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电流变数控高压电源的设计及仿真研究
资料介绍
电流变高压电源是电流变装置中不可缺少的辅助器件。但在大量的文献资料查阅中发现目前大部分的高压电源都不能满足电流变技术的工程实际应用，体积大，智能度低，与电流变元件不匹配，严重阻碍了电流变技术的发展与应用。本文从电流变高压电源的微型化与智能化要求出发，对高压电源进行了设计及仿真研究。 为满足微型化要求，选用了压电陶瓷变压器作为系统的升压元件。利用机电能量转换网络建立了压电陶瓷变压器的等效电路；并对其进行了分析研究；推导了变压器的升压比公式，从公式中得知，其升压比仅与自身的材料、长度厚度比有关，且厚度越薄，升压比越高；在压电陶瓷变压器进行的频率、阻抗性能测试中，得知升压比与谐振频率关系密切：在谐振频率附近，升压比最大；当偏离谐振频率时，升压比迅速下降。 为提升高压电源的智能化性能，电路中利用以SG3524脉宽调制器为核心的PWM技术提高了系统的调节响应速度；运用以80C196KC为核心的单片机技术获得了整个系统高的智能控制性能。 为验证整个电源系统的设计性能，运用电路分析方法建立了PWM调制器的数学模型，进而建立了电流变高压电源整个电路系统的模型，并利用MATLAB软件中的Simulink仿真软件包及SimPowerSystems电力系统模型库对其进行了仿真研究。利用仿真，确定了与系统电流电压输出及稳定性相关的参数，并验证了系统电路的可行性；从仿真结果中可以得知，所设计的电流变高压电源符合电流变技术的要求。
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