基于PI-PLL的全桥移相式超声电源设计

针对传统超声频率跟踪系统锁相范围窄,电源启动或负载突变时易失锁等问题,提出了一种将数字PI控制器与锁相环(PLL)电路相结合的复合式频率跟踪策略.该策略通过PI控制器进行频率粗调,通过PLL电路进行频率精确修正,并对超声电源的主电路、脉冲变压器隔离驱动电路和保护电路进行了设计及详细分析.最后,通过实验证明了该电源具有性能稳定,频率跟踪特性好和功率因数高等优点.     

基于PI-DPLL的超声波电源频率控制电路的研究

频率跟踪是超声波电源的一个非常重要的特性。传统的频率跟踪系统又存在频率跟踪范围较窄,可靠性较差等不足。为此,在介绍超声波电源基本原理基础上,提出了一种新颖的比例积分结合数字锁相环(PI-DPLL)的频率跟踪方法。利用DSP作为主控芯片,设计了一台基于PI-DPLL频率跟踪系统的超声波清洗机试验装置。试验表明,基于PI-DPLL控制的超声波电源具有电路简单、频率跟踪性能好、电源输入因数高等特点。     

基于PI-DPLL的超声波电源频率控制电路的研究

频率跟踪是超声波电源的一个非常重要的特性。传统的频率跟踪系统又存在频率跟踪范围较窄,可靠性较差等不足。为此,本文在介绍了超声波电源基本原理基础上,提出了一种新颖的比例积分结合数字锁相环(PI-DPLL)的频率跟踪方法。利用DSP作为主控芯片,设计了一台基于PI-DPLL频率跟踪系统的超声波清洗机试验装置。试验表明,基于PI-DPLL控制的超声波电源具有电路简单、频率跟踪性能好、电源输入因数高等特点。     

基于DDS-PLL超声波电源的频率自动跟踪研究

针对超声电源负载系统工作过程中的频率漂移问题,提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)与锁相环(PLL)相结合的粗精频率复合跟踪控制策略,即通过DDS技术实现频率的粗调;通过PLL硬件电路实现频率的精调。试验结果表明,研制的超声电源系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,并能实现振动系统的恒定振幅输出,可实现系统的稳定、高效运行。此外,逆变器的输出功率因数接近1,提高了整机效率。     

DBD型臭氧发生器电源的频率跟踪移相PWM控制技术及其实现

提出一种DBD型臭氧发生器电源频率跟踪移相PWM控制技术的实现方案.利用集成锁相环CD4046在锁定状态时第6,7脚输出的锯齿波与输入方波信号的稳定相位关系,用一给定直流电平与锯齿波作比较产生移相信号,达到频率跟踪移相PWM控制的目的.与其它的频率跟踪移相PWM控制技术实现方案相比较,该方案具有电路简单、实现容易等特点,实验结果证明了该方案的可行性和正确性.     

一种超声波塑料焊接电源的设计

为解决超声波电源研制中存在的关键技术问题,分别设计了电源的主电路、谐振频率自动跟踪系统和输出功率控制系统.详细介绍了匹配网络的设计过程.提出采用相位控制频率的方法来控制谐振频率自动跟踪,阐述了相应的电路结构及其工作原理.采用全桥移相控制策略米控制输出功率.在电路设计的基础上,研制出一台功率为2 kW,开关频率为(20±0.5)kHz的样机.实验结果表明,该电源可实现谐振频率自动跟踪和输出功率的控制,同时验证了电路设计的可行性和正确性.     

微秒脉冲电源的研制及其流动控制性能分析

在连续式等离子体电源的基础上,研制出微秒脉冲等离子体电源,增加了脉冲宽度、脉冲相位和脉冲频率等调制方式,丰富了等离子体实现流动控制的手段。给出了微秒脉冲电源的总体设计方案,对电源硬件电路及控制软件做了介绍,并提出了电源运行的具体指标。通过一系列静止大气下的流动控制实验,对比采用脉冲调制和连续放电时流场诱导效果的差异,证明脉冲等离子体电源比连续式等离子体电源性能有较大提升,且具有低耗能,工作稳定可靠等特点,应用前景广阔。     

