感应加热电压型逆变器负载匹配的研究

对感应加热电压型逆变器LLC谐振回路特点进行了简要分析,为了解决MOSFET构成的单向全桥逆变器在LLC负载品质因数Q值较低时,开关器件工作角度较大,损耗增加的问题,提出了一种适用于高频感应加热电压型逆变器的新型LCLC负载谐振匹配方案。该方案通过加入附加电容Cs,减小了逆变器输出电压和输出电流间的相位角,从而降低开关损耗,提高电源输出功率。对该拓扑结构的谐振特性和负载输出功率进行了理论分析,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

低电压下高效音频功率放大器的仿真与分析

当对非线性失真有一定要求时,低频功率放大器的实际最大输出功率和效率均低于理想状态时的理论分析值,特别在电源电压较低时,其影响更为明显.依据自举电路可扩大放大器的动态输出范围的原理,提出了一种双自举电路的OCL低功率放大器,以提高电路的输出电压,从而提高最大输出功率和效率.仿真结果表明：电源电压较低时,在非线性失真系数低于2%的条件下,与OCL电路相比,双自举OCL电路的最大输出电压提高了约1倍,最大不失真输出功率提高了约3倍,效率提高了近20%.     

基于PDM的高频感应加热电源的设计与实现

介绍一种以MOSFET为开关器件的高频感应加热电源.设计制作出100 k Hz/5 k W的小功率高频感应加热电源样机,该电源采用脉冲密度调制(PDM)调功控制方式,谐振电路采用串联谐振方式,能够有效克服加热过程中负载参数变化带来的影响,使功率开关管始终工作在零电压开通状态.对该电源的逆变电路、控制电路等方面做了研究和试验.试验结果表明:采用的PDM控制模式和串联谐振电路,能够满足小功率高频感应加热电源的工作要求.     

IGBT高频感应加热电源的研制

以IGBT为开关元件,研制了15kW高频感应加热电源。对该电源的逆变电路、控制电路、驱动电路等进行了研究。实验结果表明:并联谐振逆变电路开关器件上流过的电流小,开关损耗低,电路简单,容易控制,适用于小功率感应加热电源。     

基于AD9958的双路超声电源设计

介绍一种用于超声悬浮传输的双路信号输出超声电源。电源使用双路输出的直接数字合成芯片作为超声信号的发生器件,该信号经过放大整形后输入半桥功率放大电路,最终输出功率信号来驱动超声换能器。电源可输出频率、幅值、相位独立可调的双路超声功率信号,其中,幅值的调整通过改变半桥电路的供电电压实现,频率和相位的调整通过改变直接数字频率合成芯片的设置参数实现。在半桥功率放大电路中,使用死区时间可设定的专用栅极驱动芯片对上下桥臂的场效应管进行控制,有效地防止上下桥臂直通现象的发生,提高电源的稳定性。     

单管感应耦合式电能传输反馈系统的设计

针对传统感应耦合式电源存在体积大、成本高、效率低等缺点,以及存在原边感应线圈与副边感应线圈分离,使输出电压难以快速稳定等问题,本研究采用基于副边反馈信号联合变频+变占空比的控制方法,提出了一种单管感应耦合式电源,给出了单管ICPT系统结构,分析了该电源的谐振网络,同时对所提电源设计了一种无线反馈系统,为了验证设计的正确性,采用Saber仿真软件对ICPT系统进行仿真和电路实验。仿真实验结果表明,所提出的新型单管感应耦合式电源能够满足输出功率为1kW的设计要求,与传统的感应耦合式电源相比,体积小、成本低、效率高,而且采取基于副边反馈信号联合精准的变频+变占空比的控制方法,实现了输出电压的快速稳定。该研究对全桥和半桥感应耦合式电能传输电源具有一定的参考价值。     

