基于分段PI控制的逆变式等离子切割电源设计

半桥逆变式拓扑具有较好的抗偏磁能力,在高频的中小功率场合具有较广泛的应用。在半桥逆变拓扑结构的基础上,运用分段比例积分(PI)控制策略设计了一款输出电流105 A、输出电压150 V的逆变式等离子切割机电源。通过分析实验波形及实际调试,给出分段PI控制的参数。在这种控制策略下,该电源能够在引弧和切割过程中获得较为稳定的电流波形,大大提高了引弧的成功率,现场的实际切割测试结果表明,该控制系统降低了对割炬的损耗,提升了产品的实用性,获得了理想的切割质量。     

新型半桥式DC-DC软开关逆变焊机的数字化控制

传统半桥式逆变焊机的开关损耗较大,工作效率不高。针对这一问题,对一种适用于低电压、大电流场合的新型半桥式DC-DC软开关变换器进行了研究。通过分析新型半桥式DC-DC软开关变换器工作机理与PWM控制特点,采用DSP控制器设计了全数字化逆变焊机控制系统。仿真与实验研究表明:该半桥式DC-DC软开关逆变焊机具有开关损耗小、PWM控制精度高、稳定性好等优点,特别是半桥式变换器的开关频率提高到40 kHz时,变换器输出电流的纹波较小,改善了焊机的焊接性能。     

基于多级耦合电感的限流型等离子切割电源

等离子切割电源的电弧稳定性和弧电流的精细度限制了等离子加工的切割效果,提出了一种基于多级耦合电感的新型DC-DC变换器,既能使电弧电流快速响应,又能有效地对桥臂及输出回路起到限流的作用,不仅能提升电弧的稳定性,而且也改善了电弧电流精度.首先分析了新型DC-DC变换器的拓扑结构,在建立多级耦合电感(MCI)数学模型的基础上,在Simulink模型中验证了MCI参数变化对变换器的限流能力,并进一步探讨MCI变换器的可行性.最后,搭建了10 kW等离子切割电源实验平台,验证了MCI变换器限流的正确性和可行性.     

等离子切割机半桥逆变电源的均压设计

等离子切割机电源常用的半桥逆变型DC-DC变换器具有结构简单、控制方便和成本低廉的优点,但是具有直流电容均压问题,而该问题又是切割机长期运行需要特别解决的技术问题。通过分析容值不同对电容分压和储能的影响,选择了静态无源均压和基于电容电压偏差的动态有源均压方法以及输出电流PI调节控制,实现了输出电流在35～105 A之间连续可调的等离子切割机实物样机,实测数据表明电解电容均压效果良好,380 V三相交流供电时偏差为±10 V。     

基于DSP新型等离子切割电源的研究

介绍了将非高频引弧技术应用于半桥逆变式空气等离子切割机用电源的方法.设计了以TMS320F2812型DSP为控制器的控制系统,分析了非高频引弧的工作原理,并给出了切割过程详细的工艺流程图.对电源系统进行了建模仿真,搭建样机并进行了验证.     

输出功率300W的12V-220V DC-DC变换器的实现

鉴于推挽逆变-全桥整流的DC-DC变换器具有磁芯利用率高、高效节能等优点,非常适合用来设计车载直流电源。详细分析和设计了一种额定输出功率300W的12V-220V DC-DC变换器,包括推挽升压工作原理、变压器初级无源无损吸收电路设计、高频开关变压器设计和基于CA3524的模拟控制电路设计,最后进行实验测试,给出了实测波形和不同输入电压和不同输出功率条件下整机效率曲线,总结出一些规律,并给予解释。实验结果表明,推挽逆变-全桥整流的DC-DC变换器各项指标良好,在输入端为低电压大电流场合具有明显优势,如车载电源。     

变频软开关及优化负电流的四相交错耦合双向DC-DC变换器

针对单相半桥双向DC-DC进行了Buck模式下的模态分析和谐振过程分析;讨论了实现变频软开关的控制策略;探讨了单相半桥双向DC-DC的Buck模式下高压侧和低压侧在不同情况的软开关以及最优负电流控制;提出了一种结合耦合电感的优化负电流变频控制的四相交错软开关的双向DC-DC变换器。实验结果表明,较定频控制而言,新的变频以及优化负电流控制策略大大提高了变换器效率,改善了电感电流纹波。     

