Design of a Pulsewidth-Modulated Resonant Converter for a High-Output-Voltage Power Supply

The design and fabrication of a parallel resonant converter circuit and a high-frequency step-up transformer used to supply an adjustable dc voltage to a load is described. The 500-W system is operated from 115/230 V single-phase 60-Hz power, which is rectified and filtered to form a 310-V dc link. A two-transistor half-bridge circuit operating at a fixed frequency above the circuits resonant frequency converts the dc voltage to an ac voltage at approximately 20 kHz. This high-frequency voltage is transformed with a low-capacitance oil-impregnated ferrite transformer. The output voltage is rectified to form a dc voltage with a maximum value of 90-kV peak. The output voltage is adjustable using pulsewidth modulation of the conduction time of the two transistors in the power circuit. The energy stored in the resonant circuit provides a sinusoidal transformer voltage at fixed frequency over a wide range of control. The system is provided with a closed-loop peak-voltage regulator and an on-off capability from the control electronics. The transformer is designed for a specific value of inductance and capacitance to operate at the desired resonant frequency and characteristic impedance.     

微型准分子激光器的软开关电源研究

微型准分子激光器是一种新型的激光器,它在工业紫外激光微加工上有广泛的应用前景.本文研制了该激光器的电源系统,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.为了提高电源的可靠性设计了两开关管的互锁电路及实现激光器的多种工作方式,设计了有效的调制电路.试验结果表明,电源工作在谐振状态,实现了零电流开通、零电压/零电流关断;调制电路能够在谐振状态下对电源输出进行调制,实现了对激光器工作方式的调节,满足了激光器正常工作的要求.     

基于TOP227Y的多输出单端反激式开关电源设计

开关电源因其功耗以及体积等方面的优势在各行各业得到了广泛应用。介绍了一种多路输出单端反激式高频输出开关电源的设计,开关电源以TOP227Y芯片和高频变压器为核心,用单端反激式作为电路主拓扑结构,调制方式为PWM调制,电路输入电压为220 V,输出为5 V和15 V两路直流电源。对于设计过程中遇到的问题进行了分析并提出切实解决方法。通过实际测试所得的数据表明,设计的开关电源能够提高电源效率,减小纹波,输出稳定直流电源。     

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.     

IGBT高频开关稳压电源

本文介绍采用ＰＷＭ信号控制以ＩＧＢＴ为主开关元件的高频开关稳压电源。ＰＷＭ信号由ＴＬ４９４ＩＣ片产生，用ＥＸＢ８４０专用驱动器驱动ＩＧＢＴ。该电源具有输出电压稳定．电路简单，体积小，可靠性高，效率高和通用性强等特点。     

直线电机控制用多输出开关电源设计

针对75 kW直线感应电动机控制系统的需要,设计了一种采用UC3842集成芯片实现的多路输出单端反激式IGBT驱动电源,给系统控制板以及IGBT驱动电路供电.重点论述了开关电源的电路设计及高频变压器的设计,根据设计要求给出了具体设计步骤、电路参数,以及实际的纹波波形.实验结果表明,该电源的可靠性高、稳定性好、输出纹波小,能够适应电网电压10%和负载20%的波动.     

基于ATmega16的智能数控高压直流电源的设计

为满足高压电源小型化、智能化的要求,介绍了以ATmega16单片机为核心的智能数控高压直流电源的软硬件实现方法。采用软件仿真和硬件电路调试相结合的方法,对模拟电路部分的主要功能模块进行了详细说明,重点讨论了控制电路中高频PWM方波产生的原理、驱动方案以及输出电压/电流信号的采样反馈,并简要叙述了其他控制电路的设计思路。试验证明:该电源完全可以于核辐射探测仪器等领域,且具有密码保护、集成度高、数字控制、人机界面友好、输出电压持续可调、自动过压过流保护等优点。     

基于锁相技术的三相交流调压电源设计

采用锁相环技术,通过拾取某一相的信号,经过相位比较、低通滤波、压控振荡实现触发信号脉冲与拾取的相位信号同步.给定信号和反馈信号经过PID调节,送C8051F310单片机的ADC单元,经程序处理产生同步移相脉冲输出,送由复杂可编程逻辑器件EPM7032完成脉冲成型及放大,由触发器电路输出控制三相可控硅全控桥实现交流调压,...     

一种适合高频感应加热电源的触发控制电路

为了提高感应加热电源逆变器的工作和触发控制质量,并满足高频条件下的应用,提出了采用精密波形发生器ICL8038解决这一问题的新方法。设计了感应加热电源逆变触发电路,对触发脉冲的相位补偿、重叠区、死区的产生,以及启动电路进行了分析和设计;对其工作原理、电路结构及应用问题作了详细描述,给出了实验结果。     

新型电池检测馈电节能系统的研究与设计

论述了一种用于电池检测的电能回馈型节能设备的实现方案,根据电池检测输出低压大电流的特点,在DC/DC升压环节采用带高频隔离变压器的推挽正激电路,逆变部分采用PWM逆变输出正弦波回馈给电网,实现了能量的循环再利用,节约了能源,降低了环境污染,为电池企业节省了大量电费支出,适应当前节能环保的理念.同时此设备还可用于直流电源...     

