脉冲除尘电源寄生Boost模糊自适应PID控制研究

脉冲电源虽为目前工业电除尘领域的热点方向之一,但同样需要考虑负载频繁火花短路的耐受力,为保证脉冲电源输出参数的同时实现可靠保护和高效控制,采用了一种基于直流叠加脉冲的电路结构,并且分析了脉冲回路的谐振参数。重点分析了主电路中寄生的Boost电路拓扑以及对主电路的影响,针对此问题设计了基于模糊自适应比例积分微分(PID)控制方法,进行了Simulink建模与仿真验证,且在相应的实验平台上验证了其控制效果和控制可靠性,使脉冲电源在苛刻的工作条件下能平稳可靠地运行。     

一种用于触发开关测试的重复频率脉冲电源

重复频率脉冲功率技术是一系列高科技研究与前沿研究的基础。开关是重复频率脉冲功率系统中的重要元件,其工作性能决定着整个系统的重复频率输出特性。为此,研究了一种用于触发开关测试的重复频率脉冲电源。该脉冲电源包括主回路、触发回路和控制电路3个部分。在主回路和触发回路中均采用LC串联谐振的方式,用可控硅控制一个大容量电容器,通过电感给一个小容量脉冲电容器充电。主回路的小容量电容器提供通过触发开关主电极的大电流。触发回路的小容量电容器由IGBT控制向脉冲变压器放电,为触发开关提供重复频率的高压触发脉冲。控制电路协调主回路和触发回路各元件的动作时序。在触发开关的实际测试中,该电源的重复频率为1 kHz,输出电流峰值为750 A。     

基于LC全桥串联谐振的脉冲功率电源设计

设计了一种基于LC全桥串联谐振的高压脉冲功率电源,并在高压电容器上获得了纳秒级百千伏的高压脉冲输出。电源采用两级升压结构得到纳秒级高压脉冲,详细分析了脉冲电源前级串联谐振变换器电流断续模式(DCM)下工作过程,得出变换器谐振参数设计方法,并对系统后级高压脉冲形成回路进行了设计。在理论分析基础上研制了一台脉冲功率电源,对电源进行Pspice软件仿真和实验测试,结果表明,在电容负载上,此电源可获得峰值135 kV,前沿42 ns的脉冲电压。     

脉冲氧化电源过流保护

分析脉冲氧化电源过流的原因，并设计出过流保护电路，当电源出现过流时，主回路及控制回路能同时起保护作用，切断电源输出，避免硅元件因过流而损坏。     

脉冲行波管雷达发射机高压电源设计

描述了一种适用于脉冲行波管雷达发射机的高压电源设计方案。分析移相控制方式串联谐振变换器的工作原理。该变换器在传统的串联谐振变换桥中,增加了4只二极管对回路中谐振电容电压加以箝位,使电路具有良好的脉冲负载适应特性,同时功率开关器件具有较宽的软开关范围,在高频工作状态下,仍然具有高的变换效率。最后给出该电源的实际工作波形。     

高频LLC感应加热电源及降低开关损耗策略研究

该文针对高频感应加热电源迅速发展的现状,通过对LC谐振回路特点进行简要分析,并结合电源结构特点进行讨论高频电源的特点及出现的问题。在此基础上,采用LLC谐振回路作为负载谐振拓扑。根据其工作特点采用输出电压和电容电压相位角作为锁相控制变量,同时为解决某些负载下LLC电源开关角度较大的问题,提出一种LLLC谐振回路,该方案通过加入的电感可以很好地降低开关角度,提高电源效率。最后根据给出理论结果完成实验,得到令人满意的效果。     

大功率谐振式开关电源主回路的设计

本文以２２０Ｖ交流输入，５Ｖ×１００Ａ直流输出，谐振频率为１００ｋＨｚ的开关半桥式谐振电源的谐振回路和功率变压器的设计为例，给出了谐振电源主回路的设计方法。这种方法可用于不同输出功率和电压或以全桥方式工作的谐振电源的谐振回路和功率变压器的设计。     

基于Saber的电动车LLC电源仿真

电动车控制器的辅助电源可采用半桥LLC谐振变换器,为此基于Saber设计了一款DC/DC降压半桥串联谐振变换器。半桥LLC电路采用UC3863作为控制芯片,计算出变压器匝数比、谐振电感、谐振电容等参数后,通过反馈回路采样输出电压和电流,通过隔离脉冲变压器驱动MOSFET管;DC/DC电路采用半桥串联谐振电路,将蓄电池提供的48 V降压到15 V、5 V两路电压。对电源用Saber进行仿真,最终实现了48 V到15 V、5 V的降压输出。     

