基于DSC控制的两级式电火花加工脉冲电源

电火花加工(EDM)机床所使用的电源是一种特殊的脉冲恒流源,负载特性十分复杂,因此对它的控制提出了较高要求.数字控制由于高集成度带来的低成本、设计沿继性、控制灵活等优点而应用逐渐广泛.新型数字信号控制器(Digital Signal Controller,简称DSC)性能的不断提高,为EDM电源的数字控制提供了可能.为两级式EDM电源提供了完整的数字控制方案,给出了两级式EDM电源的详细工作过程,并进行了小信号建模以及两级式结构稳定性分析.最后研制了一台峰值电流10A的原理样机,实验结果验证了数字控制系统的优良性能.     

镁合金微弧氧化大功率双极性脉冲电源的研制

介绍一种用于镁合金微弧氧化表面处理的脉冲电源数字控制系统设计.该电源采用三相半波晶闸管整流电路,用IGBT进行直流斩波;根据电流电压反馈信号计算偏差,进行数字PI调节,以获得恒流、恒压的输出特性;控制系统通过20mA电流环异步串行通讯接口,与人机界面交换数据.研制的样机在运行中表现出良好的稳定性和可靠性.     

基于数字控制的MHz频率单脉冲电源设计

介绍了一种基于DSP数字控制的MHz级单脉冲电源设计方案。采用DSP作为信号源,产生三路相同的PWM信号,通过驱动电路放大后驱动三个并联的MOSFET,经变压器感应叠加后,在负载上输出频率为MHz脉冲。文中详细介绍了主电路、驱动电路以及变压器感应叠加的设计方法,并给出了各主要节点的实验波形。最后对研制的脉冲电源进行测试,证明该电源已达到设计要求。     

多特性双级功率变换器数字预估控制技术

针对双级变换多特性功率变换器,介绍数字控制对系统的作用和影响,分析数字预测控制原理,提出将预测控制与常规PID控制相结合的新型数字预估控制算法,并应用于以TMS320LF2407A为控制核心的双级变换多特性电源样机.实验表明,新型预测控制算法对存在控制滞后的数字化系统,具有较好的控制能力和动态响应,样机运行良好,可稳定输出直流、交流变频变幅等多种波形组合.     

大功率Tesla变压器谐振特性的研究

从理论上推导了Ｔｅｓｌａ变压器的谐振条件，并对已研制的耦合系数为０．６的Ｔｅｓｌａ变压器进行了调谐实验，理论分析和实验结果表明，当变压器初级谐振回路的频率等次级中路的频率时，能得到最大的能量传输效率。     

基于PDM控制的电晕处理电源的研究

研究了基于脉冲密度调制(Pulse Density Modulation)控制策略的串联谐振逆变电晕处理电源。PDM的基本思想是在一定的调功周期内使交流输出端产生方波电压或是零电平电压，这样即使电晕放电负载具有很强的非线性也可以宽范围内控制功率输出。对于该电晕处理电源进行了仿真与实验，所得结果验证了理论分析：     

基于TL494控制的大功率极化电源研究

针对目前电化工业电解槽极化电源主电路普遍采用晶闸管相控整流方案存在的不足,提出了采用不可控整流-斩波变流技术的新型主电路方案。设计了系统方案,介绍了系统主电路结构及工作原理,并分析了器件参数及器件选型。阐述控制电路的设计及控制方法分析,最后建立仿真模型并进行仿真分析。仿真结果表明:该方案具有输出电压稳定、谐波含量少、动态性能好等特点,能有效提高电源系统功率因数,且效率在97.5%以上,具有较好的应用价值。     

基于移相控制的大功率并联软开关电源的研究

采用AVR单片机实现了大功率并联软开关电源的数字化控制,并设计了主电路系统,研究了移相全桥变换器的工作原理。电源采用模块并联技术和主从控制方式,构成了N+1冗余结构,并研制了一台180kW的样机。实验结果表明,该电源系统控制效果良好,具有很强的灵活性和可靠性。     

基于数字化控制的大功率高频开关电镀电源研究

本文采用数字信号处理器实现了对大功率高频开关电镀电源的数字化控制,并对主电路系统设计和移相全桥变换器的PWM数字控制进行研究.电源采用模块化结构设计,模块之间通过CAN总线实现相互之间的通信和控制,构成N 1冗余结构,使电源系统具有很强的灵活型和可靠性.3台12V/1000A高频开关电源的并联实验结果表明,本文所研制的电镀电源具有良好的控制效果.     

