创新型的基于软开关的X射线电源系统

介绍了一种最新研制的可调高压电源,创新的主电路的拓扑结构由PFC(功率因数校正)模块、Buck模块、逆变电路、高频变压器和倍压电路组成。此电源利用变压器的寄生参数谐振工作,利用软开关技术实现了ZCS低损耗。同时,PFC模块能使此电源系统适用于国内和国外市场,并且减小对电网的谐波污染。     

创新型的基于软开关的X射线电源系统

自动X射线检测(AXI)已经成为检测和评估复杂微机电系统(MEMS)和微光电子机械系统(MOEMS)的基本方法,在医疗、考古等领域也有了广泛应用,而稳定可靠高效的直流高压电源是AXI的核心组件。一般的高压直流电源为定值输出,它们在X射线管这样的宽负载变化范围下的稳态和暂态响应不能满足AXI的要求。基于AXI的需要,本文介绍了一种最新研制的可调高压电源,创新型的主电路拓扑结构由PFC(功率因数校正)模块、Buck模块、逆变电路、高频变压器和倍压电路组成。电源利用变压器的寄生参数谐振工作,利用软形状技术实现了ZCS低损耗。PFC模块能使此电源系统适用于国内外市场并且可减小对电网的谐波污染。电源的控制电路采用基于DSP的PI调解器,并基于RS232实现与PC的通信,从而实现本地控制和远程管理。     

一族零电压开关直流变压器

本文提出了一族能广泛应用于不间断电源、电压调整模块、分布式系统、功率因数校正、航空静止变流器、多路输出等领域的零电压开关直流变压器。该族零电压开关直流变压器利用隔离变压器的励磁电流，实现了全负载范围内功率管的零电压开关。以零电压开关推挽正激直流变压器为例，阐述了工作原理，给出了实现功率管零电压开关的条件，并进行了仿真分析和实验验证，1000W满载时，样机效率达到95%。最后，给出了一族基于励磁电流实现功率管零电压开关的直流变压器。     

基于二次型Buck PFC变换器的无频闪无变压器LED驱动电源

提出了一种基于二次型Buck功率因数校正(power factor correction,PFC)变换器的无频闪无变压器LED驱动电源,分析了其工作原理和工作特性。它由共用一个开关管的两个Buck变换器级联构成,其中前级Buck变换器实现PFC功能,后级Buck变换器调节LED电流。该电源无需使用高降压比的变压器也可以驱动低正向导通电压的LED,它只使用一个控制器不仅实现了PFC功能,而且极大的降低了流过LED的二倍工频电流纹波,从而实现无频闪。最后通过7W的实验样机验证了理论分析的正确性。     

基于NCP1605G的大功率LED驱动电源的PFC电路设计

为了控制谐波对电网的污染,大功率LED驱动电源中有必要增加PFC模块。采用有源PFC工作原理实现了一种升压型变换器模块,并将功率因数控制器NCP1605G应用于一款大功率LED驱动电源的PFC级电路设计中。实验结果表明该变换器的输出电压稳定度高,功率因数达到0.9以上。     

高压脉冲串联模块的驱动电路

基于研究高压脉冲串联各个模块的同步性问题,设计了一种适用于串联模块开关管的同步驱动电路.该驱动电路采用SG3525提供独立的供电电源,利用隔离变压器实现主控电路的隔离措施.由于各个模块的驱动信号都来自于同一个信号源,因此能够保证各个模块的驱动信号的一致性.     

单相UPS的双半波PFC电路分析

目前,单相UPS的逆变电路主要采用半桥结构。但普通全桥型PFC电路难以为其提供电源,而双半波PFC电路适合为半桥逆变电路提供电源。针对单相UPS的一种双半波PFC电路,分别使用UCC28180D和TMS320F28027作为控制芯片,进行了控制系统设计。结果表明,TMS320F28027更适合双半波PFC控制系统的设计,为半桥逆变电路的前级PFC设计提供了一种思路。     

一种200W LED路灯电源推荐解决方案

该文介绍了一种200WLED路灯电源推荐解决方案。这种电源由基于FAN6961的PFC预调节器和基于FSFff2100的谐振LLC变换器组成,并且有6路输出,每路最大输出为0．7A／48V。     

基于感应叠加原理的模块化脉冲电源的研制

针对等离子体及其应用对于高可靠性、小型化高压重频脉冲电源的需求,研制了一种基于感应叠加原理的模块化脉冲电源.该脉冲电源采用绝缘栅门极晶体管(insulated gate bipolar translator,IGBT)作为主开关,基于脉冲变压器升压和感应叠加原理实现多个单元模块的脉冲电压叠加,从而获得高压短脉冲.首先基...     

基于多绕组永磁发电机的大容量级联型风力发电变换器

针对大容量风电机组的中压变换问题,提出了一种基于多绕组永磁发电机的级联型变换器系统,通过模块单元级联实现中压输出,从而省去升压变压器.将模块中发电机的两个正交绕组经PFC整流后在直流母线上并联,实现发电机单位功率因数运行,并保持馈入直流母线的瞬时功率恒定.利用发电机的电枢电感作为升压电路的储能电感,减小了系统的体积和成本,导出了电感取值的适用范围.逆变侧的H桥单元级联电路采用矢量控制,独立调节注入电网的有功和无功功率.仿真和实验结果验证了该类变换器拓扑结构和控制方法的有效性.     