频率跟踪在介质阻挡放电中的应用

在介质阻挡放电中,由于受放电强度、环境温度、气体浓度、气体压力等因素的影响,负载的特性呈非线性变化,负载谐振回路的谐振频率也会发生变化,如果供电电源的频率不能很好的跟踪和匹配负载的谐振频率,将导致整机的效率降低,针对这种情况提出频率跟踪技术。通过采样负载端电流,经过零比较和脉冲整形,反馈到供电电源的同步端,实现负载谐振回路频率的实时检测、跟踪。经过原理设计、实物调试,印证频率跟踪技术在介质阻挡放电中高效可行。     

控制变压器的保护开关选择

在电气控制回路中,供电电源电压与控制回路电源电压不匹配时,需要采用变压器将供电电源电压转变为与控制回路相匹配的电压。变压器电源输入回路保护元件的选择关系到变压器的安全和控制回路的正常运行。如果保护元件的保护电流值过大,会出现控制回路短路时保护元件不动作情况,起不到应有的保护作用,造成元件烧毁现象。如果保护元件的保护电流值过小,又会因变压器启动产生较大的励磁电流而导致保护元件动作,使控制回路不能正常启动。以三种光伏并网逆变器控制回路电源变压器的原边保护元件的选择为例,说明微型断路器的选择标准与方法。     

高压宽脉冲生物失能效应脉冲源

为满足非致命武器中高压脉冲的生物失能效应研究,研制了一种脉冲宽度为5～500μs,重复频率为1～200 Hz,最大幅度为5 kV,最大脉冲电流为500 mA的信号源.输出脉冲采用两个IGBT串联开关调制形成,其驱动、均压、缓冲电路和IGBT组成一体,直流高压供电采用并联谐振充电技术,整机基于嵌入式实时操作系统进行操控管...     

基于频率跟踪控制的串联谐振变换器研究

在石油钻井随钻仪器的供电系统中,常采用泥浆发电机供电。由于电机的转子和定子在结构上是分离的,所以转子侧的直流电不能直接给定子侧的随钻仪器供电,于是引入了一个具有可分离变压器的串联谐振全桥变换器来实现功率耦合。分析了串联谐振全桥变换器的特性,针对井下高温环境,谐振参数随温度变化较大,引入了谐振频率跟踪控制,使变换器始终工作于谐振频率处,保证电机转子与定子侧的最大功率耦合。给出了控制环路的设计,实验证明,频率跟踪控制能很好地跟踪谐振频率,实现最大功率耦合。     

PWM方式串联谐振CCPS研究

PWM方式串联谐振是串联谐振电容器充电电源(CCPS)电路的3种工作模式之一。这种软开关技术是近年来研究的一大热点。为了研究PWM方式串联谐振CCPS电路的工作过程,给出了其电路原理图及各阶段的等效电路,建立了该电路的数学模型。结合数学表达式,通过数学仿真的方法,给出了输出电压变化情况下谐振电路的工作状态,并给出了该电路主要波形。实验结果验证了所采用控制方案的正确性和充电系统的有效性。     

基于恒流源充电软开关型高压直流电源的研究

在开关频率小于1/2谐振频率的情况下,串联谐振变换器具有对小电容负载进行"等台阶"恒流线性充电和软开关特性。推导并分析了串联谐振变换器在一个工作周期内的6种工作模式及每种模式下的谐振电感电流和谐振电容电压公式。利用全桥串联谐振变换器对倍压整流器进行类似"均充"恒流充电,结合脉幅调制(Pulse Amplitude Modulation,简称PAM)和脉频调制(Pulse Frequence Modulation,简称PFM)控制方式,研制了一台软开关型高压直流电源。电源的设计过程和测试结果分析表明,该电源满足了软开关和恒流源充电的要求。最后提出一种采用多模块串联叠加技术来提高功率的改进方案。     

脉宽调制器SG3525及其在变频电源中的应用研究

脉宽调制器SG3525具有欠压锁定、系统故障关闭、软起动、延时PWM驱动等功能,因而得到广泛应用.介绍了SG3525的内部结构和控制特性,给出了变频电源的总体结构,并对基于SG3525和单片机的逆变电源控制器的软、硬件进行了设计,实现了变频电源的调压调频功能和谐振频率跟踪控制,通过SG3525实现了变频电源由他激到向自激转换的起动控制.实验室测试表明,变频电源输出电压波形好,满足性能要求.     

