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.     

升降压电流型大功率脉冲电解电源设计

设计了一种双闭环控制的大功率50 kHz单极性脉冲电解电源。设计的电流型并联斩波拓扑结构具备升、降压功能。控制单元采用电流内环、电压外环的双环反馈回路,实现了脉冲峰值电压、电流稳定的恒压、恒流控制。实验结果表明,该电源的脉冲电压、电流、频率及占空比连续可调,性能稳定。     

一种新型单相无变压器型并网逆变器

为了更加有效地抑制漏电流,提出了一种新型单相无变压器型并网逆变器,包括两个单元,其中主单元为单极性调制的HERIC拓扑,辅助单元为双极性调制的H桥拓扑,两个单元共母线连接,电能通过主单元馈送给电网,辅助单元为共模电压提供了低阻抗通路。该方案可以消除两个单元之间的环流,并且能够有效的抑制漏电流。最后,制作了实验样机,实验结果验证了所提出逆变器的有效性。     

变极性脉冲MIG焊双逆变弧焊电源

提出采用大功率IGBT设计变极性脉冲MIG焊双逆变弧焊电源。弧焊电源由一次逆变电路、二次逆变电路等构成,双逆变弧焊电源由80C196KC单片机控制。一次逆变整流输出正极性端和负极性端,双极性输出端的电压电流静态特性与动态特性完全相同;二次逆变电路由2只IGBT构成,二次逆变输出变极性电流电压给MIG焊接电弧提供能量。单片机协调控制变极性脉冲MIG焊的脉冲电流及电弧极性、电弧电压及熔滴过渡频率,实现了稳定的焊接过程。     

基于单片机控制技术的变极性电源

设计了基于单片机80C196KC的变极性控制逆变电源,该电源的主电路由一次逆变电路和二次逆变电路构成.一次逆变运用软开关控制技术;二次逆变采用变极性控制技术.变极性电源是一种用于铝合金焊接的新型电源.使用单片机进行波形控制,保证了焊缝成型美观.     

并联多电平注入式电流源型变换器的新型拓扑

根据多电平注入交直流变换原理,设计了一种新的并联多电平注入式电流源型变换器拓扑结构,注入开关的导通电流为直流输出电流与电平数的比值.新型拓扑中每个注入支路单元由2个等效开关和1个独立电抗器构成;同一注入单元的开关交替通断;不同注入单元的开关采用状态遍历的开关控制方法,使处于通态的各单元开关平均分配直流输出电流.以三电平为例,对系统电压、电流波形及开关控制方法进行了论述,并在PSCAD/EMTDC软件环境下进行了仿真,分析与仿真结果表明了新型拓扑的良好特性.与现有的并联多电平注入式电流源型变换器拓扑结构相比,新型电路结构中注入单元开关器件的电流容量和开关通断时的电流变化率降低;各注入单元支路开关通态时间延长.     

基于DSP控制技术的变极性电源

设计了以TMS320LF2407型DSP为核心的双逆变控制系统.该电源的主电路由一次逆变电路和二次逆变电路构成,分别运用有限双极性软开关控制技术和变极性控制技术.变极性电源是一种用于铝合金焊接的新型电源.使用DSP进行波形控制,保证了焊缝成型美观.     

基于桥臂电路的能量有源回馈吸收单元研究

提出一种基于桥臂电路的能量有源回馈吸收单元(EARS),不仅能够实现桥臂电路的软开关,还能解决能量回馈过程中的环流问题。EARS由无源软开关吸收回路和能量有源回馈支路构成,无源软开关吸收回路能够实现主电路开关管的零电流开通和零电压关断;而储存于缓冲电容的能量则能通过能量有源回馈支路返回至电源侧,并解决了无源回馈支路中的环流问题。能量有源回馈支路中辅助开关管的控制策略简单并且与主开关管相互独立,有利于系统模块化,提高了系统的可靠性。最后,通过搭建1 k W的能量有源回馈吸收单元实验平台,对上述电路拓扑的有效性和优越性进行验证。     

一种变压器反极性连接的双向DC-DC变换器

本文对一种隔离变压器反极性连接时的双向DC-DC变换器进行了研究。隔离变压器副边绕组极性的不同选择可使变换器分为正向连接型和反向连接型两种。本文介绍了反向连接时变换器的工作原理和特点。研究了传递的功率与占空比、移相角以及两边电源电压的关系。比较了两种不同的连接方式对变换器开关器件电流电压应力的影响。在保持50%占空比不变、采用移相调节功率时,两种拓扑结构具有相同的性能。实验结果验证了这种反向极性连接的变换器也可以正常地工作于占空比调节方式下。     

并联逆变器变开关频率交错零矢量PWM方法

零序环流抑制是交错并联逆变器正常运行的一个关键技术问题,过大的零序环流峰值将会增大开关管的电流应力,降低系统效率。该文在传统交错空间矢量调制的基础上,提出一种变开关频率交错零矢量脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)方法。建立交错零矢量PWM的零序环流时域模型,分析输出电流纹波特性以及电气参数差异对环流特性的影响。在保证最大零序环流峰值不变且输出电流纹波满足系统要求的前提下,引入变开关频率控制,并给出变开关频率交错零矢量PWM的实现方式。最后,实验验证所提方法的有效性。