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矩阵式隔离型AC-DC变换器的线性自抗扰控制
1
作者 王晓雷 王铂钦 +1 位作者 郭飞亚 冯明鑫 《机电工程技术》 2026年第1期124-130,共7页
矩阵式隔离型AC-DC变换器属于无直流母线的单级AC-DC变换器类型,其省略了直流储能电容使结构更加紧凑,功率密度提高,同时采用高频变压器实现隔离。为了提高该拓扑结构输出侧的动态响应性能和抗干扰性能,提出了一种基于线性自抗扰控制(Li... 矩阵式隔离型AC-DC变换器属于无直流母线的单级AC-DC变换器类型,其省略了直流储能电容使结构更加紧凑,功率密度提高,同时采用高频变压器实现隔离。为了提高该拓扑结构输出侧的动态响应性能和抗干扰性能,提出了一种基于线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)的双闭环控制器。通过对矩阵式隔离型AC-DC变换器拓扑结构进行建模得到数学模型,并在此基础上设计了LADRC双闭环控制方案。对该系统模型进行MATLAB/Simulink仿真实验,结果表明所提基于线性自抗扰的双闭环控制器比PI控制器的动态响应速度缩短10 ms,动态响应性能提升了40%,具备更快的动态响应速度;抗干扰试验结果表明,输出电压瞬态偏差缩小50%,响应时间缩短57%,具备更强的抗干扰能力,验证了该控制策略的正确性。 展开更多
关键词 矩阵变换器 线性自抗扰控制(LADRC) 双闭环控制 隔离型 ac-dc变换器
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新型无桥单级式双向高频链AC-DC变换器研究 被引量：1
2
作者 姜宇 刘闯 +5 位作者 朱帝 蔡国伟 韩钰 杨富尧 裴忠晨 王菁月 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5621-5633,I0025,共14页
传统双级式高频链AC-DC变换器在功率密度以及运行可靠性方面存在局限性,现有单级式拓扑通常面临电路组件众多、调制方案复杂的技术挑战。为此,提出一种新型无桥单级式双向高频链AC-DC变换器,在减少开关器件数目的同时,可彻底消除两级之... 传统双级式高频链AC-DC变换器在功率密度以及运行可靠性方面存在局限性,现有单级式拓扑通常面临电路组件众多、调制方案复杂的技术挑战。为此,提出一种新型无桥单级式双向高频链AC-DC变换器,在减少开关器件数目的同时,可彻底消除两级之间的直流母线电容。此外,该变换器采用简单的单变量调制方法,无需实时迭代变量和判断运行工作点。首先从数学模型入手,推导证明所提调制策略的正确性;其次,对变换器的工作原理、拓扑特点以及软开关性能进行详细分析,并基于状态空间平均方程,设计一种易于实现的虚拟矢量控制方案;最后,设计搭建一台额定功率为600 W的实验样机,验证理论分析的正确性。 展开更多
关键词 隔离型ac-dc变换器 单级式 高频链 调制策略 软开关
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矩阵式隔离型双向AC-DC变换器控制策略 被引量：15
3
作者 梅杨 黄伟超 刘子毓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2499-2506,共8页
针对矩阵式隔离型双向AC-DC变换器,提出一种控制策略,即前级矩阵变换电路和后级全桥电路的调制策略以及矩阵变换器双向开关的换流方法。其中,前级矩阵变换电路的调制基于双线电压调制思路,对扇区进行重新划分,调整和优化开关状态选择,... 针对矩阵式隔离型双向AC-DC变换器,提出一种控制策略,即前级矩阵变换电路和后级全桥电路的调制策略以及矩阵变换器双向开关的换流方法。其中,前级矩阵变换电路的调制基于双线电压调制思路,对扇区进行重新划分,调整和优化开关状态选择,以满足简化换流需求,后级全桥电路根据前级矩阵变换电路的调制策略,配合前级调节脉冲宽度进行协调控制,双向开关换流采用基于交流电压相对大小的两步换流方法。仿真和实验结果表明,在整流和逆变模式下,矩阵式隔离型双向AC-DC变换器均能保证网侧电流正弦,功率因数接近于1,输出电压电流可以保持恒定。由此证明,提出的控制策略,可实现变换器能量双向变换,且输入输出性能优良。 展开更多