基于模糊控制的电动车双向DC-DC变换器研究

为了延长车辆续航里程,提高蓄电池的使用寿命,使用超级电容作为辅助的能量源,控制超级电容的双向DC-DC变换器对直流母线进行能量的回馈和补充,提高了电动车电源系统效率。根据蓄电池和超级电容的剩余电量及负载瞬态功率需求,提出了一种模糊控制器改善双能量电动车DC-DC变换器性能的方法。模糊控制器根据车辆运行的不同工况,自动地决策出一个合理的输出电流,进而控制双向半桥Buck/Boost式变换器的电流环。实验结果说明了控制系统具有良好的动态性、可行性、有效性。     

基于傅里叶级数建模的双有源桥DC-DC变换器电流有效值分析

采用傅里叶级数求和的方法建立双有源桥DC-DC变换器在移相控制下统一的数学模型,针对双有源桥DC-DC变换器直流侧电压不匹配时在传统单移相控制方式下电感电流有效值过大的问题,提出了优化电感电流有效值的双重移相控制方式。对工作在升压、降压、电压平衡状态下的双有源桥DC-DC变换器在传统单移相、双重移相控制方式下电感电流有效值随传输有功功率变化的情况进行对比分析。在此基础上根据变换器工作在升压、降压状态,提出对应的双重移相控制方式,以达到优化电感电流有效值的目的,使工作在该状态下的变换器具有更小的通态损耗,提高了变换器的效率。实验验证了该双重移相控制方式的有效性和优越性。     

逆变式空气等离子切割机的驱动电路设计

以2SD106A驱动模块为核心设计了一种适用于逆变式空气等离子切割机的驱动电路,阐述了电路的构成和工作原理,给出了电路的关键参数.实验结果证明该驱动电路抗干扰能力强,工作稳定可靠,延迟时间短,保护功能完善,很适合应用于电磁环境恶劣的逆变式空气等离子切割机.     

电流型控制半桥逆变器直流分压电容电压偏差前馈控制技术

电流型控制半桥逆变器直流分压电容电压存在偏差,电容中点的电压偏移容易导致系统失控。文中分析了电流型控制半桥逆变器分压电容不均压产生的原因,并给出了电容中点电压偏移的理论值;针对电压电流双闭环瞬时值控制半桥逆变器,提出了电容电压偏差前馈控制方案。仿真和实验结果验证了采用该技术后,分压电容的直流偏差被消除,半桥逆变电路在各种情况下都可以正常工作。该方法为电流型控制半桥逆变电路的实用创造了条件,同样可应用于电流型控制半桥直／直变换器和直／交变换器。     

电流型控制半桥逆变器研究(Ⅱ)--直流电容电压偏差前馈控制技术

电流型控制半桥逆变器直流分压电容存在偏差,实际电路容易失控,限制了其实用性.针对电压电流双闭环瞬时值控制半桥逆变器提出了电容电压偏差前馈控制方案,仿真和实验结果验证了采用该技术后,分压电容的直流偏差被消除,半桥逆变电路在各种情况下都可以正常工作.本文的方法为电流型控制半桥逆变电路的实用创造了条件.     

高性能逆变等离子切割机电源的研制

对一种大功率切割机电源的研制进行了分析,并对其主电路、工作原理、控制电路及保护系统做了较详细的介绍,成功地研制出一种高可靠性的电源。该电源采用IGBT(设计开关频率为27 kHz)逆变式全桥型电路,PWM芯片为SGS-Thomson公司的SG3525AN,工作电流为100 A,电压为150 V,具有过压、短路、过热及缓冲电路等保护功能,同时还具有较强的抗高频干扰的功能。经过实验证实该机性能稳定,电路设计合理,切割效率较高,具有较强的实用性。     