基于MMC的同相供电潮流控制器控制策略研究

模块化多电平换流器(MMC)与平衡变压器相结合的潮流控制器(PFC),可节省传统牵引供电系统中的匹配变压器,满足高压大功率的应用。首先介绍了系统工作原理,重点研究了其中单相MMC背靠背换流器两端的补偿电流。提出了一种综合控制策略,包括变流器两端补偿电流的提取算法,子模块电容电压均衡控制,环流抑制策略以及PWM调制方法。最后在Matlab/Simulink中搭建了系统模型,分别对交直交型电力机车的牵引和再生制动工况进行仿真,验证了所提控制策略的有效性。     

基于MMC的高升压比直流变压器调制策略研究

现有的高压大功率DC/DC变换器研究开始更多地关注基于模块化多电平换流器MMC(modular multilevel converter)的face-to-face(F2F)拓扑。该拓扑由变压器连接两个模块化多电平换流器,易于根据电压等级扩展模块数量,因此,基于F2F的拓扑开始研究并应用在直流电网互联、新能源并网等领域。目前,基于该结构的直流变压器主要由其中频变压器提供变比。针对上述拓扑的特点,提出不依赖变压器变比的调制策略。采用该调制策略,可以灵活调节拓扑中各桥臂模块的通断改变电压变比,同时兼顾升压、降压功能。最后,在Matlab/Simulink中给出仿真算例,验证提出的方法的可行性。     

15W高效DC/DC模块电源设计

为了提高中小功率开关电源的效率,设计了一种基于DPA425的高效率小功率模块电源.围绕提高效率这一目标,对变压器、输出整流、欠压锁定、过压保护、过流保护、磁复位、输出电感及反馈环路等部分进行了优化设计.采用合理的工作磁通密度使得变压器的铁损与铜损相等,则变压器的总损耗最小,同时采用夹层绕制法将变压器的漏感控制在3%以内,也可有效降低损耗.通过实验得到了效率高达88%、输出精度高且稳定性好的实例.     

高压隔离的多路低压直流电源

提出了一种基于高频电流互感器的多路低压直流电源设计方案,它实现了高低压电路的隔离。在低压侧采用电流型定频PWM控制器UC3842控制的单端反激电路产生稳定的脉冲电流,通过高频电流互感器传递脉冲能量和实现隔离高压,高压驱动供电电路之间的隔离由多个电流互感器实现,并且该电源可以实现输出不同等级的电压和电流以满足驱动电路的要求。试验结果表明,该方案能为大功率电力半导体器件提供足够大的驱动电压和驱动电流,提高高压控制系统的可靠性和稳定性。     

ZVS全桥直流变压器的研究

在分布式发电系统中,两级式直流变换器应用越来越广泛,它由稳压环节和直流变压器组成.本文研究了一种全桥结构的直流变压器拓扑,它具有软开关效果好、开关管工作应力小、效率高和可靠性高等优点.详细分析了ZVS全桥直流变压器的工作原理,给出了开关管实现ZVS的条件和变压器的设计方法,并制作了一台1 kW的原理样机进行了实验验证.     

医用小功率高压直流电源的数字控制研究

LCC谐振变换器克服了高压变压器寄生参数的影响,并能够在宽负载范围内实现开关管的软开关,逐渐成为高压直流电源主流拓扑。分析了该变换器的电压增益特性,给出一种数字变频控制方案,硬件电路简单,可以实现宽负载范围内的软开关。通过一台输入20 V,输出1 000 V/5 mA的原理样机验证了方案的可行性。     

三相固态变压器功率平衡控制策略研究

固态变压器作为现代智能电网的关键设备之一,得到国内外电力电子与电力系统等领域学者的广泛关注与研究。低电压/功率等级的模块级联型结构减小了在高电压/功率的传输时开关管电压电流应力。然而,这种拓扑结构引入模块之间电压/功率不平衡问题,可能产生开关管过压、过流及电网电流谐波增加等影响。分析了一种新颖的整流级共同占空比控制、中间级电压跟随控制、逆变级PR控制的三相固态变压器均压均功率系统控制策略以及可能影响电压及功率平衡的模块参数,理论与仿真验证该系统控制策略有效性。三相15 kW原理样机验证控制策略可实现输入侧单位功率因数、电压功率平衡及能量双向传输功能。     

提高高压变频器功率因数的方法研究

单元串联式的6kV高压变频器由移相变压器、功率单元和控制器三部分组成。采用矢量法计算移相变压器的各电压参数,力图使电压与电流同相位来提高功率因数,而后对功率单元的拓扑结构进行改进。考虑到双PWM电路自身存在的经济性、可靠性等方面的不足,提出一种基于BUCK-BOOST的三相PFC整流+PWM逆变电路,通过Matlab仿真得出两种电路整流部分的电压波形与交流侧的功率因数,对比发现该三相PFC整流电路所需的器件少,控制电路简单,且消除了交流侧电流的冲击波,将不控整流的功率因数大大提高,且具有良好的可靠性与经济性。