建设运营企业、新能源汽车企业运营的公共充换电设施要按照新版《电动汽车充电设施智能服务平台互联互通接口说明书》要求,全面实现
北极星碳管家网获悉,日前,工业和信息化部办公厅发布了《工业和信息化部办公厅关于组织开展2025年度工业节能降碳诊断服务工作的通知》通知指出,此次诊断服务范围为钢铁、乙烯、合成氨、电石、电解铝、多晶硅、锂电池、水泥、陶瓷、平板玻璃、电子电器等行业和数据中心、通信基站等信息基础设施。具体
4月17日,湖北省安陆市公共供水管网漏损治理及智慧水务工程工程总承包(EPC)中标结果公告发布。中移建设有限公司、中国移动通信集团湖北有限公司孝感分公司、武汉市给排水工程设计院有限公司、湖北公众信息产业有限责任公司中标,中标价104988609.2元。建设规模:供水管网压力调控、水表智能化升级改造
4月16日,工信部印发关于组织开展2025年度工业节能降碳诊断服务工作的通知(工信厅节函〔2025〕115号)。将聚焦钢铁、乙烯、合成氨、电石、电解铝、多晶硅、锂电池、水泥、陶瓷、平板玻璃、电子电器等行业和数据中心、通信基站等信息基础设施,组织节能降碳服务机构为企业开展公益性节能降碳诊断服务工
3月28日,工业和信息化部组织制定的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025)由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,将于2026年7月1日起开始实施。
4月16日,青海省委副书记、省长罗东川在西宁会见明阳集团党委书记、董事长张传卫一行,表示坚定支持明阳扎根青海创新高质量发展,链主拉动风电产业集群、应用场景和实证示范项目建设,全力打造国家清洁能源产业高地。张传卫在座谈中指出,作为青海首批新能源战略性合作和风电整机制造企业,明阳通过自
随着全球能源转型的加速推进,储能产业迎来了前所未有的发展机遇。然而,储能电站安全事故频发,给行业带来了严峻的挑战。为了保障储能产业的安全、健康、可持续发展,根据国家标准化管理委员会2021年12月28日下达的强制性国家标准制修订计划(国标委发〔2021〕37号),计划代号(20214450-Q-339)正式
新一轮电力体制改革10年来,南方区域勇担改革“试验田”使命,大胆探索、稳步实施,以广东起步开展现货市场试点,以省域市场积累的宝贵经验助力区域市场建设,为全国统一电力市场体系建设作出积极贡献。南方能源监管局以监管促改革、以创新破难题,为南方区域电力市场从无到有、从省内到跨省协同的跨越
日前,湖北省生态环境厅发布2025年碳排放第三方核查项目公开招标公告,本次采购内容为2024年度纳入全国碳市场的湖北省重点排放单位和湖北碳市场的控排企业的碳排放核查;2024年度发电、钢铁、水泥及电解铝行业重点排放单位月度信息化存证审核工作,拟采购10家碳排放第三方核查机构承担644家重点控排企
4月17日,工业和信息化部办公厅关于组织开展2025年工业互联网一体化进园区“百城千园行”活动的通知(工信厅信管函〔2025〕144号)。其中指出,引导园区企业加快5G/5G-A、时间敏感网络、人工智能、区块链、工业光网、信息模型、开放自动化、边缘计算等新一代信息通信技术与工业互联网的深度融合应用。
4月17日,常州市政府办公室关于印发《常州市深化制造业智能化改造数字化转型网络化联接三年行动计划(2025—2027年)》的通知(常政办发〔2025〕11号)。其中指出,到2027年,全市制造业智能化、数字化、网络化水平进一步提升,实现“百千万”目标,即建成100家先进工厂、打造1000个行业典型场景、实施
4月16日,浙江温州市龙湾区发展和改革局公开2024年工作总结及2025年工作思路。文件显示,2024年浙江温州市龙湾区116家规上新能源企业全年新能源产业产值达446.34亿元,同比增长14.5%。温州龙湾新能源装备新产业平台招引新能源装备相关标志性重大项目9个,其中瑞浦能源动力与储能锂电子电池及系统项目等
4月14日,国新办举行经济数据例行新闻发布会,介绍2025年一季度进出口情况。海关总署新闻发言人、统计分析司司长吕大良在介绍一季度我国出口的有关情况时表示,一季度,我国出口规模突破了6万亿元,实现6.9%的较快增长,在压力下展现了较强的韧性。我们认为,可以从需求、创新和竞争力这几个方面来看:
在德国Lichtenstein-Unterhausen,一家专业模具制造企业正上演着传统制造业的能源革命。当大多数企业还在为能源成本与环保指标纠结时,KonFormGmbH用科士达BluePulse系列交出了一份亮眼答卷:绿电自发自用、成本效率优化、电网依赖性降低、6个月零故障稳定运行、两天完成系统部署等。这份答卷的背后,
北极星售电网获悉,3月29日,重庆市万州区人民政府发布关于印发《万州区促进民营经济高质量发展若干措施》(以下简称《措施》)的通知。《措施》指出,提高用能用地保障。用好用足分时电价政策。探索在万州经开区建设增量配电网,支持民营企业投资建设分布式光伏和分布式储能项目。支持民营整车企业加
北极星风力发电网获悉,4月15日,吉林省大安市人民政府发布关于组织大安市支持招商引资风电项目建设指标竞争性配置的公告。公告显示,本次大安市15万千瓦风电项目为招商引资奖励类项目,分为10万千瓦和5万千瓦两个子项目,视省内电力消纳实际情况以市场化方式安排并网,优选大安市支持招商引资10万千瓦
3月份,规模以上工业增加值同比实际增长7.7%(增加值增速均为扣除价格因素的实际增长率)。从环比看,3月份,规模以上工业增加值比上月增长0.44%。1—3月份,规模以上工业增加值同比增长6.5%。分三大门类看,3月份,采矿业增加值同比增长9.3%,制造业增长7.9%,电力、热力、燃气及水生产和供应业增长3.