关键词 ac-dc变换器 矩阵变换器 控制策略 隔离型
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井下照明电源的新型单级三相高频隔离AC/DC变换器设计 被引量：4
4
作者 崔义森 李德俊 +2 位作者 王聪 党楠 沙广林 《煤炭工程》 北大核心 2012年第8期14-16,共3页
应用电力电子变压器可以实现煤矿井下660V/127V的电压变换,作为照明电源使用。为了简化电力电子变压器的结构,降低电路损耗,文章介绍了一种新型的单级三相高频隔离的AC/DC变换器及其控制方法———采用一个功率变换级同时完成PWM整流及... 应用电力电子变压器可以实现煤矿井下660V/127V的电压变换,作为照明电源使用。为了简化电力电子变压器的结构,降低电路损耗,文章介绍了一种新型的单级三相高频隔离的AC/DC变换器及其控制方法———采用一个功率变换级同时完成PWM整流及高频隔离DC/DC变换,并且通过软件仿真验证了该拓扑结构的可行性。最后,在此基础上完成了小功率电路的样机实验及相关结论分析。结果表明,该变换器可以应用于煤矿井下照明电源的设计中。 展开更多
关键词 三相PWM整流 高频隔离 dc/dc变换器
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一种用对数反对数电路实现真有效值AC/DC转换的方案 被引量：2
5
作者 聂开宝 陈涤 陈志坚 《应用科学学报》 CAS CSCD 2000年第1期72-75,共4页
讨论了用对数反对数电路实现真有效值 AC/ DC转换的方法 ,导出了基本的转换关系 ,分析了影响转换准确度的主要因素 ,用超 β差分对管实现了准确度优于 0 .1%的真有效值测量 .
关键词 真有效值 ac/dc转换 数字多用表 对数反对数电路
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一种高效DC-AC功率转换系统设计与仿真 被引量：3
6
作者 罗小青 胡荣 +1 位作者 陈艳 何尚平 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第4期361-367,共7页
为了减少DC-AC转换系统中转化器和逆变器开关损耗,设计了一种高效的、由双端降压转换器以及H桥逆变器组成的DC-AC功率转换系统.分别设计了降压转换器控制器以及逆变器控制器来控制双端降压转换器和H桥逆变器,通过双向降压转换器产生逆... 为了减少DC-AC转换系统中转化器和逆变器开关损耗,设计了一种高效的、由双端降压转换器以及H桥逆变器组成的DC-AC功率转换系统.分别设计了降压转换器控制器以及逆变器控制器来控制双端降压转换器和H桥逆变器,通过双向降压转换器产生逆变器的混合输入电压,并在H桥逆变器添加简单的LC滤波电路,使得逆变器输出电压谐波失真被限制在0.2%以内,满足IEEE 519标准.结果表明,所提出的两级PEI的总开关损耗不足一级PEI的一半.此外,在负载阻抗和输出功率发生变化的情况下,也可以保证稳定的电压与电流控制性能. 展开更多
关键词 dc-ac转换 双端降压转化器 H桥逆变器 LC滤波电路 电压谐波失真 控制器 混合信号 IEEE 519标准
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基于移相全桥技术的PFC三相四线AC/DC变换器 被引量：2
7
作者 赵涛 王相綦 尚雷 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期70-75,共6页
基于全桥移相(PSFB)控制技术,提出一种可实现交流输入与直流输出隔离的三相四线AC/DC变换器。对基本结构进行了理论分析和实验验证。理论和实验表明该变换器有效提高功率因数,明显改善滞后臂的软开关。
关键词 三相四线 ac/dc变换器 隔离 功率因数校正 滞后臂 软开关改善
