旋转式ZVS移相全桥DC-DC变换器的研究

根据旋转式非接触感应电能传输系统的应用要求,本文设计了一种旋转式ZVS移相全桥DC-DC变换器。详细分析了移相全桥ZVS的工作模态及占空比丢失问题,给出了高频旋转变压器的具体分析与设计方案,最后对所设计的移相全桥旋转变换器进行了性能测试,分析了转速变化对输出的影响,给出了实验波形,验证了该旋转变换器的可行性。     

基于多电平逆变器的高频感应加热电源若干问题的研究

由于功率金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)电压容量等级较低,为实现高频感应加热电源的大功率输出,对基于多电平变换技术的串联谐振电压源逆变电路在感应加热电源中的应用问题进行了研究.给出了一种带无源无损吸收电路的多电平逆变拓扑结构以及吸收电路的参数设计方法,实现了逆变电路中二极管反向恢复现象的抑制及功率器件开关条件的改善;通过对逆变电路死区工作过程的分析,确定了逆变电路的信号触发方式,解决了负载电压二次换向及电压波形的调整问题.通过工作频率为500kHz的感应加热电源的仿真和实验结果,验证了研究工作的可行性及正确性.     

DE类大功率高频逆变器研究与实现

提出了一种用于大功率高频感应加热的DE类软开关全桥逆变器,以此减小IGBT的高频开关损耗提高IGBT的工作频率。文章对DE类全桥逆变电路进行分析,并将电路分为四个状态,分别对每个状态电路和波形进行分析。全桥逆变工作在20 k W、6 0k Hz串联谐振状态下,实验结果证明DE类软开关能实现提高IGBT的工作频率,并将开关损耗控制在合适的范围。     

电压型逆变电路控制方法的分析

介绍了逆变电路的几种控制方法,通过对电压型逆变电路全桥和半桥结构进行对比,分析了两种逆变电路的原理和特点,为逆变电路的实际应用提供了理论依据。     

并联反激式高频环节单相逆变器研究

研究了适合于低压输入且实现电气隔离的并联反激式高频环节单相逆变器,并对构成这种逆变器的电路拓扑、SPWM控制策略以及关键电路参数的设计进行了深入的分析研究。这种高频环节逆变器的前级为两路并联的反激式DC/DC变换器,其后级为全桥DC/AC逆变。前级采用SPWM控制技术,其输出电压为馒头波,使得后级全桥逆变电路基本上工作在低频开关状态。实验结果表明,该单相逆变器具有结构简洁、开关损耗低、电气性能好等优点,适合中小功率输出逆变器的理想拓扑。     

高频功率脉冲变压器的设计

设计了超声波发生器全桥逆变电路中的高频变压器，并用高频脉冲变压器原边串联电容的方法来抑制铁心磁偏，试验证明了其必要性和有效性。     

电压型半桥准谐振电子镇流器的分析与设计

本文通过对电压型半桥准谐振电子镇流器高频逆变电路的频域分析,根据电网及负载情况,采用基波近似方法,对谐振逆变电路稳态工作的最佳工作点选取方法进行了研究。同时分析了输入电网变化对逆变电路稳态工作点及电子镇流器性能和可靠性的影响。最后给出了一个电子镇流器的设计实例。     

改进型全桥逆变电路的研究

提出一种改进型全桥逆变电路结构,在全桥电路两桥臂之间跨接一个储能电感,采用单周期的控制策略,配合极性控制,实现输出交流电压幅值可调,能够适应宽的电压范围,且结构简单。详细分析了改进型逆变电路的工作原理,并推导了系统单周期控制下的小信号模型,通过对系统进行闭环设计,实现了输出电压的精确调节。仿真和实验结果证明了此方案的有效性。     

基于FPGA的感应加热逆变控制器设计

针对感应加热控制器存在的电路复杂、温度漂移等问题,对中频感应加热逆变电路进行了分析,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的智能控制器的设计。同时考虑谐振逆变电路的负载功率因数,建立了全数字锁相环(ADPLL)电路设计,再对感应加热输出恒定功率进行专用软核的搭建设计。由ModelSim仿真结果表明了这种基于FPGA的专用软核设计方案降低了使用成本,实现了输出恒定功率的控制及负载电流信号的跟踪,使系统具有更强的鲁棒性和适应能力。     

混合五开关五电平光伏并网逆变系统研究

介绍了一种用于光伏并网系统的单相混合五开关五电平逆变器。该逆变器包含了1个全桥逆变电路及由4个二极管和1个开关组成的辅助电路,加入的辅助电路使得传统的三电平全桥逆变电路的输出变为五电平。分析了五开关五电平逆变器的工作过程,采用1个参考信号交替与2个载波信号进行比较的SPWM控制策略,获得了5个开关的开关信号。通过仿真对该逆变器的可行性进行了验证,逆变器输出电压和电流的谐波畸变率低,且并网电流与电网电压同频同相,满足并网要求。     