感应加热电源频率跟踪技术研究

基于SG3525、CD4046、反相器及MOSFET提出了一种用于感应加热电源的频率跟踪电路,保证了负载电路始终处于弱感性状态,实现了感应加热电源的频率跟踪,提高了感应加热电源工作的可靠性和有效性。     

基于DSP的数字化中频电源的研究

针对目前中频感应加热电源模拟控制的不足,本文提出一种基于DSPTMS320LF2407微控制器为控制核心的感应加热系统、以数字化为基础的复合PID控制策略的方案。此种控制方案具有电路结构简单、能实现频率自动跟踪等优点。     

连续变频的锁相式数字频率合成器及其分析和设计

本文提出了一种用于可控硅变频电源的能宽范围调频,且频率稳定度达10~(-5)～10~(-6)的频率源的新方案,它应用锁相式数字频率合成技术,将晶体振荡器的高稳定度和L-C的振荡器的连续可调性结合起来,从而解决了宽范围连续调频和频率高稳定度之间的矛盾。文中着重对该方案的频率特性及锁相环路的稳定、跟踪和快捕等性能进行了分析,并提出了其设计方法。     

基于POS的紧凑一体化功率脉冲电源

为发展高功率脉冲电源的工业应用而提高其重复工作频率并实现紧凑一体化,设计了一种基于等离子体断路开关(POS)的功率脉冲电源。该电源采用LCC谐振的有源充电器,以产生初级脉冲的Marx发生器为其负载,另外它还可作为等离子体枪的激励脉冲电源和POS的外加磁场激励电源。充电器的设计能满足上述负载在一定重复频率下的充电工作要求,从POS等离子体的注入到外磁场激励,再到Marx发生器和POS的工作,都通过电源电路及参数设计和时序脉冲触发控制而有序地进行。在介绍了轴向和角向两种外加磁场的同轴POS结构、触发控制同轴等离子体枪结构、脉冲发生主电路及其等效电路模型和触发控制脉冲时序后,仿真实验了设计参数的电路。结果表明该电源可以在紧凑一体化的设计原则之下实现Marx发生器初级脉冲的产生,再通过POS断路进一步压缩输出,从而得到较高的脉冲电压放大倍数。电源设计方法和仿真结果将可用于进一步发展面向新兴工业应用的重复频率功率脉冲电源。     

载波移相在大容量并联逆变电源中的应用

EAST（experimental advanced superconducting tokamak,超导托卡马克核聚变实验）快速控制电源是一种单相大容量逆变电源,其跟踪等离子体位移信号,对真空室内的线圈进行励磁控制,产生磁场实现等离子体位移控制。为满足等离子体位移快控电源大电流快速响应要求,采用多组变流器并联运行。电源系统采用移相PWM多重化技术,降低IGBT的开关损耗,提高变流器等效开关频率,改善输出波形。介绍了系统设计方案,并对输出谐波进行分析和仿真。实验结果说明该系统设计方案合理,控制策略有效,具备良好的大电流输出和快速响应能力。     

多用户负载功率的真有效值测量

分析了锁相真有效值测量的工作原理,需使测量系统一直跟踪电源频率的漂移,并把工频电源的周期严格N等分,才能消除原理性测量误差。采用锁相技术能产生与电源频率锁定的倍频脉冲。用CMOS专用数字锁相芯片CD4046(内部集成有鉴相器和压控振荡器)和分频芯片CD4040构成了实际锁相电路,外加由电阻和电容形成的简单的片外积分环路滤波器。给出了硬件电路,并分析了其基本工作原理。描述了相位锁定过程,并讨论了相位锁定后的电路工作情况。实际运行证明所设计的硬件电路测量精度合乎要求。     

低温等离子体污水处理电源的设计

研究了一种高频高压脉冲电源,利用交直流叠加技术,产生高频高压快速上升沿的交流脉冲.满足产生低温等离子体的需求.电源主要由交流电源、直流电源和交直流耦合电路(包括反应器)组成.实验结果表明,交直流叠加电源能够产生良好的低温等离子体.     

