基于驱动脉冲自校准的全桥电路共模抑制技术

基于全桥变换器共模噪声电流产生机理的分析，指出双极性PWM调制下两桥臂具有共模噪声互补效应，但实际装置中由于驱动脉冲传输延时的不一致使这一优势不能完全体现出来。据此提出一种基于驱动脉冲沿自动校准的全桥电路共模抑制技术。该方法利用DSP实时检测共模噪声并计算其能量，然后采用智能搜索算法对居于对角线位置的功率开关的驱动脉冲沿进行自动校准，以降低共模噪声水平。实验证实该方法能在500kHz到5MHz频段有效降低共模噪声电流，降低幅度可达10dB。该方法主要依赖软件实现，硬件开销很小。由于共模噪声能量的计算相对其FFT简单得多，且控制过程对实时性要求不高，因而控制软件可以与变换器控制系统合用同一片DSP，具有较高的性价比。     

大电流切割磁铁电源的设计

介绍了环形加速器切割磁铁电源系统的组成，并分析了脉冲电源的工作原理，通过使用二极管－电感能量回授电路，降低了电源的功率。最后给出了电源的测试结果，并提出了一种能进一步提高脉冲电流稳定度的反馈系统的构想。     

抑制共模电磁干扰的并联有源补偿电路设计

讨论了并联有源共模电磁干扰抑制中的两种不同补偿电路结构,通过建立带有补偿电路的单相半桥逆变器共模电流等效模型,详细介绍了两种补偿电路的设计过程,讨论了影响补偿电路补偿效果的两个因素,实验验证了设计补偿电路能够产生与噪声源共模电流大小相等方向相反的补偿电流。     

基于虚拟空间矢量过调制策略的逆变器共模电压抑制方法

虚拟空间矢量调制(VSVM)技术因其在共模电压(CMV)抑制方面的独特优势而受到关注,但相较于空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,其线性调制范围较小,影响了逆变器的电压输出.分析了使用和弃用零矢量调制策略的CMV特性和线性调制范围,在此基础上提出了基于VSVM的过调制策略,推导出该策略下过调制补偿角与调制比之间的关系式...     

大功率增强器磁铁电源输入功率控制方案

本文提出了一种新型的增强器磁铁电源输入功率控制方案,新方案在输入整流器与输出斩波器之间加入升压斩波器,通过实时地控制升压斩波器输入滤波电感的电流波形,有效地抑制了增强器磁铁电源输入功率的低频波动,降低了电源对电网的电流冲击。新方案的有效性已经在2Hz 600A／600V增强器磁铁电源样机上得到证实。     

质子治疗头扫描磁铁电源研制

扫描磁铁电源是质子医疗设备的关键部件,其提供的高精度、低纹波、快速变化的励磁电流是质子医疗中扫描磁铁能够精确控制质子束流偏转、扩展的保障.研制了一种基于高、低压H桥混合级联的扫描磁铁电源,包括硬件结构与控制策略,其中,高压H桥保证电流的动态要求,低压H桥实现电流的精度要求.仿真与实验结果均表明,研制的扫描磁铁电源在额定...     

基于优化驱动脉冲共模传导干扰抑制的研究

在桥臂对管按相同规律通断的全桥变换电路中，由于对角开关管驱动脉冲传输延时不一致使得左右桥臂中点对地产生的共模电流不能抵消。为了抑制共模噪声，提出了一种通过对驱动脉冲边沿时刻进行预调整来抑制共模噪声源的方法。实验表明，这种方法在不增加任何其它硬件手段的前提下有效的衰减了共模传导干扰。文章中还结合实验结果对电路中的寄生参数对共模电流频谱的影响进行了分析。     

高精度粒子加速器磁铁电源数字控制系统的设计

介绍了一种新的用于高精度粒子加速器电源的数字控制卡,对它的硬件结构进行了阐述。以磁铁电源为控制对象,介绍了以该控制卡为核心构成的控制电路。对该控制卡的测试结果表明,它的短期稳定度达到了4ppm,与进口同类先进产品相当     

10kA冲击磁铁电源的设计

为了改善光源运行稳定性和提高光源性能指标,设计冲击磁铁电源,其电流波形为半个衰减正弦波,峰值电流10 kA。设计中采用了相控整流、高频逆变谐振充电、充氘闸流管、放电回路同轴结构、可编程控制器等。实际运行结果证明电源波形质量好、精度高、运行可靠性好、智能化程度高。     

电容储能脉冲功率源中Rogowski线圈标定方法

采用电荷守恒原理研究了电容器放电下的ROGOWSKI线圈标定。针对具体电路结构提出了测量电容器中电荷转移量的标定方法,分析了包括电容值测量误差、电阻分压器测量误差、ROGOWSKI线圈测量通道误差等影响标定误差的主要因素。实验比对结果表明新标定法准确度较高。     

基于负载观测的永磁电机驱动系统自抗扰控制

针对永磁同步电机(PMSM)的车辆驱动系统在负载变化过程中转速受到较大影响的问题,结合自抗扰控制器(ADRC),采用对负载扰动进行观测并补偿来抑制外部扰动的方法,设计了基于负载观测的二阶ADRC速度控制系统。对负载观测ADRC的控制方程进行了推导,并将负载观测控制量作为速度环的补偿控制输入。同时与未加入负载扰动的ADRC系统作对比研究。仿真与实验结果表明,带有负载观测的ADRC调速系统具有更强的抗扰动能力,提高了PMSM变频调速系统的动态稳定性能和响应能力,证明了带有负载观测的ADRC控制系统能够更好地满足电传动履带车辆的控制系统要求。     

带截尾控制的双极性高压脉冲电源研究

在此基于一类双极性高压脉冲发生电路拓扑提出了一种带主动截尾的改进型控制策略.该拓扑是将全固态单极性Marx电路和全桥结构相结合构成可级联全固态双极性Marx单元.在不增加半导体开关数量的前提下,通过在双极性高压脉冲电源中引入主动截尾控制,实现了双极性脉冲下降沿陡化,将下降沿时间控制在20 ns以内.研制了一台双极性高压脉冲电源原理样机,并进行了实验验证.结果 表明主动截尾控制方法显著陡化了脉冲下降沿,并提升了双极性脉冲放电的能量利用效率和含氮激发态成分浓度.     