高功率因数电源设计与实现

介绍了单相有源PFC控制芯片UCC28019的工作原理,利用UCC28019搭建了带PFC的Boost变换功率电路和单片机控制电路。设计的直流电源功率因数高,输出电压范围大,可由键盘设定步进值,误差绝对值小。系统具有限流保护功能,实时显示输出电压电流,可长时间运行,稳定可靠。     

一种升压型准谐振PFC电路研究

提出了一种升压型准谐振PFC电路，详细分析了电路的工作原理及特性，并在一台功率为100W、开关工作频率为100kHz的通信用开关电源装置上进行了实验验证。实验结果证明了该电路实现了零电压开关，功率开关管电压电流应力小。同时高频工作状态使得电源装置实现了高效化、小型化和轻量化。所提出的PFC电路在满载时效率高达91%。     

基于新型双开关逆变器的感应加热电源研究

为解决传统感应加热电源桥式逆变器控制策略复杂,开关损耗大以及输出谐波分量大的问题,提出了一种新颖的双开关逆变器。该逆变器仅含两个开关器件,采用推挽式(push-pull)互补导通控制方式,并利用LC串联谐振实现电路的能量交换,以达到简化电路拓扑,改善输出波形,减少谐波分量的目的。对双开关逆变器的工作原理进行了详细分析和PSPICE仿真,在此基础上设计了一台1kW/25kHz的实验样机。仿真和实验结果证明:与传统桥式逆变器相比,新型逆变器具有更优良的性能。     

矩阵整流器功率特性研究

首先利用电路dq转换技术,基于电流空间相量算法推导了一种三相AC-DC MC,即矩阵整流器系统的完整dq变换模型,在此基础上进行了较为系统和全面的性能分析,包括功率特性分析,如电压利用率、输出电压极性、输入功率因数、有功功率、无功功率以及视在功率等性能指标,并绘制成图加以比较分析,便于对该变换器性能的认识.分析认为,该变换器是一种柔性的四象限三相AC-DC变换器,其特征为:①输出直流电压在负的最大值到正的最大值之间连续可调,最大值为输入相电压幅值的1.5倍,并依赖于输入电流位移和负载电阻;②功率开关电路部分等效成一个理想的变压器,能够调压和调流,同时能够进行前后级阻抗变换;③输入端有功功率、无功功率和输入功率因数都与输入电流调制度、输入滤波器参数、输入电流位移和负载电阻大小有关;④无功功率的调节能力依赖于有功功率的调节.还分析了单位输入功率因数的运行条件,划分了矩阵整流器四象限工作制及功率特性.     

变频微波炉电源用LLC谐振变换器

研制了一款专为变频微波炉中磁控管供电的高频软开关电源。采用倍压输出式LLC谐振变换器作为该电源的主电路,并用基波分析法建立了其稳态基波等效电路模型;对其直流增益、谐振电流及零电压导通条件等进行了分析,并对高频变压器的电压比、品质因数、励磁电感、谐振电感及谐振电容等核心参数进行了优化设计。仿真和实验表明所建立的稳态电路模型及其理论分析是正确的,给出的谐振网络参数及其优化设计是正确的,这对于分析、研究和改进变频微波炉电源的设计及指导生产具有现实意义。     

一种基于FAN6754A的PWM反激式开关电源的设计

介绍了新款峰值电流型PWM控制芯片FAN6754A的工作特性和原理,分析了反激式开关电源的设计原理以及工作过程.针对次级电路结构,设计了一种新型反激式开关稳压电源.着重介绍了反激式开关电源的变压器设计过程,包括电感值的计算、磁芯的选择、绕组匝数的确定以及气隙等.利用三端稳压器TL431配合FAN6754A实现了对电源电...     

Evaluation of Inductive Contactless Power Transfer Outlet with Coaxial Coreless Transformer

A contactless outlet for dc distribution systems is proposed. It uses an inductive contactless power transfer circuit with a series/parallel compensation circuit to prevent voltage fluctuation. However, the output voltage of the circuit rises in light load conditions. In this paper, the main circuit and control method for reducing the rise in output voltage and a method of estimating the output voltage are presented. The proposed circuit and methods were verified and evaluated experimentally using feedback control.     

并联型高频开关直流电源的系统设计

随着模块化电源系统的发展,开关电源并联技术的重要性日见重要。本文介绍一种新型并联型高频开关电源整流模块的系统设计方案,并对开关电源的驱动电路、缓冲电路、控制电路及主要磁元件进行优化设计。控制电路以UC3525为核心,构成电流内环、电压外环的双环控制模式,实现系统稳压和限流。并且通过小信号模型分析,对电压电流环PI调节器进行设计。     

Voltage Clamp Circuits for a Power MOSFET PWM Inverter

Power MOSFETs are fast-switching devices suitable for high-frequency operations. However, high-speed switching and circuit inductance may cause voltage spikes to appear across the device and damage it. Three types of voltage clamp circuits that can be used with power MOSFETs are considered, and their essential features and characteristics are studied. The different modes of operation with these clamp circuits are discussed, and the design equations to determine these parameters in each clamp circuit are presented. The losses in the three clamp circuits are evaluated and compared. One clamp circuit is shown to offer outstanding advantages and is found to be suitable for high-frequency applications such as PWM inverters.     

20 kJ/s高频高压充电电源

为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10 kV、输出平均充电功率为20 kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系统参数以及实验波形,其中重点介绍了电源的软件和硬件保护功能。针对高压电源要求的高压隔离问题,还介绍了高压继电器和光电隔离系统两项安全措施。实验证明该电源在大功率、小型化、工作安全可靠等方面达到了设计指标。