DM制丁类放大器的工作效率与转换效率

分析了DM制丁类放大器的工作效率、输出功率和转换效率,并讨论了提高其输出功率和转换效率的方法．得到如下结论：①CDA双管输出功率为单管的4倍;②CDA双管输出电路工作效率可大于90％、最大的转换效率可达55．2％;③提高CDA双管输出电路电源电压可以提高其工作效率,增大音频信号输出功率,增大开关管能给出的最大输出功率．     

高速撞击压电陶瓷过程中储能电容对电输出特性的影响研究

为了揭示PZT-5H压电陶瓷电源复合结构在高速撞击载荷下电源外部电路中储能电容对输入电压、输入能量的影响规律,利用自行构建的一级轻气炮加载系统、电源外部电路及电输出测试系统,分别开展了长径比为1∶1的柱状弹丸在相近碰撞速度、不同储能电容容量条件下高速撞击单片和多片压电陶瓷复合结构实验。实验结果表明:储能电容越大,压电陶瓷输出电压峰值越小、储能电容充电电压越小,存储能量值越小;随着储能电容量与压电电容量比率的增大,压电陶瓷的能量转换率减小;此外,储能电容的存储能量随压电陶瓷层数的增加而增大;压电陶瓷的电容与储能电容的匹配对储能电容的输入电压和储能电容的输入能量有较大影响。     

高频感应加热电源相位跟踪系统

针对感应加热电源工作在高频状态时,存在相位跟踪困难、工作功率小和工作状态不稳定等问题,采用基于TMS320F2812的高频感应加热电源的相位跟踪方法,使负载等效阻抗时刻处于弱感性状态,解决了感应加热电源工作在高频状态所遇到的问题.设计了功率MOSFET的驱动电路、电压和电流相位信号的采集与处理电路,给出了TMS320F2812处理负载电压相位信号和电流相位信号的方法和产生移相PWM信号的方法,最后搭建实验平台进行了实验验证.实验结果表明,所设计的相位信号处理电路能够快速稳定地向TMS320F2812发送电压和电流的相位信号,且延迟小;TMS320F2812可以生成移相PWM信号,其移相范围大、工作稳定.     

磁谐振耦合式无线能量传输理论与实验研究

从理论与实验两个角度对磁谐振耦合式无线能量传输技术进行了研究。依据物理学原理解释了磁谐振耦合式无线能量传输技术的机理,构建了LC串联的磁谐振耦合无线充电系统的数学模型,推出了该系统输出功率和传输效率的数学公式。采用控制变量法设计了不同参数线圈的对比实验,分析研究线圈参数与该系统输出功率及传输距离之间的关系,讨论了电源驱动频率与系统输出功率的关系,得出了合理配置线圈参数及电源的驱动频率是提高该系统输出功率关键因素的结论。     

太阳能光伏发电低成本采暖系统研究

提出电网辅助太阳能光伏发电低成本采暖方案．该方案针对冬季采暖对供电质量要求不高,电能需求量大,工作长期稳定的特点,省去一般太阳能发电系统具有的蓄电池储能环节．采暖过程追求最大限度利用太阳能,电网供电仅起补充作用．将太阳能发电的直流输出、公共电网的整流输出在直流母线汇合,经逆变器逆变供电标准采暖电器;或采用专用的阻性采暖器,在直流母线处直接输出电能采暖．省去逆变环节．进一步降低成本．     

IGBT串联谐振感应加热电源的仿真研究

本文主要进行串联谐振式IGBT感应加热电源的仿真研究 ,重点探讨不同性质感应加热负载对串联谐振逆变电路所产生的影响 ,得出感性负载更适合自关断器件构成的串联谐振逆变回路。     

新型感应透热炉逆变电路的理论分析

研制了一种新型逆变电路,与国内常用感应炉逆变桥比较,其特点为工作频率高、输出电压低、电热效率高、结构简单,经工业生产试用,感应炉运行可靠,功率损耗低,加热中小类锻件,具有明显的优点。本文对该新型逆变电路的稳态过程,建立微分方程,推导出输出功率、电流、电压、频率、功率因数的计算公式,为电炉设计及元件参数选择提供了依据。同时将该电路与常用并联逆变电路性能比较,论证了其优越性。     