微秒脉冲电源的研制及其流动控制性能分析

在连续式等离子体电源的基础上,研制出微秒脉冲等离子体电源,增加了脉冲宽度、脉冲相位和脉冲频率等调制方式,丰富了等离子体实现流动控制的手段。给出了微秒脉冲电源的总体设计方案,对电源硬件电路及控制软件做了介绍,并提出了电源运行的具体指标。通过一系列静止大气下的流动控制实验,对比采用脉冲调制和连续放电时流场诱导效果的差异,证明脉冲等离子体电源比连续式等离子体电源性能有较大提升,且具有低耗能,工作稳定可靠等特点,应用前景广阔。     

A novel prototype of auxiliary edge resonant bridge leg link snubber‐assisted soft‐switching sine‐wave PWM inverter

This paper proposes a new circuit topology of the three‐phase soft‐switching PWM inverter and PFC converter using IGBT power modules, which has the improved active auxiliary switch and edge resonant bridge leg‐commutation‐link soft‐switching snubber circuit with pulse current regenerative feedback loop as compared with the typical auxiliary resonant pole snubber discussed previously. This three‐phase soft‐switching PWM double converter is more suitable and acceptable for a large‐capacity uninterruptible power supply, PFC converter, utility‐interactive bidirectional converter, and so forth. In this paper, the soft‐switching operation and optimum circuit design of the novel type active auxiliary edge resonant bridge leg commutation link snubber treated here are described for high‐power applications. Both the main active power switches and the auxiliary active power switches achieve soft switching under the principles of ZVS or ZCS in this three‐phase inverter switching. This three‐phase soft‐switching commutation scheme can effectively minimize the switching surge‐related electromagnetic noise and the switching power losses of the power semiconductor devices; IGBTs and modules used here. This three‐phase inverter and rectifier coupled double converter system does not need any sensing circuit and its peripheral logic control circuits to detect the voltage or the current and does not require any unwanted chemical electrolytic capacitor to make the neutral point of the DC power supply voltage source. The performances of this power conditioner are proved on the basis of the experimental and simulation results. Because the power semiconductor switches (IGBT module packages) have a trade‐off relation in the switching fall time and tail current interval characteristics as well as the conductive saturation voltage characteristics, this three‐phase soft‐switching PWM double converter can improve actual efficiency in the output power ranges with a trench gate controlled MOS power semiconductor device which is much improved regarding low saturation voltage. The effectiveness of this is verified from a practical point of view. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 155(4): 64–76, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20207     

高功率脉冲电源的研制

高功率脉冲磁控溅射以其高离化率、高薄膜性能等特点得到广泛关注.介绍了高功率脉冲电源系统的原理和研制,提出了基于全桥逆变、电容储能、均流斩波等环节实现电源的方案,分别阐述了主回路、控制系统、保护电路的设计思路.电源系统采用全桥逆变实现初级能源,电容储能实现中间能源,均流斩波实现功率输出,单片机和SG3525实现控制部分....     

厂用6kV备用电源自动投入失败原因分析

在分析厂用6kV备用电源自动投入失败原因的基础上，针对备用电源自动投入(以下简称BZT)回路和整定计算应注意的问题提出了积极可行的解决方案，对有同类问题的电厂不断完善BZT及后加速保护回路，消除设备隐患，具有一定的借鉴和参考价值。     

移相串联谐振高压电容器充电电源谐振参数设计方法及其电流控制策略

针对基于移相串联谐振全桥变换器(PS-SRC)的高压电容器充电电源,提出了谐振参数设计方法和充电电流模糊控制的策略。为了克服串联谐振高压电容器充电电源工作在欠谐振电流断续模式的缺点,通过移相控制使其工作在过谐振电流连续模式下。分析了PS-SRC三种工作模式的特点,推导了其边界条件,基于数值求解方法,对适用于高压电容器充电的工作模式进行了深入的分析,并根据高压电容器充电电源的应用要求,提出了谐振参数设计方法。针对PS-SRC精确数学模型难以推导的情况,提出了采用模糊控制的充电电流控制方案,给出了主要设计方法。最后,通过实验验证了谐振参数设计方法的正确性以及模糊控制实现恒流充电的可行性。