基于双模式控制全桥变换器屏栅电源技术研究

针对离子推力器电源处理单元(PPU)屏栅电源,提出了双全桥DC/DC变换器拓扑、移相/占空比控制结合的设计方法,优点是实现离子推力器屏栅电源大功率、宽范围输出电压调节,增大功率密度,以适应电推力器大功率小型化的发展趋势。此处分析了该变换器的原理及工作模态,利用Saber进行仿真分析,通过仿真波形验证了理论正确性。最后在一台1 kW/100 V原理样机上进行验证。结果表明此处所设计的双全桥DC/DC变换器能在双模式控制下实现输出电压宽范围调节(0～1 000 V),满足工作指标。     

移相全桥和LLC技术在电推进PPU上的应用对比

分别采用移相全桥和全桥LLC设计了离子电推进电源处理单元(PPU)屏栅电源模块.针对恒流启动、打火保护、负载调整率等特性开展了设计和实验验证.得出移相全桥变换器应用在PPU设计显著提高了效率,但整流二极管和变压器绕组的电压应力较高,限制了单模块能够输出的最大电压;全桥LLC变换器消除了输出端滤波电感和箝位电路,降低了绝...     

离子推进器屏栅电源稳压控制方法研究

为了解决离子推进器屏栅电源在负载突变过程中产生的过压、过流等问题,对LLC谐振变换器采用移相-变频控制(PS-PFM)稳定输出电压,当采样电压低于设定值下限时,进入变频控制模式,当采样电压高于设定值上限时,进入移相控制模式。实验证明,相比于常用的调频控制,移相控制的加入能够解决轻载或空载模式下的电压飘高问题,通过PID参数的调整,可以实现负载跳变时的稳定快速调节,使输出电压保持在设定值;通过PCB布局与磁性元件优化设计,所研制的原理样机在额定情况下效率高达98.9%,功率密度可达6.47×10⁶W/m³,在同等级的电源产品中具有优势。     

15kW全桥LLC谐振变换器的设计

全桥LLC谐振变换器以其效率高、全范围软开关、器件电应力小等优点,越来越多地应用于大功率场合。此处对全桥LLC拓扑进行了研究,得到了其增益特性与谐振元件的关系,并给出了一种LLC电路的设计方法。基于该方法设计了一款15 kW的LLC全桥谐振电源,通过试验验证了该设计的正确性。     

基于TMS320F28027的数字控制移相全桥DC/DC变换器设计

采用数字控制是未来电源的发展趋势。利用TI公司数字电源控制芯片TMS320F28027,设计了采用峰值电流控制的移相全桥零电压DC/DC变换器。采用原边加入钳位二极管和谐振电感的移相全桥主电路,简述了其抑制输出整流管电压尖峰的工作原理。在Matlab/Simulink环境下对建立的峰值电流模式控制系统模型进行了仿真,并设计了一台1.2kW的样机。仿真和实验结果表明,电源设计方案可行。     

离子推进器屏栅电源负载突变分析

离子推进器在工作过程中需要进行打火操作,突变负载会对电源处理单元(PPU)造成过压过流等影响。为满足离子推进器PPU负载突变的需求,选择PPU中的屏栅电源作为研究对象,结合全桥LLC谐振变换器拓扑,采用平均大信号建模法,建立了全桥LLC非线性状态空间方程,并通过方程中快慢变量的近似处理,推导出平均大信号模型,通过仿真验证了平均大信号模型与状态空间方程基本一致。据此大信号模型设计了控制器,通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了控制的有效性。所研制的原理样机可以实现软开关和负载突变下的快速调节,最低效率为97.1%,输出稳定性较高,可以提升推进器电源模块的可靠性。     

大功率LLC变换器的谐振参数优化设计*

LLC变换器具有实现原边零电压开通和副边零电流关断的软开关特性，其功率密度高，在车载电源、LED等领域被广泛应用。但LLC谐振变换器由于工作的复杂性，导致谐振参数缺乏一种有效且明确的设计方法。论文基于基波近似法(first harmonic approximation, FHA)对传统的增益公式进一步化简，提出了一种简单明确的谐振参数设计方法。为了验证此方法设计的参数最优性，制作了一台7.5 kW的实验样机。输出电压范围为100 V～375 V,而且可在200 V～375 V的电压范围内实现7.5 kW的恒功率输出，整机平均效率达到95%以上，峰值效率可达到96.7%。实验结果表明，提出的参数设计方法可最大化地提高变换器效率。     

移相串联谐振高压电容器充电电源谐振参数设计方法及其电流控制策略

针对基于移相串联谐振全桥变换器(PS-SRC)的高压电容器充电电源,提出了谐振参数设计方法和充电电流模糊控制的策略。为了克服串联谐振高压电容器充电电源工作在欠谐振电流断续模式的缺点,通过移相控制使其工作在过谐振电流连续模式下。分析了PS-SRC三种工作模式的特点,推导了其边界条件,基于数值求解方法,对适用于高压电容器充电的工作模式进行了深入的分析,并根据高压电容器充电电源的应用要求,提出了谐振参数设计方法。针对PS-SRC精确数学模型难以推导的情况,提出了采用模糊控制的充电电流控制方案,给出了主要设计方法。最后,通过实验验证了谐振参数设计方法的正确性以及模糊控制实现恒流充电的可行性。     