基于磁脉冲压缩技术的电除尘器供电电源

阐述了脉冲供电电源对比其他种类电源的优点及其应用,提出了基于磁脉冲压缩技术的电除尘用脉冲供电电源,利用磁材料的B-H曲线和伏秒积特性解释了磁开关即可饱和电感的实质及其工作原理,在分析一阶磁压缩网络的基础上,给出了基于二阶磁脉冲压缩供电电源的电除尘器的仿真实例,通过仿真结果证实了磁脉冲压缩理论运用在电除尘领域的可行性。指出减小磁芯体积可有效降低损耗,并推导了构成磁开关的两个重要参数-磁芯体积和电感量的计算公式。     

开关串联型高压纳秒级双极性脉冲功率电源研究

与直流高压除尘相比,高压脉冲除尘具有更好的除尘效果且能耗更低.为提高脉冲电源系统效率及功率密度等指标,需输出纳秒级高频高压脉冲.基于固态开关器件串联拓扑,设计了一种高压纳秒级双极性脉冲功率电源.基于脉冲电源拓扑和工作原理,首先详细分析并设计了电源各部分组件参数,然后通过仿真验证了方案的有效性.最后搭建了脉冲功率电源样机进行实验验证,测试结果表明,脉冲电源能够输出幅值0～±4 kV、脉冲上升沿约58 ns、下降沿约175 ns、脉宽10 ns～100 μs可调的高压快速脉冲,验证了理论分析与设计的正确性.     

新型脉冲固体激光器电源的软开关技术研究

将软开关技术应用于Buck型准谐振DC/DC变换器构成的激光电源,减小了开关损耗,减轻了电路体积.针对主电路工作原理,在控制电路中采用了单周期控制技术,有效地改善了直流输出电压的特性.通过电路建模的方式,使用Marlab软件对电路进行了仿真.并对电源电路进行了实验研究,设计了硬件电路并确定了主要电路参数.实验结果证明了原理分析和设计方法的正确性.     

电流母线型多输出高压隔离IGBT驱动电源

针对中高压应用场合大量功率电子器件的驱动供电问题,研究了一种电流母线型多输出高压隔离绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动电源。采用高频电流互感式结构取代传统电压型变压器,通过高压电缆线实现高压隔离,工艺简单;前级全桥串联谐振电路产生高频母线电流,后级稳压模块采用电流输入型Boost变换器,与传统Boost变换器相比,其控制策略简单、易实现自启动;分析了IGBT驱动电路消耗功率估算方法,根据负载功率需求给出后级稳压电路参数设计方法;对后级稳压模块进行损耗分析,提出效率优化方案;最后进行了实验验证。     

基于ZVZCS的大功率屏蔽门驱动电源的研究

屏蔽门是轨道交通系统中的关键设备之一。多台门机同时动作时,要求直流供电系统瞬时提供较大的功率输出,且供电电压不能有太大波动,这对供电电源提出较高要求。基于零电压零电流开关ZVZCS（zero-voltage zero-current switching）全桥变换拓扑,设计了一类大功率直流供电模块,分析开关ZVZCS全桥变换器在周期内的开关模态及关键波形,根据超前臂并联谐振电容在换流时的充放电过程,确定超前臂实现零电压开关ZVS（zero-voltage switching）的条件,综合零电流开关ZCS（zero-current switching）条件下开关管耐压值及原边电流复位时间,推导隔直电容的取值范围。给出最大有效占空比计算公式,详细分析了超前、滞后臂的开关损耗。根据设计参数,制作了1台2.2 kW实验样机。实验结果表明,所设计的直流电源模块在各种负载状态下实现软开关,提高了供电效率,有着良好的动态特性。     

基于ARM的短电弧机床加工脉冲电源设计

短电弧加工机理研究要求电源输出低电压、大电流,输出频率及占空比可调且能实时采集电源各输出参数。针对上述要求,设计了一种基于ARM的短电弧机床数字化电源。该电源由脉冲电压电路和数字控制电路组成,脉冲电压电路提供所需脉冲电压,数字控制电路为脉冲电压电路提供控制及保护信号。并设计了一种调压控制电路,该电路具有调压范围广,稳压效果好等特性。实验结果证明了该电源满足对短电弧加工实验研究的需要,为短电弧加工机理研究提供了重要的技术支持。     

永磁直驱风力发电系统网侧脉冲宽度调制变换器的闭环控制

永磁直驱风力发电系统通常通过全功率变换器并入电网,为提高并网运行的稳定性,研究三相电压型双脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)变换器矢量控制策略。依据背靠背电压型整流器(voltage source rectifier,VSR)的d-q轴数学模型,结合空间矢量PWM技术,建立永磁直驱风力发电系统的网侧PWM变换器仿真模型;采用前馈解耦方案,实现VSR的有功、无功功率解耦控制,获得基于电网电压定向的电压电流双闭环控制策略;通过选择兼顾系统良好性能要求的控制参数,使得直流母线电压快速稳定,改善电流的谐波畸变率。建立了MATALAB/Simulink仿真模型,仿真结果表明系统具有良好的动态响应能力,验证了所提控制策略的正确性和有效性。