太阳能在建筑电气节能领域的应用研究

在论述太阳能技术在建筑电气节能领域应用的必要性和可行性的基础上,提出了优化太阳能系统的方案。采用管理电源接入原有电路和使用太阳能自动跟踪系统。并计算了采用改良方案后的节能效益。     

考虑运算放大器带宽限制包络线跟踪电源的前馈控制策略

为提高3G通信中功率放大器供电电源的效率,本文提出多电平开关切换结构与线性电源串联构成ET电源的方案。该方案可以使电路中选通开关的开关频率等于参考信号的频率。与其他现有方法相比,其可以用同样的开关频率获得更高的跟踪带宽。针对包络线跟踪电源基本控制策略中闭环无法有效抑制扰动电压影响的问题,本文提出了阶梯波电压前馈的控制策略。为克服运算放大器线性放大能力受其带宽限制的影响,本文提出级联运算放大器的频率补偿方法以扩展等效级联带宽,保证前馈控制策略相对低频部分的实现;提出输出电压高频尖峰抑制方法以匹配阶梯波电压到输出电压间两条通路的传递函数,消除阶梯波电压中高频分量对输出电压的影响。本文以一台跟踪信号为300kHz正弦波,输出电压为10~32V,峰值功率为50W的原理样机进行实验验证。实验结果表明了本文所提方法的有效性。     

基于ZVS双管自激电路的等离子体电源设计

目前,等离子体激励电源通常以工频交流电作为供电输入,并且体积较大,与便携式等离子体发生装置不匹配,限制了等离子体技术的应用与推广。以此为研究背景,开展了便携式介质阻挡放电电源的设计与研究。该电源重量为200 g,体积为102 mm×57 mm×30 mm。电源主电路采用ZVS双管自激电路。通过电路仿真软件辅助设计主电路,并进行了实验测试。结果表明,当电源输入电压为3 ~12 V时,输出电压可达2 ~ 5 kV、输出频率可在20 ~ 30 kHz范围内变化,最大输出功率为60 W,功率重量比为300 W/kg,高于目前商品化高频高压等离子体电源。采用设计的电源能够成功激发沿面型介质阻挡放电（SDBD）等离子体发生器和悬浮电极介质阻挡放电（FE-DBD）柔性等离子体发生器产生冷等离子体,并对相关特性进行了实验研究,满足了大气压开放条件下空气介质阻挡放电工作电压2 ~ 20 kV、工作频率50 Hz ~ 1 MHz的要求,为介质阻挡放电电源的便携性提供了良好的技术支撑。     

脉冲式感应加热电源频率跟踪技术的研究与实现

为解决传统感应加热电源中搜索谐振频率慢和频率跟踪实时性差的问题,提出一种改进型全数字定角频率跟踪技术,以满足脉冲涡流热成像对激励电源的特殊要求。首先,介绍脉冲式感应加热电源系统及工作原理,在此基础上对改进型定角频率跟踪技术进行详细的理论分析;然后,建立系统控制参数与系统稳态、动态性能的数学表达式,进一步分析品质因数、起动频率和频率步进值对系统动态响应特性的影响;最后,对基于脉冲式感应加热电源系统进行实验,并对改进型全数字定角频率跟踪技术的性能进行验证。结果表明:该频率控制系统具有搜索谐振频率快、实时跟踪能力强、稳定性好等优点,仿真和实验结果验证了该频率跟踪技术的有效性和可行性。     

PI-DDS频率跟踪技术在超声电源中的应用

针对传统超声电源采用模拟锁相电路进行频率跟踪时,存在锁相范围窄、元器件一致性差、在负载突变时易失锁等缺点.在此提出了一种将数字PI控制器和数字频率直接合成(DDS)技术相结合的复合控制方法,对其设计方法、工作原理进行了阐述.实验结果表明,该方法可很好地跟踪负载谐振的变化,使开关器件工作在软开关状态,显著地减小了功率器件的开关损耗,提高了电源效率.     

高频椭圆振动切削加工用超声电源的研制

介绍了一种单片机控制高频椭圆振动切削加工用超声电源的设计,其工作频率为20 kHz～1 MHz。该超声电源采用基于直接数字频率合成(DDS)技术设计信号源,信号频率和相位连续可调,波谱纯净,分辨率高,可同时输出双路具有死角调整控制功能的方波互补信号和幅值可调的正弦信号。功率输出级采用全桥开关型放大电路,增加了驱动缓冲级,实现高频大功率输出。电源具有自动寻找工作点和自动频率跟踪功能,可满足高频椭圆振动加工应用的需要。