电源纹波抑制器的原理与设计

如何降低AC-DC和DC-DC变换器输出电压中的纹波和噪声,是所有设计和使用该类电源者较为关注的问题之一.介绍了一种综合运用有源滤波和无源滤波设计电源纹波抑制器的原理和方法.详细叙述了有源低通滤波的设计原理、计算方法和采用计算机仿真优化软件设计无源低通滤波器的元件参数的思路与方法.设计制作出的电源纹波抑制器具有体积小、重量轻等特点,可以从较低的频率开始对电源中的纹波和噪声进行有效的抑制,从而使得电源变换器输出电压中的纹波满足许多要求较高的应用场合.     

并联有源滤波在加速器电源上的应用研究

提出一种用于加速器磁铁电源 ,基于相控整流和并联有源滤波的高性能大功率稳流电源系统 ,分析了有源滤波原理 ,给出基于复合控制的电流响应无滞后跟踪控制方案。仿真及原理性样机实验表明 ,系统设计合理 ,动态响应快 ,静态精度高 ,可以满足加速器对电流纹波及跟踪性能的极高要求     

高频Buck变换器输出电压纹波理论分析与实验测量

Buck变换器广泛用于服务器供电电源等场合。提高开关频率可降低变换器体积,但寄生参数对输出电压纹波的影响不可忽略,本文针对此现象展开研究。首先根据Buck变换器高频等效电路模型,求解输出电压数学表达式,推导输出电压纹波变化规律及相应的判定条件,提出输出电容支路上寄生参数影响输出电压纹波大小的结论。通过设计高频同步Buck变换器实验方案,并选用高带宽的测试设备和最小测试环路,实现了对高频电压纹波正确的实验测量,验证了理论分析的正确性。该研究为Buck变换器的电路设计提供理论依据,并为高频实验测量提供相关经验。     

高稳定度大功率开关电源性能参数测量

介绍了重离子加速器磁场系统中高稳定度大功率稳流电源的电流稳定度、电流纹波、效率、EMC等参数的测量方法和仪器 ,并给出了部分电源的测试结果     

双反激式行波管高压电源的分析和设计

基于行波管螺线电源的设计要求,提出了一种两个反激式变换器初级并联,次级串联的低纹波高压电源。该变换器是通过两个反激式变化器的输出纹波交错抵消来减小纹波达到低纹波要求,利用了两个变压器初级并联次级串联的拓扑形式减小了变压器次级绕组间的电压应力。文中对该电路拓扑设计、参数选择、saber电路仿真、样机测试、结论以及利用交错纹波对消技术在其他拓扑中的应用进行了分析,并成功研制了一台8.8 kV,10mA,纹波峰峰值小于1.2 V的电源样机。     

强磁场电源软开关DC/DC变换器的研究

强磁场电源对于输出纹波有极高的要求。采用并联线性有源滤波技术可使输出纹波电流得到充分抑制,而这种有源滤波器的关键部分是可自动跟踪主电源输出的DC/DC变换器。由于功率较大,变换器必须软开关运行。针对强磁场电源的需求,提出了一种基于电流滞环控制的ZVS-CV电路,并论述了其软开关条件和控制方式。仿真及实验结果验证了该DC/DC变换器的良好性能。     

基于Cuk PFC变换器的LED驱动电源设计

针对传统仅使用功率因数校正(PFC)变换器设计的AC-DC LED驱动电源存在由2倍工频输出电流纹波造成的频闪问题,提出了一种基于Cuk PFC变换器的无频闪LED驱动电源。通过简单的电压模控制,所提变换器可以同时实现功率因数校正和低2倍工频输出电流纹波,实现高功率因数和LED无频闪。最后,通过一台11.2 W的实验样机验证了理论分析的正确性。     

适用于光伏/燃料电池发电的组合式直流升压变换器

光伏/燃料电池并网发电系统是目前可再生能源应用领域的重要研究方向,然而上述2类电源的直接输出电压较低,通常需要一高升压变比的直流变换器将其提升到较高电压来供给并网逆变器,但直流变换器的高频纹波电流又会影响上述2类电源的使用寿命和工作效率,针对上述问题提出一种组合式直流升压变换器,给出了该变换器的2种控制方法——互补控制和交叉移相控制,分析了该变换器在每种控制策略时的工作原理和基本特性。通过一台1kW的原理样机,验证了该变换器具有以下特点:较高的升压变比,可以有效降低主开关管的电压应力和输入电流纹波,同时具有较小的输出电压纹波。     

两级DC/AC变换器直流输入电流纹波抑制

两级单相逆变器的前级DC/DC变换器输入电流会含有较大的低频纹波电流,这会严重影响直流侧电源的寿命。此处基于电流反馈双半桥(CF-DHB)DC/DC变换器和全桥逆变器构成的两级DC/AC变换器,提出一种新的抑制输入电流纹波的方法,根据变换器的瞬时功率特性,计算出消除电流纹波所需的移相角,进而消除控制器输出量中的纹波分量。能够在保证交流输出电压质量的同时,显著抑制输入电流纹波,并且能够消除负载突变时的电流振荡。实验验证了所提控制方法的有效性。     

一种用于大电流特种电源功率变换器的设计

由于粒子加速器特种电源行业的特殊性,加之对粒子加速器特种电源从容量、技术性能、工艺结构等各方面要求越来越高,需要对关键核心部件进行设计升级,以满足特种电源日益发展的需要。本文通过一种特定要求设计了一种用于大电流特种电源的功率变换器,通过设计和测试,使其成为一种标准产品,解决大电流特种电源产品非标性质带来的问题,为今后大电流特种电源的可靠性、批量化生产提供技术支撑。     

