小功率气体激光器软开关电源的研究

介绍了全金属结构小功率气体激光器的电源系统,电源采用高频变流技术设计,主回路为串联谐振负载并联输出的方式.为了实现激光器工作方式的多样化及激光器功率的精确控制,设计了有效的调制电路;同时为了适应气体激光器的工作特性,设计了可靠的预燃电路.实验结果表明:电源工作在谐振状态,实现了过零开关,减少了开关损耗,提高了电源效率;实现了对激光器工作方式和功率的调节,满足了激光器工作的要求.     

轴快流CO_2激光器谐振式软开关电源

采用新型谐振式软开关技术,成功地研制出激励高功率轴快流CO2激光器的零电流谐振式软开关电源。该电源工作在25 kHz的开关频率下,主电路采用半桥式谐振变换方式,电源处于软开关工作方式,IGBT功率管为零电流开通和关断。该电源输出电流5～120 mA连续可调,功率管低损耗工作,无需镇流电阻,实现了6支CO2激光放电管的并联起辉和稳定工作。     

简单、高效串联谐振逆变电源研究

针对脉冲密度调制功率调节方式实现复杂的缺点,提出了基于时间分割法的串联谐振逆变电源功率调节方式,该方法可确保串联谐振逆变电源输出电压频率和幅值恒定,开关管工作在零压开通和近似零电流关断状态,开关损耗小,电源效率高;同时给出了相应的频率自动跟踪电路,详细分析了其工作原理。时间分割法功率调节方式尤其适合于负载要求串联谐振逆变电源的输出电压频率和幅值恒定的场合。电源长期运行结果表明,所提功率调节方式和频率自动跟踪电路具有简单、可靠、高效、成本低、工程应用价值高等优点。     

一种谐振型推挽式直流变换器

通过在变压器副边串联LC谐振器件,在谐振频率高于2倍开关频率时,电路能实现功率MOSFET的零电压开通和零电流关断,以及副边续流二极管的零电流关断。描述了电路软开关实现的具体过程。针对副边LC谐振过程中特有的n周期谐振现象,探索了其形成机理,推导了n周期谐振下输出电压、负载电阻及谐振电容电压之间的解析公式关系,归纳得到了变换器输出电压与输出电阻、输出电流之间的特性曲线,进而阐述了电路的应用范围及设计特点。最后制作了一台实验室样机,样机最多可工作在4周期谐振模式下,对不同负载、不同周期谐振工作状态的电路波形进行测试,验证了电路工作原理。     

一种新型谐振软开关多路稳压电源拓扑研究

研究设计了一种新型基于谐振软开关的多路稳压输出电源拓扑.该拓扑主电路采用半桥结构.谐振电容在变压器高压侧,谐振电感在低压侧.在不增加任何辅助开关和辅助元件的情况下,主电路开关和输出各路调节开关都工作在完全谐振状态,自然实现零电流软开关.各路输出采用单独电压闭环调节,可以实现各路独立稳压输出并且具有较高的输出精度.由于各路输m的谐振电感相互耦合,所以各路的动态调节过程不会影响主电路谐振状态和其它各路的谐振状态.通过一台6路输出总功率400 W开关电源验证了理论分析的正确性和该方案的可行性.经测试,各路输出误差均在0.5%以内,效率可达93%以上.     

电除尘高压电源LCC变换器电流断续模式分析

为了克服串联谐振、并联谐振及LCC串并联谐振连续模式应用于高压大功率静电除尘电源方面的不足,采用LCC串并联电流断续模式进行设计。基于断续电流模式下的电路模型,采用时域状态法对串并联谐振变换器工作方式进行分析和数学描述,推导得出了变换器特性解析表达式,探讨了串并联电容比值对变换器输出电压的影响,深入研究了电流断续电流模式下变换器的电压增益以及效率特性。结果表明:电流断续工作模式实现了开关管的全时零电流开通及零电流/零电压关断;增加串并联电容的比值m,可以增大输出电压,但会降低效率;在一定的范围内增大开关频率可增大电压基准增益进而提高效率。仿真及样机实验表明:所做理论分析正确,将采用电流断续工作模式的LCC变换器在应用于电除尘高压大功率电源可行。     

感应加热电源PDM-PSM复合功率控制策略研究

提出了一种负载串联谐振感应加热电源的脉冲密度-移相复合调制(Pulse Density Modulation-Phase Shift Mmodulation,简称PDM-PSM)功率控制策略,逆变器承担逆变和功率调节两个任务,并始终工作在负载谐振状态,开关管工作在零电流或零电压开关状态.采用该控制策略的逆变器,功率调节范围宽,与采用脉冲密度调制的逆变器相比,具有输出电流平稳、电流连续、功率调节连续等优点;与单独采用移相控制的逆变器相比,具有移相角小,输出电流基本无畸变等优点.     

PSM功率控制大功率感应加热电源及应用

采用一种脉冲均匀密度调制（Pulse Symmetrical Modulation,简称PSM）功率控制逆变器和2SD315A集成驱动电路,设计出感应加热电源,该电源已用于汽车配件热处理.逆变器采用全桥串联谐振式逆变电路,具有逆变和功率调节两个功能.逆变器的开关管按照PSM的控制策略实现了功率控制.逆变器自动跟踪负载谐振频率,控制开关管在零电压开通和零电流关断,实现ZCS和ZVS软开关,大大减小了开关器件的功率损耗,逆变器的输出功率因数接近1,提高了整机的效率.     