稳压系统在非接触感应电能传输系统中的应用

非接触感应电能传输系统利用电磁感应耦合技术,解决了相对转动时能量的安全传输问题。电压的波动将严重影响用电设备的正常工作,着重研究了可控偏心器中非接触感应电能传输系统的稳压部分,并设计了一套大功率稳压电源。通过稳压系统的性能实验,测试出稳压系统可以提供48 V稳定的直流电。实验表明该稳压电源系统性能良好,具有稳压效果好、纹波小的优点,并且工作可靠。为非接触感应电能传输系统应用于旋转导向钻井系统提供了依据。     

差动Buck直流斩波器型高频链逆变器研究

分析了直流斩波器型高频逆变电路拓扑和原理特性,设计了一种差动Buck直流斩波器型高频链逆变器,该逆变器以两组隔离型双向Buck直流斩波器为核心,结合了正弦脉宽调制(SPWM)控制,使输出端产生高质量的正弦电压.仿真结果表明,该逆变器具有电路拓扑简洁、双向功率传输、控制方式简单等特点.     

高频脉冲电源的研制

针对电磁超声实验对脉冲电源的需求,研制了一种高频脉冲电源。采用UCC2895作为信号源,利用全桥电路将信号功率放大。详细介绍了信号发生电路、驱动电路和全桥逆变电路的设计方法,并给出了各主要节点的实验波形。该电源达到了各项技术要求,已成功应用于电磁超声实验。     

LCL型非接触电能传输系统模糊电压控制

LCL型非接触电能传输系统在高频运行过程中,负载的变化会导致输出电压不稳定。针对此类问题,建立了系统的动态模型,对电路交流变量进行复数分析,设计了一种基于自调整模糊控制算法的功率控制策略来控制原边逆变全桥脉冲的相移角,以保证系统输出电压随期望电压而变化。仿真结果表明:负载发生变化时,该控制器可以有效地使系统输出电压恒定;负载不变时,能够使系统输出电压达到期望值。     

基于DSP的电除尘器用高压脉冲电源的设计

采用传统晶闸管相控电源供电的电除尘器存在能耗高、效率低等问题,文章设计了一种可以解决这些问题的电除尘器用高压脉冲电源,该电源主电路主要由移相全桥逆变电路和10组相对独立的脉冲输出单元构成。采用移相全桥ZVT-PWM软开关技术控制逆变电路前后桥臂的相位差;采用同步驱动技术驱动各脉冲输出单元,使各输出脉冲叠加后获得高压脉冲;DSP准确控制电源输出高压脉冲的电压、频率和脉宽。结果表明高压脉冲电源提高了电除尘器的除尘效率,减少了对电网的干扰和电能损耗,能满足多种电除尘的要求。     

全桥移相软开关的开关管损耗仿真及改善

采用全桥移相软开关技术,系统地设计了一套高频直流开关电源,介绍了软启动电路、全桥逆变电路、可饱和电感、高频变压器。采用仿真研究的方法,计算了开关管的损耗,并优选开关管并联电容等参数。研究结果表明,采用软开关技术更有利于发展大功率直流电源。     

考虑整流性负载特性的LCC-S型无线电能传输系统优化设计

无线电能传输系统中的整流性负载具有非线性特征,而对系统传输特性分析和谐振参数设计时常采用基波分析法,将整流性负载等效为纯电阻,导致理论分析与实际存在一定偏差、系统偏离谐振状态。针对该问题,以LCC-S型无线电能传输系统为研究对象,考虑谐波以及整流性负载的非线性,对系统传输特性进行分析,进而提出基于整流性负载补偿的负载阻抗和接收端串联谐振电容参数的计算方法,并对逆变电路开关特性进行分析验证。所提接收端谐振参数设计方法能够使系统接收端回路谐振,提高系统的输出功率;降低逆变电路开关管的关断电流,提升系统的传输效率。搭建了一套2.5 kW的LCC-S型无线电能传输实验平台,验证了理论分析与所提参数设计方法的有效性和正确性。     

基于DSP控制的可调高频脉冲电源研究

针对不同应用领域对脉冲电源的性能和参数要求存在差别的问题,设计了一种基于DSP数字控制的可调高频脉冲电源。系统采用DSP作为信号源,产生3路相互间隔120°的PWM信号,通过驱动电路放大后驱动3路并联的全桥逆变电路,经高频变压器感应叠加后,在负载上输出幅值可调,频率为兆赫兹的高频脉冲。详细介绍了主电路、PWM分频电路、吸收缓冲电路以及变压器感应叠加的设计方法。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。     

一种新型电源级联型三电平逆变器

在传统的具有独立直流电源级联型多电平逆变电路的基础上,提出一种新型的三电平逆变电路的拓扑结构,与同类型三电平逆变电路相比,该电路具有所用元件个数少,结构简单的优点。在此分析了该新型三电平逆变器的工作原理,并进行了仿真和实验验证。实验结果表明,该新型三电平逆变器实现简单,输出性能良好。     

全桥移相软开关的开关管损耗仿真及改善

本文采用全桥移相软开关技术,系统地设计了一套高频直流开关电源,介绍了软启动电路、全桥逆变电路、可饱和电感、高频变压器。采用仿真研究的方法,计算了开关管的损耗,并优选开关管并联电容等参数。研究结果表明,采用软开关技术更有利于发展大功率直流电源。