CO2激光器高压高频充电电源的应用研究

为改善现有CO2激光器工频充电电源体积、重量大、充电精度低等缺点,开展高频高压充电电源的研究,研制一台采用全桥逆变结构和串联谐振软开关电路、输出电压36 kV、输出平均充电功率为10 kJ／s的高频高压充电电源。该电源系统采用三相380 VAC作为供电系统,大功率智能功率模块（IPM）作为全桥逆变电路,逆变交流信号经串联谐振电路及高频脉冲变压器得到高压脉冲信号,高压脉冲经整流给负载电容充电;同时,电源应用电压、电流双闭环控制系统,输出电压、电流经采样及放大反馈到电源控制芯片SG3525,SG3525通过判断反馈信号的大小控制输出PWM驱动信号的占空比。实验结果表明：电源输出电压36 kV,输出平均功率为10.8 kJ／s,充电效率为0.82,电源纹波系数为1％。电源系统保证了激光器稳定工作在30 Hz条件下。     

TEA CO2激光器串联谐振式充电电源研究与设计

介绍了TEA CO2激光器串联谐振充电电源技术,对全桥串联谐振变换器的工作原理进行了数学分析,推导出充电回路上的瞬态和平均充电电流与谐振元件参数之间的关系.采用SG3525和IR2110等集成电路,设计出适合高压大功率TEA CO2激光器的高效实用型充电电源.     

基于AVR单片机的数字正弦逆变电源设计

提出一种高性能的直流-交流(DC-AC)数字式正弦逆变电源的设计方法.采用SG3525A与AVR系列单片机ATP0PWM2作为控制器进行设计.SG3525A产生PWM波进行前端的推挽升压控制,通过直流母线上高电压的负反馈,使得全桥逆变的输入电压保持稳定.AT90PWM2的波形发生器产生SPWM波形对后级全桥逆变进行控制,通过采样全桥逆变后的输出电流以及输出电容电压,实现双闭环控制,使得逆变电源在各种不同类型负载条件下都能具备良好的输出特性以及负责效应.实验结果表明:1 kW样机性能稳定,逆变效率大于90%,在不同种类的满功率的负载条件下均能保持电压精度为220 V±1%,频率精度50 Hz±0.1%,THD小于1%.     

基于AC-Link 技术串联谐振高压充电电源串并联特性研究

对基于AC-Link 技术串联谐振高压充电电源的串并联特性进行了研究,对电源模块参数差异和模块间同步对 多个模块串并联特性进行了分析,研究结果表明：电源模块参数差异和模块间同步对电源并联特性没有影响,电源模 块参数差异,导致输出平均电流大小不一致,随着充电时间的延长,串联模块间输出电压差异越大,模块间不同步时 间决定串联模块间输出电压的差异,不随充电时间变化。研制了两台充电速率30kJ/s,输出电压30kV 的高压充电电源 进行实验验证,实验结果表明：充电充电源可工作于串并联两种工作模式,串联工作时输出电压为60kV,电源模块输 出电压差异小于负载电压的2.5%。     

串联谐振软开关高压充电电源仿真与设计

对用于高压脉冲电容器充电的串联谐振软开关高压充电电源进行了理论研究、参数设计、仿真分析及实验研究。主电路串联谐振频率为32kHz,IGBT开关工作频率为15kHz,输出电流平均值为2A。正弦化谐振电流经过脉冲变压器升压及高压整流桥整流后,对电磁轨道发射脉冲功率系统的高压电容器组进行恒流充电,实测数据、波形与设计值一致,表明该电源满足设计和实验要求。     

铜蒸气激光器中高压大功率脉冲变压器的研制

为了实现铜蒸气激光器电源的小型化,采用高压大功率脉冲变压器对储能电容进行开关脉冲充电的电路拓扑,通过建立设计和输出模型,采用铁基超微晶材料,研制了高压大功率脉冲变压器,在14kHz下实现了13kV的充电电压,传输功率超过2．3kW。通过控制IGBT的触发脉宽,可实现输出电压和功率的调节。     

高稳定铜蒸气激光器脉冲充电电源的研制

研制了一种用于铜蒸气激光器的高稳定度同步延迟脉冲充电开关电源。采用直流开关电源组提供稳定低压直流,四路数控的IGBT开关变换器以同步延迟群脉冲方式工作,其次级串联后产生脉冲高压,以“欠谐振”方式给储能电容充电达14kV。电源平均功率3500W,充电峰值电压短期波动小于0.5%,在10kHz重复频率下的充电延迟时间约40μs。该电源在有效降低闸流管连通概率的同时保证了激光器充电的高稳定性。     