大功率LED驱动电源对光效的影响研究

LED通常由直流电源驱动,但AC/DC直流输出电源设计复杂、成本较高,而低成本的单级AC/DC方案存在较大的输出低频纹波,影响LED发光效果。文中比较了两种典型的AC/DCLED恒流驱动电源,并分析了不同的低频电流纹波量对LED光效、LED瞬态光亮强度的影响。由比较发现,合理的设计纹波电流,可以减小它对光效的影响,降低驱动器的成本。通过实验得出纹波电流量的比例标准,为低成本的LED驱动器提供设计参考。     

稳定/脉冲直流电源用并联有源电力滤波器的四种控制方法分析

选择合适的有源电力滤波器控制策略，对实现高性能的有源滤波非常重要。本文对用于高精度、低纹波稳定/脉冲直流电源的并联有源电力滤波器的四种控制方法，包括：检测电源侧与负载侧纹波电流的控制方法、检测电源侧与负载侧纹波电压的控制方法进行了比较研究。结果表明，对于具有大电感的磁铁励磁电源负载，采用检测负载纹波电压的控制方法具有显著优点。该方法是通过检测负载的纹波电压来控制有源电力滤波器的输出，使负载纹波电流分流，从而降低负载电流纹波。在对传感器和电路元件精度要求不高的情况下，该方法很容易实现大功率直流稳定/脉冲电源的低纹波要求。一台实际的运行的工业装置测试表明，其电流纹波达到了 。     

新型电压-电压PWM控制DC/DC变换器的研究

针对传统电压单环PWM控制电洲在输入电压大范围波动时存在输出电压幅值波动大、谐波分量大、动态响应较慢等特点，提出了一种能够适应输入电压大范围波动的新型电压－电压PWM控制策略，并给出了其在Buck电路中的实际应用控制规律。仿真结果表明该新控制策略精度高，效果明显。     

新型非隔离负电压DC/DC开关电源的设计与实现

针对现有非隔离负电压DC/DC开关电源在带负载能力以及输出纹波上的不足,提出了一种基于峰值电流控制的新型非隔离负电压DC/DC开关电源,实现在连续电流模式(CCM)下输出电容能始终通过输出电感得到充电.进而有效抑制输出纹波的影响,确保了负电源的高效率工作和带负载能力.实验结果验证了设计的可行性和有效性.     

耦合变压器型串联直流有源滤波器的研究

针对大功率稳定直流电源对负载的低纹波要求,提出了一种耦合变压器型串联直流有源滤波器。并对有源滤波器的系统构成、工作原理、控制方式进行了详细的介绍。最后,对整个系统进行了实验研究,实验结果验证了耦合变压器型串联直流有源滤波器具有良好的补偿性能,使稳定直流电源实现了负载电压和电流的低纹波。     

高性能升压型DC-DC电源变换器的设计与实现*

利用STM32F103RBT6单片机为主控芯片,采用推挽式拓扑结构及脉冲宽度调制技术,设计制作了一款高性能升压型DC DC电源变换器。该电源变换器的直流输入电压范围为15~25 V,直流输出电压可调范围为30~36 V,最大输出电流为1 A。实验测试结果表明,设计的电源变换器具有较好的负载调整率和电压调整率,输出电压波纹较低,转换效率高,并且具有输出电压的步进调整和测量、显示以及过流、过压保护等功能,在中小型升压型开关电源中具有较好的应用价值和发展前景。     

Double resonant tank LLC‐DCX based two‐stage power supply for magnetic levitation control system applications

Magnetic levitation train power supply systems, or Maglev, are most commonly powered by 330‐V high‐voltage direct current power systems. The power supply for maglev control system is used to provide a stable voltage to the suspension control circuit, which is the key part of Maglev trains. The suspension control power supply is typically a DC–DC converter with a high voltage input and multiple low voltage outputs. The traditional solutions typically lead to the following issues, such as uncontrolled duty ratio, poor cross‐regulation capability, and low reliability. In order to solve these problems, a novel two‐stage solution employing a double resonant tank LLC DC transformer (LLC‐DCX) is proposed and developed in this paper. The proposed solution not only increases the overall conversion efficiency significantly because of the achieved soft‐switching over the entire operation range, but also realizes the low input current ripple and high reliability owing to a uniform thermal distribution. A 210‐W, 220–380‐V input laboratory prototype with four outputs is fabricated and tested, and the experimental results are presented in this paper. The declared features of the proposed solution are well demonstrated by the experimental results. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于PFC技术的高效率双闭环DC/DC变换器

为提高DC/DC变换器系统的效率,运用功率因数校正(PFC)控制技术,在整个变换器系统中引入了电流和电压2种组态的负反馈,采取了降低损耗的措施,设计出一款用于电源和功率设备的12V/24V双闭环DC/DC变换系统,并进行了该系统稳定性、效率特性仿真实验和硬件电路实验。实验结果表明,所设计的DC/DC变换系统是稳定的,它的效率在稳定工作范围内达到85.0%～88.7%,其最高效率比目前国内外同类变换器高出约3%,其中12V、24V变换系统的输出纹波电压分别约为23mV和30mV,因而尤其适用于低功耗开关电源和中等功率设备。     

自动气象站多功能电源的设计

自动气象站是专业测量仪器,对电源的要求比较特殊,市面上通用型电源产品功能相对简单,不能满足配套需求。综合分析自动气象站对电源的需求,运用高频开关电源技术,设计并改进优化了环路电流取样方法,在大功率条件下使输出电压纹波限制在300 mW以下;运用DC/DC变换和精密的电流测量技术以及防雷技术,巧妙设计电流取样和逻辑控制电路,实现了电流电压精密测量、蓄电池充放电保护及雷电防护等功能。测试结果表明,电源在全量程功率范围内工作稳定,各项性能指标满足自动气象站配套要求。