电除尘高频电源谐振电流过零信号的检测设计

描述了电除尘器高频电源串联谐振电路中零电流谐振开关技术,分析电流互感器的设计,并设计了谐振电流过零检测电路,给出了实验结果与实验波形.     

基于串联谐振和同步整流的高效节能电源设计

针对LLC谐振电路轻载时效率偏低、电路设计复杂、电源电压输出不稳定、电磁干扰(EMI)不易控制等缺陷,提出了一种设计简单、性能可靠的新架构.以串联谐振技术(SRC)为基础,结合同步整流(SR)技术,采用零电压切换(ZVS)、调整负载工作状态(FM+PWM)等措施,实现高效稳定的电源设计,并通过实验证明了设计的可行性和优...     

基于激光光电池供电的脉冲电场传感器设计

为了解决脉冲电场传感器电光调制部分的供电问题,设计研制了一种基于激光光电池供电的脉冲电场传感器,该传感 器由激光光电池供电电路、电光调制电路和感应天线构成。 设计制作了由供能激光器、锂电池、激光光电池、锂电池充电电路、 锂电池保护电路、锂电池升压放电电路构成的激光光电池供电电路。 测试结果表明,供电电路输出电压精度为 1. 04 %,纹波系 数为 0. 3 %,并且 48 h 持续工作输出电压波动为±0. 035 V。 设计制作了由单极子天线、场效应管型集成运放构成的传感器电光 调制电路。 实验结果表明,研制的脉冲电场传感器测量带宽在 39. 8 Hz~ 1 050 MHz,动态范围 0. 256 kV/ m ~ 13. 79 kV/ m。     

新型能源模块大功率充电机的设计

介绍了一种使用在某新型能源模块装置中的高压大功率恒流充电电源。由于该电源采用了串联谐振零电流开关(ZCS)的拓扑结构，具有抗负载短路和恒流特性，因此运行可靠性极高。     

飞机电脉冲除冰电源系统的研究

为了使电脉冲除冰(electro-impulse de-icing,EIDI)系统中的高压储能电容器组高效、安全地充电,研究了一种基于DSP控制串联谐振型拓扑结构的脉冲电源.通过建立不同工作模态时的等效电路,理论分析并推导了电容器组的平均充电电流,同时通过合理设计脉冲电源的工作频率和谐振元件参数,使其工作在欠谐振状态,从而实现在较宽电压范围内的电容器的恒流充电和零电流软开关工作.因此当除冰用传感器检测到机翼表面有冰层时,即可使脉冲电源工作以达到除冰要求.     

基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源设计

以提高变换器电源的效率和可靠性为目标,设计了基于电流馈电推挽式变换拓扑的变换器电源.为使变换器电源具备开关管以零电压开关方式通断、开关频率恒定等理想特性,采用电压型推挽全桥逆变器,设计属于电流馈电推挽式变换拓扑结构的变换器电源装置主回路.选择DSSK60-015A全波整流二极管作为变换器电源主回路硬件;通过反馈控制电路...     

LLC谐振式磁控管供电电源的研究

研制了一台零电压软开关电源,其目的是代替微波炉中工频变压器和半波倍压整流电路,为磁控管供电。用LLC谐振变换器作为电源主电路,以dsPIC单片机为核心设计了电源的控制系统,并通过改变主电路开关变频率控制法实现了电源输出电压和输出功率的调节。实验结果表明开关频率变动范围内,该电源可安全可靠地实现软开关控制,输出电压完全满足磁控管运行需求,磁控管输出功率可实现连续可调。     

基于中心抽头变压器的倍频感应加热电源

针对高频大功率应用场合,提出了一种基于中心抽头变压器的倍频式感应加热电源。采用结构对称的两个半桥、共用谐振电容、抽头变压器耦合的方式,使得负载工作频率为功率开关管工作频率的两倍,达到倍频的目的。功率开关管具有软开关特性,且导通时间为其开关周期的25%,相对于传统的桥式逆变器来说,明显降低了开关管的功耗。详细分析了8个不同的工作模式及相应的系统参数关系,给出了电路参数的设计方法。最后以IGBT为功率开关管,设计了一台小型样机,通过实验验证了所提出的电源拓扑、理论分析及参数选取方法的正确性。     

高压电容器充电电源谐振变换器的定频控制

为有效控制高压电容器高频恒流充电电源谐振变换电路的开关频率,研制了定频控制(占空比为50%,开关频率在整个充电过程中保持不变)的20 kW高压电容器充电装置逆变电路开关电路。通过提出的充电电源电路的并联负载谐振(PLR)DC-DC变换电路的等效电路模型,研究了充电电源装置的恒流充电原理,找出了电容充电初始阶段谐振电流和开关频率的数值关系。实验研究结果表明,当谐振变换电路开关频率接近于等效电路固有谐振频率的奇数分之一时,产生较大的谐振电流;为了实现谐振变换电路开关器件的零电流开通和关断,开关频率的大小始终可控制在小于等效电路固有谐振频率的1/2的范围之内。     

基于dsPIC30F3011的高频感应加热电源的研究

以Microchip公司生产的dsPIC30F3011芯片为核心处理器,设计出频率为50kHz的高频感应加热电源。电源的逆变电路部分采用电压和电流的双闭环控制结构。利用dsPIC30F3011微处理器,根据采样的电压信号,对驱动信号移相角的大小进行控制,达到控制电源输出功率的目的;同时,根据捕捉的电流的过零点信号,控制相应功率管的通断,使得负载电压与电流同相,从而保证了电源工作在谐振或准谐振状态。