电源的计算机仿真技术PDF电子书免费下载

2019-04-02 23:44:03 0评

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  电源的计算机仿真技术是高性能电源系统研究和开发的先进手段。本书对电源的仿真方法和计算机仿真软件的基本原理进行了系统介绍,着重阐述了离散时域仿真方法和计算机建立网络方程的基础理论;对电源仿真研究中最常用的软件系统的使用方法、建模方法进行了总结;并介绍了相关的研究成果。这些仿真软件是:MATLAB, Saber ,PSpice SIMPLIS , IsSpice和POWER 4-5-6。

  本书可作为高等院校电力电子技术专业高年级学生。研究生的参考书,也可供从事电源系统研究和开发的技术人员参考。同时,本书对电气工程学科从事仿真研究的人员也具有参考价值。

  什么是电源?很难用一句话概括。但是,现代人谁能离得开电源?衣食住行离不开电源,文化娱乐、办公学习、科学研究、L农业生产、 国防建设、教育、环境保护、医疗卫生、交通运输、照明,通讯、宇宙探索等等,哪一样能少得了电源?只要用电就离不了电源。绝大部分的电是由发电厂生产发送的,称为市电。白炽灯、电炉、交流电动机等只要接通市电就行;计算机、电视机、X光机等虽然也是打开开关就能工作,但是这些机器甲面都已经做了电能变换处理,将正弦波的交流市电转换成各自需要的直流电,高压电、脉冲电;在无法提供市电的岛屿、车船上,可以用蓄电池经过电能变换获得跟市电一样的交流电,让计算机、仪器设备等工作起来:进人太空的卫星、飞行器,把太阳能收集起来,再经过电能变换,获得需要的各种电能来维持长期运行。电能是宝贵的资源,需要珍惜和节约。绿色照明的节能荧光灯、高光效的HID灯电子镇流器,是经过功率因数校正和高频化处理的电源装置,既省电又净化了电网;交流电动机经过频率变换即所谓变频调速,实现了电动机科学运转及电能的合理使用。水力发电、火力发电、核电站是电的主要来源;太阳光、风力、溜气、潮汐、生物能、化学能等等在特定环境里也能发电。作为电力的补充、这些补充发电需要经过DC/DC和DC/AC电能变换使其便于储存,并转换成与电网频率一致的正弦波。电网不稳定给用电设备带来许多麻烦、甚至无法正常工作;太阳、风力受四季和天气影响,发出的电更是不稳,很多场合需要稳压供电,这有赖于电能变换加以调整。总括起来,所谓电源乃是利用电能变换技术将巾电或电池等一次电能转换成适合各种用电对象的二次电能的系统或装置。

  上述电能变换主要体现在变压、调压、整流、滤波、稳定、变换等。而这些基本的电能变换是通过一系列的技术方法实现的,并且这些技术方法分别适用于不同的环境条件和要求。

  变压:变压器是交流变压最常用的装置,相位控制也能完成交流变压,线性补偿、频率交换、时间分割(脉冲宽度调制,即著名的PWM)等都能实现变压。直流变压最常用的手段就是IC/DC变换,尤源和有源分压器是小功率直流变压较简便的方法。

  调压:在变压的基础上加以步进和连续的设置就成为调压。根据需要可以手动、自动或遥控。

  整流:整流是最草使交流电转换成直流电的方法。利用单相性的无源器件来实现则最简单,利用有源开关的同步整流器能将整流器的损耗减至极小。

  滤波:为获得平滑的直流电,可以通过无源或有源的滤波电路来实现。

  稳定:将变压或调压引人自动负反馈控制。就能使之稳定。若反馈量分别是电压、电流、功率、频率、相位,则响应获得稳压、稳流、恒功率、稳频、稳相的稳定电源。

  变换:变换的特定含义是由一种状态转变到另一种状态。比如交流-直流之间的转换:正弦波,方波、“角波、梯形波、脉冲波、特种波等波形转换;低频-高频转换;光、热、机械、风、磁、理化等能暈与电能之间的转换。

  电能变换涉及的技术非常多,常见的有参数稳压,线性反馈稳压、磁放大器技术、数控调压技术、相控技术、变频、PWM、SPWM、软开关PWM、移相谐振、无功补偿、功率因数校正、裂相、电流均分、传感采样、驱动保护、储能、充电、抗干扰、电磁兼容等等。实际需要推动这些技术不断发展和进步,使电源装置能满足负载各种各样的需求。

  造就这些电源装置还需要专用的元器件和材料。电能变换用到的器材有功率开关器件、女用的集成电路、软磁材料以及外围元器件等。由于很多电源装置结构相当复杂,为简化设计而出现的集功率开关、变换控制电路、传感保护电路为- -体的智能功率集成模块受到欢迎。

  造就这些电源装置还需要专用的元器件和材料。电能变换用到的器材有功率开关器件、女用的集成电路、软磁材料以及外围元器件等。由于很多电源装置结构相当复杂,为简化设计而出现的集功率开关、变换控制电路、传感保护电路为一- 体的智能功率集成模块受到欢迎。

  厚膜集成的电源模块、积木式的功能模块,灵活机动,既能单独使用,又能相互组合成较大的电源系统。在这里器件和整机的界限已相当模糊。

  不同的负载要求不同的电源装置,万能的电源至少今天还术出现。一个特定用途的电源装置,应当具有符合负载要求的性能参数和外特性,这是基本的要求。安全可靠是必须加以保证的。高效率、商功率因数、低噪音是普遍关注的品质。尤电网污染、无电磁干扰、省电节能等绿色指标是全球范围的热门话题,并有相关的国际和国家标准规范进行约束。有时特定的使用环境又要求电源具备--些额外的适应性能力,比如高温、高寒、高湿、抗辐射、抗振动、防爆、体积小、重量轻、智能化等。

  电源技术发展到今天,已融汇了电子、功率集成、自动控制、材料、传感、计算机、电磁兼容、热T等诸多技术领域的精华、已从多学科交叉的边沿学科成长为独树一帜的功率电子学。

  电源技术又是实用性极强的技术,服务于各行各业、各个领域的各式各样的负载。它们的性能特点以及采用的技术方法千差万别,这就造就了电源技术的丰窩内涵。

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