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输入不平衡下隔离型AC-DC矩阵变换器控制策略研究 被引量：3
8
作者 邓文浪 李勇 盘宏斌 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1729-1738,共10页
为降低隔离型AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC matrix converter,IAMC)在输入不平衡下网侧有功功率波动,以及抑制网侧LC滤波器的谐振,提出一种基于有源阻尼的无差拍直接功率控制策略。该策略利用网侧电流及其延迟分量来计算IAMC输入侧... 为降低隔离型AC-DC矩阵变换器(Isolated AC-DC matrix converter,IAMC)在输入不平衡下网侧有功功率波动,以及抑制网侧LC滤波器的谐振,提出一种基于有源阻尼的无差拍直接功率控制策略。该策略利用网侧电流及其延迟分量来计算IAMC输入侧滤波器电容电压,省去了传统有源阻尼控制的高精度电压传感器,降低了硬件成本损耗,且无需进行旋转坐标变换以及锁相环,运算量较小。仿真结果表明:所提控制策略在输入电压不平衡工况下可有效抑制网侧电流谐波,降低系统无功功率直流分量,稳定系统输出的有功功率,且具有较好的动态性能。 展开更多
关键词 输入不平衡 隔离型ac-dc矩阵变换器 有源阻尼控制 无差拍直接功率控制
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单相AC-DC变换电路设计及试验 被引量：1
9
作者 薛秀云 宋淑然 +1 位作者 吕永青 郑逸生 《现代电子技术》 2014年第24期138-141,145,共5页
该单相AC？DC变换电路以有源功率因数控制器UCC28019为核心，STM32F103做主控芯片，采用主控芯片片上DAC调节UCC28019电压误差放大器反馈端，控制输出电压稳定输出；设计功率因数测量电路、输出保护电路、功率因数调整电路等电路模块。... 该单相AC？DC变换电路以有源功率因数控制器UCC28019为核心，STM32F103做主控芯片，采用主控芯片片上DAC调节UCC28019电压误差放大器反馈端，控制输出电压稳定输出；设计功率因数测量电路、输出保护电路、功率因数调整电路等电路模块。经测试，系统输入电压为24 V时，输出2 A电流时可稳定输出36 V电压，负载调整率为0.02%，电压调整率为0.028%，功率因数测量最大误差为0.02，过流保护动作电流为2.54 A，交流输入侧功率因数校正后最高达99.9%，转换效率达96.7%，功率因数在0.8~1.0稳定可调。 展开更多
关键词 ac-dc变换 功率因数校正 UCC28019 拓扑结构
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基于扩展移相的隔离型AC-DC变换器零矢量PWM调制策略 被引量：1
10
作者 王盼宝 胡家鑫 +2 位作者 李江鹏 王卫 徐殿国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第14期5569-5582,共14页
传统隔离型双向AC-DC变换器多为两级式结构,变换器效率低、控制系统复杂,现有的单级式解决方案通常依赖大量实时计算,难以兼具低电流应力、宽软开关范围和高功率传输能力特性。为此,该文设计基于双有源全桥的新型单级隔离型双向AC-DC谐... 传统隔离型双向AC-DC变换器多为两级式结构,变换器效率低、控制系统复杂,现有的单级式解决方案通常依赖大量实时计算,难以兼具低电流应力、宽软开关范围和高功率传输能力特性。为此,该文设计基于双有源全桥的新型单级隔离型双向AC-DC谐振变换器,提出一种含有零矢量的复合频率调制策略。从高频开关周期入手,利用数学推导,证明所提方案在实现自动功率因数校正功能的同时,可降低开关器件的开关频率,免除附加吸收电路,实现交直流全桥的软开关,且几乎无功率回流,从而有效提升变换器的功率传输能力,所提单变量调节方法简化控制系统设计。最后,搭建额定功率为450W的仿真和实验平台,证明理论分析的正确性和调制策略的可行性。 展开更多
