具有快速负载动态响应的DC／DC开关变换器开环控制新策略

采用何种控制策略和如何实现控制方法是决定开关变换器的效率和性能的主要因素。单周控制方法是近年来提出的一种新型非线性控制策略。这对输入电源电压的变化具有快速的动态跟踪能力,但对负载变化的抑制能力差,基于等效受控源平均法,提出了一种新的非线性控制方法,使得PWM开关变换器的输出电压,在负载干扰和电源电压干扰下,具有优良的动态响应特性。以降压型变换器为例,首先建立开关变换器大信号低频平均电路模型。通过分析平均电路模型,可以推导出一种新型开环非线性控制策略。这种控制方法具有固有的稳定性,快速动态响应和无过冲等优点。为了实现新的控制方法,建立了电感电压低频分量的数学模型。计算机仿真和实验测试结果证明理论预期分析。     

考虑脉冲负载影响的直流微电网变换器模型预测控制策略

围绕含脉冲负载的直流微电网稳定运行问题,设计了抑制脉冲负载影响的直流微电网中变换器的预测控制策略.所设计的模型预测控制器是一种最优鲁棒协调控制器,可直接应用于直流微电网中混合储能系统,并减轻脉冲功率负载的负面影响.在分析直流微电网构成基础上,推导了系统动态模型以开发模型预测控制器,同时将系统硬约束引入控制策略中,进而采用线性矩阵不等式方法求解模型预测控制条件.利用搭建的直流微电网测试平台进行了实验研究,实验结果验证了新型模型预测控制策略的有效性.     

升降压电流型大功率脉冲电解电源设计

设计了一种双闭环控制的大功率50 kHz单极性脉冲电解电源。设计的电流型并联斩波拓扑结构具备升、降压功能。控制单元采用电流内环、电压外环的双环反馈回路,实现了脉冲峰值电压、电流稳定的恒压、恒流控制。实验结果表明,该电源的脉冲电压、电流、频率及占空比连续可调,性能稳定。     

一种适用于大功率脉冲负载的开关电源

在分析常规开关电源带大功率脉冲负载时出现的问题的基础上,提出一种改进的电路方案。理论分析和仿真结果表明新方案消除了脉冲负载引起的输出电压波动,提高了系统的动态响应速度。同时可取消常规开关电源中的固定假负载。对于提高开关电源效率,拓宽应用范围具有实用意义。     

考虑负载补偿的脉冲溅射电源的设计与实现

脉冲磁控溅射电源是实现绿色磁控溅射镀膜的关键设备之一,而等离子体负载的非线性特性会直接影响电源的输出性能。此处以TMS320LF2407型DSP芯片为主控制器,研制一款数字化的脉冲磁控溅射电源,介绍了电源的总体设计方案,主电路拓扑结构及控制电路设计思路,设计了电感、电阻及电容的负载补偿电路,该电路有效解决了由于等离子体负载的非线性特性而引起的脉冲电压振荡与上升时间之间的矛盾。系统测试和运行结果证明了电源设计方案的正确性,且电源表现出良好的负载适应能力。     

大功率适配器的快速负载动态响应控制与设计

为改善一种大功率笔记本电脑适配器的负载动态响应速度,本文分析研究了该适配器的电路工作原理和控制方法,并对原有的控制电路进行了设计改进.试验与测量结果表明：改进后的适配器负载动态响应速度快、输出电压变化量小,满足适配器的设计标准。     

双向不对称脉冲电源实现电路的设计

针对一新型表面处理工艺，设计了一种符合工艺要求、可输出双向不对称脉冲的高压脉冲电源实现电路。该电源的脉冲幅度、脉冲频率、脉冲占空比均可在一定范围内连续可调，并为此设计了以单片机为核心的智能控制电路。为保证控制电路在电源中可靠工作，采取了一些抗干扰措施。     

连续脉冲电源用超导脉冲变压器设计与试验研究

将超导电感储能用于脉冲电源,可以减少充电过程中的电阻损耗,降低对初级充电电源的功率要求。本文介绍了一种基于超导脉冲变压器的连续脉冲电源电路,对该电路的工作过程进行了详细的原理分析,指出该连续脉冲电源电路兼具漏感能量回收和负载剩余能量回收的优点,并研制了用于该连续脉冲电源电路原理验证的小型高温超导脉冲变压器。通过连续电流脉冲测试实验对该连续脉冲电源电路原理和小型高温超导脉冲变压器的可行型进行了验证,分析比较了该小型高温超导脉冲变压器在常导和超导状态下的连续脉冲输出特性。测试结果达到了预期目标,并证明了超导电感在提高能量传输效率和降低对初级充电电源功率要求方面的优势。     

一种具有快速动态响应的峰值电流控制

本文提出了一种负载电流注入的开关落地降压式Cuk变换器电流型控制策略,主电路可以实现驱动方便的低输入输出纹波降压变换。采用该控制方案可以有效地提高系统的动态响应能力。本文简要介绍该开关落地降压式Cuk变换器工作原理,分析了快速动态控制工作过程和相关设计,并通过Pspice软件仿真和实验样机的方式,验证了该控制方案具有比传统峰值电流控制更为快速的动态响应能力。     

基于ZL2006的两相数字负载点电源设计

应用数字电源控制与管理芯片ZL2006,以两相Buck拓扑为例,完成了一款数字负载点电源的设计.给出了两相同步Buck拓扑参数的设计方法,并对单相和两相Buck拓扑进行对比分析和测试.结果表明采用ZL/2006控制的两相Buck拓扑在输出纹波、动态响应等方面都明显优于具有相同电参数的单相Buck拓扑.此外,该芯片具备完善的电源监控、管理和保护功能,非常适合应用在下一代微处理器中.     