基于DSP变压变频电源设计

基于数字信号处理器(DSP)的变压变频(VVVF)电源采用了外环平均值环和内环瞬时值环的控制策略，以兼顾动态和静态性能，最后给出实验结果。     

基于模型预测控制的单位功率因数电流型PWM整流器

传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)采用基于脉冲响应的非参数模型作为预测控制模型,计算复杂,很难直接应用到快速的实时控制系统领域。该文提出了一种改进的MPC,并将此改进的MPC技术成功地引入到电流型PWM整流器(current source PWM rectifiers,PWM-CSR)的功率因数校正系统中。改进的方法从PWM-CSR控制量与被控制量的传递函数入手,得出整流器的一阶差分方程作为预测控制模型,同时省略传统模型预测控制(MPC)中参考轨迹这一不确定因素,因而克服了传统MPC计算量大,实现困难的缺点,并保留了传统MPC反馈校正、滚动优化的优点。在用DSPTMS320LF2407A为开发平台的实验样机结果表明:改进的MPC用于PWM-CSR的功率因数校正系统中,具有优良的稳定控制性能和快速的动态响应性能。     

三相电压型PWM整流器预测功率控制研究

提出一种基于功率预测的三相电压型PWM整流器(VSR)直接功率控制。对三相VSR进行分析,建立两相静止坐标系下的数学模型,在瞬时功率理论的基础上建立功率的预测模型,以功率跟踪误差为目标函数来选择合适的交流电压矢量,针对功率跟踪存在的稳态偏差采取误差反馈校正以优化模型、提高精度,然后采用空间矢量调制实现恒定的开关频率,并通过估算电网电压实现无电压传感器,可以有效节省系统成本、提高系统鲁棒性。进行了详细的理论推导和仿真分析,其仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于预测电流控制的三相高功率因数PWM整流器研究

在三相功率因数校正中提出了预测电流数字控制器,它可以简捷地实现电流内环,相应地减少TMS320F240程序所占用的资源。结合预分解矩阵算法,使得整个控制程序只用一个定时器下溢中断资源就完成了所有算法,从而得以实现较高的开关频率。采用的预测电流数字控制器实现了输入电流的闭环控制,三相输入电流能跟踪输入电压相位,三相电压型PWM整流器实现了高功率因数。PWM整流器的电压环采用PI调节器,获得了恒定的输出电压。实验结果验证了分析设计的可行性和有效性。     

电压型PWM整流器无差拍预测直接功率控制

研究了一种用于电压型PWM整流器的无差拍预测直接功率控制方法。该方法根据无差拍功率预测模型,在每一个采样周期,实现对下一个周期开始时的功率给定值的跟踪控制。采用空间矢量脉宽调制方法调制目标电压矢量,实现了直接功率控制开关频率的恒定。并在系统中引入了基于内模原理的准积分反馈校正环节,在每个采样周期对系统有功功率和无功功率的预测给定值进行修正。仿真表明,该方法有功功率、无功功率响应迅速、平滑,而且没有静差;控制器对系统参数变化不敏感,系统鲁棒性好,控制器设计简单,具有工程应用前景。     

基于后缘调制的数字预测V~2峰值控制研究

为了消除次谐波振荡,针对后缘调制的Buck型DC/DC转换器提出了一种数字预测V~2峰值控制算法。首先介绍了基于数字预测V~2控制的Buck转换器系统结构,并对其输出电压纹波进行分析,说明了用输出电容等效串联电阻(ESR)纹波表示输出电压纹波的可行性。然后提出了基于后缘调制的预测V~2峰值控制算法,该算法可在不增加设计复杂度的基础上,有效消除次谐波振荡。最后对提出的控制算法进行实验验证,结果表明,占空比大于0.5时系统输出电压仍然稳定,且与传统电压模式控制相比,系统对负载和输入电压扰动的瞬态响应性能得到了很大提升。     

基于PIC单片机的开关电源数字控制研究

介绍了基于PIC单片机为控制单元的开关电源,给出了系统总体结构和关键电路参数电感值和电容值的计算.并在此基础上设计出采样隔离电路、驱动隔离电路.运用闭环控制调节占空比的大小实现输出电压的稳定,通过液晶显示实时监视开关电源的工作状态.最后通过对一个72W数字控制开关电源的实验验证了该方案的可行性.     

基于Atmega16的数控步进电源的设计

设计了一种以单片机Atmega16为控制系统的步进电源,输出电压为0～+12 V,通过按键可以实现±0.5 V步进输出;采用CD4094驱动数码管显示,显示精度为0.1 V,当输出超限时,具有自动报警功能;并通过实验验证了步进电源的实用性。     

中子管离子源高压脉冲电源

介绍了一种基于脉冲频率调制(Pulse Frequency Modulation,简称PFM)技术的数控高压脉冲电源.它利用PFM调制电路对输出电压进行调整和稳压,由单片机控制输出电压的脉宽,具有功耗低,体积小,重量轻,绝缘性能好等特点,而且输出高压在1.5～2.5kV连续可调.对具有高可靠性的过流保护电路进行了设计研究,在保证安全性的同时,满足了中子管性能检测系统中对离子源的供电需求.     

软开关弧焊逆变电源数字控制系统的设计

给出了软开关弧焊逆变电源控制系统的硬件系统设计和软件系统设计.硬件系统以采用TMS320LF2407芯片为核心,围绕该芯片进行了包括采样电路、保护电路、DSP外围电路以及驱动放大电路的硬件电路设计.详细给出了一个单元的设计原理和具体电路;然后在整个硬件系统的基础上进行了软件系统设计;给出了详细的主程序和各中断服务程序流程图.最后根据上述原理,试制了一台逆变焊机.实验结果证明了该设计原理的有效性和可行性.