关键词 隔离型ac-dc变换器 调制策略 零矢量 移相控制 软开关
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一种适用于FADEC系统的宽输入范围AC/DC变换器 被引量：1
11
作者 蒋文亮 朱银玉 +1 位作者 金招省 黄金泉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2774-2779,共6页
针对航空发动机全权限数字电子控制（FADEC）系统专用发电机的输出特性,提出一种电流回馈型恒流变频AC/DC（交流/直流）变换技术,以适应专用发电机的宽输出范围,满足FADEC系统的供电需求.给出了该技术的控制策略、拓扑结构、工作原理、... 针对航空发动机全权限数字电子控制（FADEC）系统专用发电机的输出特性,提出一种电流回馈型恒流变频AC/DC（交流/直流）变换技术,以适应专用发电机的宽输出范围,满足FADEC系统的供电需求.给出了该技术的控制策略、拓扑结构、工作原理、过压故障检测及保护设计方法.试验结果表明：该变换器工作稳定,在-55~125℃全温范围内,满足国家军用标准飞机供电特性（GJB181A）对电源的相关规定.研究成果已成功应用于某型航空发动机数字控制系统中,并通过了台架试车和飞行平台试验. 展开更多
关键词 全权限数字电子控制系统 恒流变换技术 航空发动机 宽输入范围交流/直流变换器 过压保护与故障隔离
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AC-DC转换系统闭环反馈控制策略研究 被引量：2
12
作者 田成元 孙晓微 郭文涛 《电气传动自动化》 2019年第5期14-18,共5页
控制系统设计是AC-DC转换系统设计的必要环节,稳定高效的控制系统是电源可靠工作的必要保障。控制系统的控制策略应该根据被控对象的特点有针对性地去选取,同时也应该遵循一般的控制规律。在设计AC-DC转换系统时,开环控制无法根据被控... 控制系统设计是AC-DC转换系统设计的必要环节,稳定高效的控制系统是电源可靠工作的必要保障。控制系统的控制策略应该根据被控对象的特点有针对性地去选取,同时也应该遵循一般的控制规律。在设计AC-DC转换系统时,开环控制无法根据被控制量的变化进行在线调节,导致输出精度较差,因此本文根据Matlab中电源系统动态数学仿真模型,对AC-DC电源闭环反馈控制策略予以研究。 展开更多
关键词 ac-dc 转换系统 PI控制 仿真分析
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一种新型单级无电解电容AC-DC高频隔离变换器
13
作者 贺素霞 张具琴 《电子器件》 CAS 北大核心 2022年第5期1182-1186,共5页
针对现有车载式充装置存在的大量电解电容影响变换器使用寿命的现象,提出了一种新型单级AC-DC高频隔离式无电解电容变换器。所提单级拓扑输入端无二极管整流桥,同时直流母线不存在电解电容。所提变换器拓扑单元中的两个全桥单元不仅可... 针对现有车载式充装置存在的大量电解电容影响变换器使用寿命的现象,提出了一种新型单级AC-DC高频隔离式无电解电容变换器。所提单级拓扑输入端无二极管整流桥,同时直流母线不存在电解电容。所提变换器拓扑单元中的两个全桥单元不仅可以实现功率因数矫正,而且可充当隔离式DC-DC变换器的初级侧电路。该结构可有效降低磁化电流的大小,从而减小变压器体积和减少多余的磁芯损耗。另外,该变换器可实现开关ZVS导通和ZCS关断。最后,通过搭建一台3 kW的实验样机,以验证所提变换器的有效性和可行性。 展开更多
关键词 单级ac-dc变换器 电解电容 高频隔离 车载充电
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基于虚拟频率的隔离型双向AC/DC变换器最小电流应力控制策略 被引量：13
14
作者 郭东鑫 贾燕冰 +3 位作者 任春光 韩肖清 孟祥齐 王弈赫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2914-2922,共9页