TEA CO2激光器高频开关充电电源的谐振周期跟踪

为了达到提高高功率TEA CO2激光器充电电源控制器适应性和可靠性的目的,采用了对电源使用DSP芯片全数字控制,对电源串联谐振回路的谐振周期使用比较捕获实时跟踪的方法。与并和采样计算方式对比,在谐振电流信号较强、信噪比较高时,两种方式均能在3个开关周期内跟踪到谐振周期,但当谐振电流信号较弱、信噪比不高时,采样计算方式不能实现准确跟踪。结果表明,比较捕获方式是一种较好的保证串联谐振回路零电流开关的跟踪方法。     

基于ADuC814单片机的智能充电电源设计

为改善蓄电池常规充电方法导致的充电时间过长,效率低下,过充和欠充等不足,以全桥变换器为主电路结构,ADuC814单片机和 SG3525为主控芯片,增加智能化管理,设计了充电电源硬件电路和多段式充电软件控制系统,给出了主要器件选型。样机的试验波形和充电实验数据表明,该智能充电电源稳定性高,充电时间短,输出的电压纹波小于100 mV,效率超过85%,具有良好的实用价值。     

高重复率小型准分子激光开关电源设计

设计了一种用于高重复率准分子激光器的正弦恒流型高压开关电源,逆变主电路采用串联谐振回路,输出电压10kV至15kV,重复率1Hz至300tk。分析了逆变回路工作情况,介绍了变压器的参数计算方法和所采取的抗电磁干扰措施。电源体积小巧,运行稳定。经改进可使重复率提高到600Hz。     

采用串联结构的高压电容恒流充电电源

在电压大范围变化条件下,针对纯电容负载介绍了串联负载谐振电路的工作原理、恒流特性以及软开关工作方式对高压电容充电品质的影响.在高频高压情况下,分析了以低压方式解决高压问题的多模块串联均压的典型电路结构,并讨论了变压器分布电容和漏感对充电的影响.实现了由直流48V供电,输出为10kV的高压电容恒流充电\电源.     

基于高频高压交流母线多组输出直流电源的研制

本电源是基于高频高压交流母线具有多组输出的直流电源，它具有高达200kHz的开关频率，后级的整流电路由于高频交流母线的存在，使得变压器和电感的设计变得简单，滤波电容的选择也更容易。本电源由PFC电路提供400V的高压直流输入，再由MOSFET组成全桥逆变电路，在固定额率的PWM发生电路和IR2110 MOSFET驱动电路作用下，只加—个谐振电感就可实现开关管的零电压开通，可在大大降低开关损耗和噪声的同时实现直流交流的变换。整流部分采用倍流整流电路以提高原边电压的利用率，可输出低压大电流。由于采用肖特基管，—方面可使得二板管的损耗可以接受，另外—方面还避免了采用同步整流电路所面临的电路结构复杂和驱动困难。     

18v／1000A大功率开关电源的研制

介绍了一种以固定频率脉宽调制控制芯片8G3525为核心的低压大电流开关电源的设计方案,阐述了主电路的拓扑结构及主控制电路的电路设计。应用反馈手段和脉宽调制技术实现了电压、电流的稳定输出,并研制了一台18kW的样机。实验结果表明,该电路工作稳定,实用价值高,最后给出了具体的实验波形。     

基于U3988的单相工频正弦逆变电源

详细介绍了基于双极脉宽调制(SPWM)实现的正弦波逆变器.硬件采用工频正弦器件U3988和SG3525搭建电路,使得硬件电路更加简洁.该电路的前级采用SC3525实现高频升压;后级采用U3988实现工频逆变.介绍了主电路、SPWM脉冲形成电路、编码延时电路及驱动电路等,可为SPWM逆变电源设计提供参考.     

基于LM3S-811单相逆变器设计

在此实现了基于LM3S-811的高频逆变器,整个系统包括辅助电源、推挽升压、全桥逆变、SPWM产生、过流保护以及低通滤波等模块。DC 12 V低压直流经过挽推升压转换为高频方波,再经过变压器升压和整流、滤波转化为DC 300 V。推挽模块用SG3525驱动MOSFET得到高压直流电,再经过LM3S-811产生SPWM波驱动全桥逆模块并结合低通滤波、输出过流保护得到工频AC 220 V,输出功率可达240 W。该系统具有体积小、输出稳定等优点。     

大电流长脉宽LD激光器驱动电源的研制

本文主要介绍了一种大电流长脉宽半导体激光器骄动电源的设计方法。根据大功率脉冲型LD的工作特性,作者设计了一套采用L—C串联谐振的恒流充电电路与大功率金属氧化层半导体场效应管（MOSFET）线性控制脉冲放电电路相结合的驱动电源。此电源满足了输出脉冲电流幅值、脉宽、重频、调Q精确延时均方便可调的要求;并且辅助以片上系统（soc）单片机和CPLD为核心的控制电路,使电源电路具有结构简单,控制灵活,精度高等特点;同时结合多路在线实时保护电路,有效保证了LD的安全工作。该电源已经成功应用于“XX装置”预放大器项目。