大功率UPS 日脉冲与12脉晶管整流器原理与区别

（接上期） 而单独的12脉整流器也可达到10％左右的电流谐波指标，但是没有大电容的LC电路，避免了与发电机的励磁正反馈效应。     

基于UCC3895的新型脉冲氙灯频闪电源的设计与实现

为满足脉冲氙灯弧光放电的要求,本文设计并实现了一种新型的脉冲氙灯频闪电源。详细分析了采用全桥ZVZCSDC／DC变换器拓扑的系统主电路及以移相控制芯片UCC5895为核心的控制电路。实验表明,该电源输出电压高,工作稳定可靠,响应速度快,结构简单,体积小,造价低廉,实用性强,可驱动各种参数的脉冲氙灯。     

高功率因数电源设计与实现

介绍了单相有源PFC控制芯片UCC28019的工作原理,利用UCC28019搭建了带PFC的Boost变换功率电路和单片机控制电路。设计的直流电源功率因数高,输出电压范围大,可由键盘设定步进值,误差绝对值小。系统具有限流保护功能,实时显示输出电压电流,可长时间运行,稳定可靠。     

大功率电流型多重化变频电源系统控制与分析

该文在分析了大功率电流型多重化变频电源系统基本工作原理的基础上,提出了简单的d-q坐标控制方案,并分析了系统前级整流环节与后级逆变环节之间的相互作用,为系统总的电路参数设计提供了依据.在该大功率变频方案中,相移PWM技术的成功应用极大地减少了系统对电网的谐波污染,同时降低了对IGBT功率器件的电压等级要求,提高了系统工程化的可行性.该方案不仅能够满足HT-7u超导核聚变装置快速控制电源的工程要求(负载电流》10kA电流跟踪能力《10ms),而且实现了"绿色"的能源转换.原理样机实验验证了系统方案的可靠性和控制系统的有效性.     

具有再生反馈能力的可控直流负载研究

针对当前直流负载缺乏再生反馈能力且功率跟踪性能不足的状况,给出了一种具有再生反馈能力的可控直流负载,以便充分研究燃料电池混合动力系统能量管理策略在各种功率状况下的控制作用。为了实现能量的双向流动,设计了由Buck-Boost双向DC/DC变换器和蓄电池构成的主电路拓扑;给出了一种多环路控制方式,以有效改善负载的功率跟踪性能。Matlab/Simulink仿真结果表明:所给出的具有再生反馈能力的可控直流负载能够实现功率的双向流动,同时具有良好的功率跟踪性能。     

高速发电机供电的脉冲电源变换器设计

脉冲电源变换器用于将高速发电机提供的变压交流转化为稳压直流,满足脉冲负载的供电需求。脉冲电源变换器包括将发电机输出交流转化为直流的三相整流器和实现稳压输出的DC/DC变换器。通过在DC/DC变换器输出端添加大容量缓冲电容来减小脉冲负载端的纹波电压,并将电流型控制应用于DC/DC变换器来抑制回馈到发电机端的脉动功率。通过采用同步整流控制金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)替换二极管,使三相整流器效率提升;并对DC/DC变换器的主电路、驱动电路和控制电路进行设计。测试结果表明所提出脉冲电源变换器稳态和动态特性良好。     

电弧离子镀脉冲负偏压电源负载特性的仿真分析

通过等离子体物理理论和仿真分析 ,明确了电弧离子镀的等离子体负载本质是等离子体鞘层引起的容性负载 ,探讨了电弧离子镀脉冲负偏压电源的设计方法。     

具有快速瞬态响应的电压电流双环准定频控制Zeta变换器研究

为解决传统变频控制技术开关频率范围宽、电流型恒频控制技术瞬态响应速度慢等问题,提出并研究了一种电压电流双环准定频控制技术。以Zeta变换器为例,首先阐述了电压电流双环准定频控制技术的工作原理;然后分别建立了传统电流型恒频控制技术和电压电流双环准定频控制技术的小信号模型,通过波特图对比分析两者的瞬态性能;最后建立仿真和实验平台,对理论分析进行验证。研究结果表明：与传统变频控制技术和电流型恒频控制技术相比,电压电流双环准定频控制技术具有开关频率变化范围小、输出电压纹波小、负载瞬态响应速度快等优点。     

具有快速动态响应的PCCM二次型Boost变换器

工作于电感电流连续导电模式(CCM)的二次型Boost变换器,其控制-输出小信号传递函数含有三个右半平面(RHP)零点和两个谐振峰值点,增加了控制环路补偿器的设计难度。提出了固定中间电感放电时间的伪连续导电模式(PCCM)二次型Boost变换器及其控制策略,其输入电感工作于CCM模式、中间电感工作于固定放电时间PCCM模式,消除了控制-输出小信号传递函数的两个RHP零点,在降低控制环路补偿器设计难度的同时,提高了动态响应速度,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

一种回扫充电型大功率脉冲电源的设计

文中阐述了一种基于回扫充电的-75 kV/40A的大功率脉冲电源的设计,详细介绍了回扫充电的工作原理,给出了系统设计方案、参数计算和实验结果.结果表明此脉冲电源能够满足指标要求,具有较高的精度和可靠性,对相关工程设计有一定的参考意义.