pspice电路静态工作点分析：icspec干货 电源变换类型分析

pspice电路静态工作点分析：icspec干货 电源变换类型分析全波整流是通过二极管桥式电路结构将输入电压的负电压成分转换为正电压后整流成直流电压（脉冲电压）。而半波整流是使用一个二极管来消除输入负电压成分后整流为直流电压（脉冲电压）。

全波整流和半波整流（AC/DC转换）将AC（交流电压）转换为DC（直流电压）的整流方式有全波整流和半波整流。两种情况都利用了二极管的电流正向流通特性来进行整流。

全波整流是通过二极管桥式电路结构将输入电压的负电压成分转换为正电压后整流成直流电压（脉冲电压）。而半波整流是使用一个二极管来消除输入负电压成分后整流为直流电压（脉冲电压）。

ii.变频电源技术研究的发展趋势

在电力电子技术的应用及各种电源系统中， 变频电源技术均处于核心地位。 近年来， 现代变频电源技术发展主要表现出以下几种趋势：

(1) 高频化

提高变频电源的开关频率， 可以有效地减小装置的体积和重量， 为了进一步减小装置的体积和重量， 去掉笨重的工频隔离变压器， 采用高频隔离， 并可消除变压器和电感的音频噪声， 同时改善了输出电压的动态响应能力。

(2) 高性能化

高性能主要指输出电压特性的高性能， 它主要体现在以下几个方面: 稳压性能好， 空载及负载时输出电压有效值要稳定； 波形质量高， 不但要求空载时的波形好， 带载时波形也好，对非线性负载性要强； 突加或突减负载时输出电压的瞬态响应特性好； 电压调制量小； 输出电压的频率稳定性好； 对于共相电源， 带不平衡负载时相电压失衡小。

(3) 模块化

当今逆变电源的发展趋向是大功率化和高可靠性. 虽然现在已经能生产几千 KVA 的大型逆变电源， 完全可以满足大功率要求的场合。 但是， 这样整个系统的可靠性完全由单台电源决定， 无论如何可靠性也不可能达到很高。 为了提高系统的可靠性， 就必须实现模块化， 模块化意味着用户可以方便地将小容量的模块化电源任意组合， 构成一个较大容量的变频电源。 模块化需要解决逆变电源之间的并联问题， 变频电源的并联要比直流电源的并联复杂，它面临着负荷分配、 环流补偿、 通断控制等多方面的问题。

(4) 数字化

现在数字信号处理技术日趋完善成熟， 显示出越来越多的优点: 便于计算机处理控制、 避免模拟信号的畸变失真、 提高系统抗干扰能力、 便于软件包调试和遥感遥测遥调、 也便于自诊断， 容错等技术的植入， 同时也为电源的并联技术发展提供了方便。

(5) 绿色化

绿色电源的含义有两层:首先是显著节电， 这意味着发电容量的节约， 而发电是造成环境污染的重要原因。 为了使电源系统绿色化， 电源应加装高效滤波器， 还应在电网输入端采用功率因数校正技术和软开关技术。提高输入功率因数具有重要意义， 不仅可以减少对电网的污染， 降低市电的无功损耗， 起到环保和节能的效果， 而且还能减少相应的投资， 提高运行可靠性。 提高功率因数的传统方法是采用无源功率因数校正技术， 目前较先进的方法是:单相输入的采用有源功率因数校正技术， 三相输入的采用 SPWM 高频整流提高功率因数。今后电源技术将朝着高效率、 高功率因数和高可靠性方向发展， 并不断实现低谐波污染、 低环境污染、 低电磁干扰和小型化、 轻量化。从而为今后的绿色电源产品和设备的发展提供强有力的技术保证， 这也将是现代电源发展的必然结果。

iii.变频电源数字化发展存在的难点

数字化是变频电源发展的主要方向， 但还是需要解决一下难题:

(l) 变频电源输出要跟踪的是一个按正弦规律变化的给定信号， 它不同于一般的开关电源的常值控制。 在闭环控制下， 给定信号与反馈信号的时间差就体现为明显的相位差， 这种相位差与负载是相关的， 这就给控制器的设计带来了困难。

(2) 变频电源输出滤波器对系统的模型影响很大， 输入电压的波动幅值和负载的性质，大小的变化范围往往比较大， 这些都增加了控制对象的复杂性， 使得控制对象模型的高阶性、不确定性、 非线性显著增加。

(3) 变频电源电力电子变换装置是一个离散的、 耦合的、 非线性的动态系统。

要满足负载对电源的静态指标和动态指标要求， 一般地将电力电子变换装置设计成一个闭环自动控制系统，工程技术人员对线性系统的校正与综合比较熟悉， 对这样的系统控制有些力不从心。 因此， 如果能建立系统的数学模型， 特别是从控制到输出之间的传递函数， 则有助于工程技术人员的设计和系统分析， 减少盲目选择参数的调试时间， 解决本质非线性系统的线性控制问题。