针对隔离型双向AC/DC变换器提出一种基于虚拟频率的最小电流应力控制策略。首先,分析了三重移相(triple phase shift,TPS)控制方法的开关特性,并设计了基于TPS的移相全桥最小电流应力控制算法。然后,针对输出功率与移相比呈非线性的特点... 针对隔离型双向AC/DC变换器提出一种基于虚拟频率的最小电流应力控制策略。首先,分析了三重移相(triple phase shift,TPS)控制方法的开关特性,并设计了基于TPS的移相全桥最小电流应力控制算法。然后,针对输出功率与移相比呈非线性的特点,提出虚拟频率控制方法,该算法不仅可以将非线性控制简化为线性化,还可实现交直流变换器单级转换,有效减小中间母线电容,降低系统电流应力。最后,基于TMS320F28335的实验平台对所提出的控制策略进行了实验验证。实验结果表明,当功率双向传输时,所提控制策略能有效地减小变换器的电流应力。 展开更多
关键词 单相变换器 双向ac/dc变换器 三重移相控制 最小电流应力 虚拟频率控制
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高频隔离型AC-DC环节直流侧阻抗建模与稳定分析 被引量：2
15
作者 朱帝 裴忠晨 +2 位作者 刘闯 张艳 秦健飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期953-962,共10页
为了解决高频隔离型AC-DC环节阻抗建模问题,提出一种电压源型变换器(voltage source converter, VSC)与LLC谐振变换器集成耦合设计成的高频隔离型AC-DC环节(voltage source converter cascade LLC resonant converter,VSC-LLC)直流侧小... 为了解决高频隔离型AC-DC环节阻抗建模问题,提出一种电压源型变换器(voltage source converter, VSC)与LLC谐振变换器集成耦合设计成的高频隔离型AC-DC环节(voltage source converter cascade LLC resonant converter,VSC-LLC)直流侧小信号阻抗模型的建模方法,此方法首先结合在近似谐振点工作模式下LLC谐振变换器的恒增益电压钳位功能,实现单级统一控制策略,将VSC与LLC视为一级;在此基础上,结合基波近似法下LLC谐振变换器的4阶小信号模型,建立了VSC-LLC系统小信号模型,进而推导出直流侧阻抗模型,突破双级系统阻抗建模。最后基于Matlab/Simulink搭建VSC-LLC非线性时域仿真系统,仿真结果验证了所提VSC-LLC直流侧阻抗建模方法的正确性,并分析了电路参数和控制器参数对直流侧阻抗的影响,为基于高频隔离型AC-DC环节微电网的阻抗稳定性分析提供了理论基础。 展开更多
关键词 高频隔离型ac-dc环节 VSC LLC谐振变换器 单级统一控制 阻抗建模与稳定分析
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单级高频隔离型三相双向AC/DC变换器研究综述 被引量：9
16
作者 顾玲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期7434-7448,共15页
单级高频隔离型三相双向AC/DC变换器以单级式的结构可实现高频电气隔离、单位功率因数控制、双向电能传输和升降压变换,在微电网母线电压变换、储能装置功率变换等场合均具有重要的应用。文章基于电路拓扑、调制策略2个方面详述变换器... 单级高频隔离型三相双向AC/DC变换器以单级式的结构可实现高频电气隔离、单位功率因数控制、双向电能传输和升降压变换,在微电网母线电压变换、储能装置功率变换等场合均具有重要的应用。文章基于电路拓扑、调制策略2个方面详述变换器的研究现状,分析各类拓扑和调制方法的工作原理和应用特点,总结拓扑结构机理和衍生方法,归纳考虑变压器伏秒平衡的空间矢量调制策略步骤。最后,从新型半导体器件的应用、软开关的实现和可靠性的提高3个方面对变换器的未来发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 高频隔离 三相ac/dc变换器 双向变换器 脉宽调制策略