SVC技术在电弧炉负荷变电站中应用设计

SVC是新一代动态无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)装置,是无功补偿器领域的新技术代表。在电网中相当于一个可变的无功电源,其无功电流可以灵活控制,自动补偿系统所需无功功率。特别是对电弧炉等大功率非线性、快速、冲击性负荷,可能导致的供电网络电压不平衡、电压波动和闪变等问题,动态无功功率的控制能够解决这些问题。     

三相电压型SVG的直接电流控制方法及仿真

分析了采用三相电压型逆变器为主电路结构的静止无功发生器（SVG）装置的工作原理。通过对比不同控制方法的优缺点,采用了基于瞬时无功功率理论的三角波直接电流控制方法。该方法具有控制精度高、稳态性能好、瞬时响应快等优点。对其做了MATLAB仿真研究,结果表明,无功情况得到了很好的补偿,验证了设计方法的可行性。针对不同IGBT开关频率,对逆变器输出波形做了比较分析。     

内窥镜无线供电系统功率传输稳定性优化研究与设计

针对内窥镜运动时存在的供电稳定性和效率较低的问题,通过对接收端姿态和位置运动变化的分析,研究了提升无线电能传输功率的方法。采用椭圆坐标系模型,推导了三维接收线圈在Helmholtz发射线圈作用下位置和姿态变化时磁感应强度的变化规律,以及对互感和耦合系数的影响。设计了内窥镜无线供电系统的实验装置,通过仿真和实验可以看出,Helmholtz发射线圈能够产生均匀的高强度磁场,在轴向偏移和角度偏转的情况下,比柱状螺旋发射线圈提高了100mW 的传输功率。实验结果表明,该方案可以满足无线内窥镜工作的电能供应需要。     

VSC-HVDC互联系统电压稳定控制策略

柔性直流输电系统具有有功无功可独立解耦控制的特点,使其不仅可以实现直流系统内有功的合理分配,还可以通过对无功的控制辅助所连接的交流系统以维持电压稳定。为充分挖掘电压源型换流站无功输出潜力,提高与之连接的交流系统的电压稳定性,作者提出一种基于VSC-HVDC互联系统的电压稳定控制策略。在两端柔性直流系统中,对整流站采用直流电压偏差斜率控制,逆变站采用定直流电压控制,按照无功优先模式设置电流限幅即以无功电流的大小决定有功电流的限幅值,分别针对整流站和逆变站设计有功电流动态限幅控制器,扩大无功电流限幅值。在不需要站间通信的情况下,将VSC-HVDC输电系统部分有功转换为无功,提高了换流站的无功输出能力,以此减轻扰动或事故端系统调整无功的负担。通过仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明所提控制策略充分利用了VSC-HVDC互联系统的功率调整能力,提高了VSC-HVDC互联系统的交流电压稳定性。该控制策略为通过VSC-HVDC系统连接的交流系统的电压稳定问题提供了一种新的解决方案。     

160kW/30kHz超音频感应加热电源的研究

采用全控型电力半导体器件IGBT,研制了160kW/30kHz并联逆变式超音频感应加热电源。提出了一种新颖的零压启动限幅的他激转自激方法;设计了适用于并联谐振逆变器的IGBT驱动电路,顺利解决了驱动信号时间补偿问题。     

感应淬火过程参数优化控制问题的研究

感应加热本身是一个复杂的物理过程，它涉及电、磁、热、相变和力学方面的综合知识。通过对感应淬火过程的分析，给出了感应淬火过程中各参数之间的关系，建立了求解加热电源输出电流、频率以及工件移动速度（加热时间）的数学模型，并给出了其动态求解方法。这些模型可以用于加热电源优化设计和感应淬火过程参数优化控制等。