逆变桥无死区控制技术研究

分析了逆变器的死区效应,给出了桥式逆变器无死区控制方案。根据电流极性将桥臂等效为2个开关单元,无需设置死区时间。采用桥臂反并联二极管导通方法检测桥臂输出电流方向,无需电流传感器,降低了成本。采用简单的模拟电路设计了无死区控制的逻辑电路,以半桥逆变器为例进行了实验研究。实验结果表明,该控制方案可以明显改善逆变器的输出波形,提高直流电压利用率,开关管驱动信号只在半个基波周期内有效,开关损耗显著降低,有很好的实用价值。     

Dim the lights. Problems with lamp current control using a PWM signal

It is the state of the art to drive a fluorescent lamp with a ballast that mainly consists of a high-frequency generator. High frequency, in this context, means a frequency that is substantially higher than the mains frequency. Most ballasts on the market are working at an operating frequency of about 50 kHz. It is common to realize the high-frequency generator with a half-bridge inverter. This inverter has an output waveform with a rectangular shape, and the operating frequency f/sub o/ is equal to the frequency of the oscillation of the half-bridge. The fluorescent lamp is connected to the output of the inverter via a matching network. The matching network has two main tasks. The first task is to transform the output impedance of the inverter to an impedance the lamp needs for stable operation. The second task is to cut off the DC component of the output signal that is delivered by the inverter. This task can easily be accomplished by a capacitor that is connected in series to the lamp. Of course, a lamp needs a certain value for the lamp current. One technique to control the lamp current is variation of the pulsewidth of the inverter output signal. The main purpose of this article is to discuss the problems of the pulsewidth modulation (PWM) control of the lamp current and to propose a new driving scheme for a PWM-controlled half-bridge inverter.     

新型高效率单相逆变器

提出了一种新型的高效率单相逆变器拓扑结构,该拓扑结构由一个高频半桥单元和一个低频半桥单元级联而成。其中高频半桥主要决定输出电压的波形,低频半桥主要输出功率,该拓扑结构可以在保证输出电压波形质量的同时提高逆变器的工作效率。高频半桥采用电压反馈控制输出电压,低频半桥采用电流反馈控制逆变器输出电流。理论分析和仿真结果表明,该拓扑的输出电压波形质量与高频逆变器相类似,而效率却有大幅度提高。     

电流型控制半桥逆变器研究(I)--直流分压电容不均压问题

电流型控制半桥逆变器直流分压电容电压存在偏差,电容中点的电压偏移容易导致输出电压和电流波形的畸变,使电路性能恶化,甚至使系统失控.文中分析了电流型控制半桥逆变器分压电容不均压产生的原因,给出电容中点电压偏移的理论值,讨论了电容不均压问题对整个逆变器系统造成的影响.仿真和实验结果证实理论分析的正确性.由于该问题的存在,限制了电流型控制半桥逆变器的实用性.     

PV Power Injection and Active Power Filtering With Amplitude-Clamping and Amplitude-Scaling Algorithms

This paper presents a half-bridge single-phase two-wire (1phi2W) photovoltaic (PV) inverter system that can perform both active power filtering and real power injection. In the proposed system, it needs only two active switches, reducing cost significantly. In addition, output current of the inverter can be controlled to prevent switches from exceeding their current ratings. Thus, power rating of the inverter can be effectively used and power quality can be improved. For controlling inverter output current, an amplitude-clamping algorithm and an amplitude-scaling algorithm are proposed, which can determine inverter current command without needs of complicated calculation. Simulations and experimental results have verified the feasibility of the proposed PV inverter system and the two current control algorithms     

基于87C196MC单片机的电动裁剪机专用变频器的设计

简单介绍了用于电动裁剪机专用变频器的2个主要元件87C196MC和PS21254IPM ,重点叙述了该专用变频器的硬件和软件设计 ,实践证明该设计的可行性     

一种新型半桥逆变器电容均压控制策略

传统半桥逆变电路中直流分压电容存在电压偏差,会引起输出电压和电流波形畸变,电路性能恶化,甚至导致系统失控。本文在不改变电路结构的基础上,提出了基于调制波反馈控制的电容均压控制策略,仿真和实验结果验证了该控制方法的正确性,将该控制策略运用到EPS(EmergencyPowerSupply)系统中,有效地消除了直流分压电容电压偏差。