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矩阵式AC/DC变换器研究
17
作者 许柏宏 葛红娟 +1 位作者 张文彬 李后春 《沈阳理工大学学报》 CAS 2013年第2期38-42,共5页
对三相/三相矩阵变换器进行变换,得到一种衍生的AC/DC变换器拓扑。采用电流型空间矢量调制策略,推导出在该调制策略下的输出电压的表达式。通过在拓扑中加入一个谐振电感和隔直电容,使得双向开关器件可以实现软开关换流,并详细分析了换... 对三相/三相矩阵变换器进行变换,得到一种衍生的AC/DC变换器拓扑。采用电流型空间矢量调制策略,推导出在该调制策略下的输出电压的表达式。通过在拓扑中加入一个谐振电感和隔直电容,使得双向开关器件可以实现软开关换流,并详细分析了换流过程。将控制算法建立在以电源电压矢量定向的dq同步旋转坐标系中,改变调制矢量实现功率因数调节。仿真结果验证了理论和控制方案的正确性和可行性。 展开更多
关键词 ac dc变换器 高频隔离 软开关 闭环控制
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双向隔离型AC-DC矩阵变换器的双极性SVM调制分析 被引量：1
18
作者 白文静 刘杰 +2 位作者 宁鑫淼 李明 李威臻 《电工材料》 CAS 2023年第6期49-52,56,共5页
首先介绍双向隔离型AC-DC矩阵变换器工作原理及能量流动方向的影响因素,然后详细分析双极性电流空间矢量调制方法的实现原理,最后设计了PI直接功率控制器用于调节充电电流。实现了单位功率因数控制和电网电流低谐波失真率,并通过仿真验... 首先介绍双向隔离型AC-DC矩阵变换器工作原理及能量流动方向的影响因素,然后详细分析双极性电流空间矢量调制方法的实现原理,最后设计了PI直接功率控制器用于调节充电电流。实现了单位功率因数控制和电网电流低谐波失真率,并通过仿真验证了设计的正确性。 展开更多
关键词 双向隔离型ac-dc矩阵变换器 双极性电流空间矢量调制 PI直接功率控制
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高效率高隔离AC-DC开关电源研制与应用 被引量：1
19
作者 肖鹏斌 《移动电源与车辆》 2021年第3期5-6,16,共3页
本文介绍了一款"高效率高隔离AC-DC开关电源"的研制应用过程。基于电源同步整流技术,在较小体积内实现了满足5000W输出功率的高效率高隔离AC-DC开关电源;并具有输出过流和短路保护、输出过压保护、开/关机控制、维修性高等功... 本文介绍了一款"高效率高隔离AC-DC开关电源"的研制应用过程。基于电源同步整流技术,在较小体积内实现了满足5000W输出功率的高效率高隔离AC-DC开关电源;并具有输出过流和短路保护、输出过压保护、开/关机控制、维修性高等功能特点。 展开更多
关键词 开关电源 ac-dc 高效率高隔离
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UPS中蓄电池充放电AC-DC变换电路仿真研究
20
作者 黄捷音 李光升 +1 位作者 谢永成 姜玉海 《通信电源技术》 2015年第5期42-43 46,46,共3页
蓄电池是UPS系统的一个重要组成部分,当电网供电中断时,UPS就依靠存储在蓄电池中的电能继续维持系统正常工作。文章对UPS中蓄电池的充放电进行仿真设计,针对AC-DC变换电路进行仿真分析研究,采用PSIM软件进行仿真分析和验证,仿真结果表... 蓄电池是UPS系统的一个重要组成部分,当电网供电中断时,UPS就依靠存储在蓄电池中的电能继续维持系统正常工作。文章对UPS中蓄电池的充放电进行仿真设计,针对AC-DC变换电路进行仿真分析研究,采用PSIM软件进行仿真分析和验证,仿真结果表明所设计的UPS蓄电池AC-DC变换电路切实可行。 展开更多
关键词 UPS 蓄电池 ac-dc变换 电路仿真
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