2025年1—3月份,全国固定资产投资(不含农户)103174亿元,同比增长4.2%(按可比口径计算,详见附注7),增速比1—2月份加快0.1个百分点。其中,民间固定资产投资同比增长0.4%,增速加快0.4个百分点。从环比看,3月份固定资产投资(不含农户)增长0.15%。分产业看,第一产业投资2081亿元,同比增长16.
4月15日,乌兰察布市发展和改革委员会发布关于向社会公开征求《新能源项目开发建设指导意见(试行)》意见的公告。意见指出,乌兰察布市新能源资源开发由市政府统一规划、集中管理、有序组织开发。市政府负责新能源资源开发协议签订,并按照全市新能源资源开发建设规划,统筹布局新能源资源开发建设项目
北极星氢能网获悉,4月15日,明阳集团党委书记、董事长张传卫到中国石油化工集团有限公司(下称“中国石化”)北京总部,拜会中国石化集团党组书记、董事长马永生,并开展座谈。双方围绕推进全面战略深化合作、聚力打造绿色新质生产力等进行深入交流。马永生表示,中国石化牢牢把握能源革命和产业变革
在时代发展的壮阔浪潮中,环卫装备产业正经历着前所未有的深刻变革。据行业最新数据显示,2025年1季度环卫装备市场结束了连续4年的销量下滑态势,行业累计销售量同比增长3.5%,近年来首次实现正向增长。其中,新能源环卫装备同比激增64%。2022年—2024年,盈峰环境新能源环卫装备市占率连续3年保持行业
#第十届中国长垣国际起重装备博览交易会#4月16日,第十届中国长垣国际起重装备博览交易会在河南长垣国际会展中心隆重启幕。本届展会以"数智赋能绿动未来质赢天下"为主题,汇聚300余家国内外知名企业,全面展示起重设备、智能控制、绿色能源等全产业链创新成果。作为"全国起重行业风向标"的行业盛会,展
4月17日,工业和信息化部办公厅关于组织开展2025年工业互联网一体化进园区“百城千园行”活动的通知(工信厅信管函〔2025〕144号)。其中指出,引导园区企业加快5G/5G-A、时间敏感网络、人工智能、区块链、工业光网、信息模型、开放自动化、边缘计算等新一代信息通信技术与工业互联网的深度融合应用。
北极星氢能网获悉,4月15日,天津市人民政府办公厅发布《关于支持科技型企业高质量发展若干政策措施的通知》。《通知》指出,在绿色低碳领域,技术创新阶段。围绕退役动力电池、废塑料等资源循环方向,开展重大技术、装备和工艺研发,最高给予市财政资金500万元项目支持;围绕绿色氢能、前沿储能、碳捕
4月16日上午,上海交易集团党委书记、董事长余旭峰带队拜访国家电网有限公司(以下简称“国家电网”)。国家电网总会计师、党组成员陈西接待余旭峰一行。双方围绕加强沟通对接、深化多领域业务合作进行深入交流。余旭峰感谢国家电网热情接待,简要介绍了上海交易集团业务布局及创新发展情况。他表示,
煤炭发展迎新“增长极”中煤协预计2028年前后我国煤炭消费总量进入峰值平台期4月9日,中国煤炭工业协会举行煤炭行业年度新闻发布会,发布《2024煤炭行业发展年度报告》(以下简称《报告》)。该《报告》系统回顾了“十四五”以来煤炭行业改革发展,并对2025年煤炭市场走势进行分析研判。面对“十五五”
近日,军信股份在投资互动平台上表示,公司持续关注垃圾焚烧与虚拟电厂的融合发展,后续如有相关进展,公司将按规定披露。
据“复旦大学”消息,4月16日,复旦大学连开三场创新学院高质量建设推进会。会上,宣布成立智能材料与未来能源创新学院,中国科学院院士赵东元任院长;成立未来信息创新学院,副校长周磊任院长;高质量推进建设智能机器人与先进制造创新学院,副校长姜育刚任院长。现场,裘新,金力,中国科学院院士包
北极星氢能网获悉,近期,内蒙古鄂尔多斯市首批氢能环卫车在伊金霍洛旗正式投入示范运营。本次投运的氢能环卫车,采用国鸿氢能的燃料电池系统作为动力装置,实现环卫作业与环保理念的融合。相较于传统车型,该批氢能环卫车具有显著优势:仅需4-8分钟即可完成加氢,且燃料电池系统能量密度高、功率大,
又到春天繁花似锦,春季广交会如约而至。2025年4月15日,第137届中国进出口商品交易会(广交会)在广州盛大开幕。“中国第一展”火热开局,纳八方来客。格普光能再次亮相广交会,会世界友,议绿能新未来。广交会是中国历史最长、规模最大、商品种类最全的综合性国际贸易盛会,是中国企业“走出去”的重
4月17日,中华人民共和国和马来西亚关于构建高水平战略性中马命运共同体的联合声明发布。声明提出,双方将继续鼓励企业按照商业原则推进新能源领域合作,共同打造绿色经济新业态,并探讨和推进在轨道装备、航空航天、核电等领域开展合作,支持马来西亚的航空公司引进和运营中国商用飞机,助力各自产业
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!