基于峰值电流控制的全桥变换器在高频逆变焊机中的应用

设计了一种基于峰值电流控制模式的全桥移相谐振变换器。采用专用移相芯片UC3879作为主控单元,实现全桥变换器的移相控制和主开关器件的ZVS。配合一定的焊机外特性控制电路和峰值电流检测技术,成功试制了一台6kW/100kHz的高频逆变弧焊电源样机,最后给出了相关电路图和实验波形。     

复合网络抑制变压器副边整流桥振荡电压尖峰的研究

鉴于电动车充电电源移相全桥主电路拓扑的特点,在考虑变压器漏感、原边外加谐振电感和二极管寄生参数的基础上,建立了变压器二次侧整流桥换流时的等效模型,依据该模型分析了变换器输出整流桥寄生振荡产生尖峰电压的机理,讨论了各参数对寄生振荡的影响规律。然后针对二次侧寄生振荡产生的原因,采取了副边加缓冲电路以及原边加箝位电路的复合网络设计方法来抑制电压尖峰,并对比了常用策略,分析了该复合网络的优越性。Matlab仿真和硬件电路实验结果表明,在所设计的18kW移相全桥ZVS变换器中采用的复合型优化缓冲电路,可有效抑制输出整流桥上的振荡尖峰电压,符合大功率充电电源高可靠性的要求。     

2kW高频高压电源

本文详细介绍了2kW高频高压电源的设计，该电源采用新型零电压多谐振变换技术和软关断全桥变换技术．电源具有较高的工作频率和功率密度，并且体积小、效率高(达95％)。     

新型LLC谐振负载感应加热电源移相控制研究

为了提高电源效率,使电源输出额定功率,采用静电耦合的方法设计LLC谐振负载实现负载匹配,分析了LLC谐振负载的特性和负载匹配实现的原理以及感应加热电源控制变量的选取.另外,在LLC谐振负载的基础上,针对感应加热电源移相调功时,具有较大的开关损耗问题,提出了一种新型LLC谐振负载感应加热电源拓扑结构,该结构下逆变器开关器件基本上都能够实现软开关,给出了移相调功的工作原理和输出功率的分析计算,并通过仿真,验证了理论分析的合理性.     

LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的优化设计

LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中得到了一定应用,但在实际工程应用中滤波器的参数设计一直没有得到充分的研究。提出一种LLCC谐振滤波器在高频正弦波逆变器中的参数优化设计方法,针对移相全桥LLCC谐振变换器拓扑,通过建立功率器件的损耗模型和Matlab优化求解,得到了以功率损耗最小为优化目标,以总谐波畸变率(THD)为约束条件的LLCC谐振滤波器优化参数。最后研制了一台输出40k Hz、10k W的电源样机,并进行实验验证。所提LLCC参数优化设计方法对于高频正弦波逆变器的参数设计具有一定的理论指导意义。     

长虹PT4209等离子彩电电源原理与检修

长虹PT4209等离子彩电,电源原理与检修,同样也适合采用三星V4屏等离子用的V4C电源。长虹PT4209等离子彩电,采用三星V4等离子屏(三星107cm/42英寸高清屏也是用的V4C电源)。由于等离子对电源有时序和功率要求,所以导致该机电源工作原理复杂,给维修带来很多不便。再加上该电     

基于LCC谐振变换器的高压直流电源设计

为提高高压直流电源效率,降低其体积和重量,这里介绍了一种基于LCC谐振变换器的高压直流电源设计方法。结合移相脉宽调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)方法,实现变换器在全负载范围内的软开关。首先分析了LCC电路的工作原理,并采用基波近似法进行数学建模,在此基础上,给出不同负载时频率、占空比与电压增益的关系曲线,为设计LCC谐振变换器提供理论依据。最后通过一台峰值电压35 kV,额定功率7 kW的电源样机验证了设计的正确性,系统采用闭环控制,提高了输出电压的精度。     

新型半桥串并联谐振高频感应加热封口机电源

采用串并联谐振负载电路,设计了一台高频感应加热封口机电源。分析了半桥串并联谐振逆变器的基本工作原理,介绍了高频电磁感应加热封口机电源的主电路结构和开关管的驱动保护,并给出了工程设计方法。该电磁感应加热封口机电源的工作频率为500kHz,输出功率为2kW,用于食品、药品等纸包装物品的非接触加热封口。实验结果表明,该电源可以提供可调的正弦波电压和电流,性能达到了设计要求。该电源已运行于工业现场。     

双向串联谐振变换器固定载频积-移相控制策略

串联谐振变换器由于其高效率、低电磁干扰等优良性能，在新能源系统中得到了广泛的应用。针对传统双向谐振变换器增益范围较窄、双向工作模式切换困难的问题，本文提出了一种双向串联谐振变换器固定载频积-移相控制策略。该控制策略采用变频移相调制方式，维持品质因数与频率相关变量的乘积为优化选取的固定值，实现了变换器所有开关管的零电压开通，并通过改变副边全桥相对于原边全桥的移相角实现宽范围的双向电压增益调节。通过对载频积参数的优化设计，抑制了谐振腔环流能量，提高了变换器的效率。此外，控制策略可以实现双向工作模式的自动切换，切换过程快速、平滑，适用于能量双向流动的储能系统应用场合。最后搭建了原边电压340 V、副边电压52 V、额定功率2 kW的实验样机，验证了控制策略的可行性和优越性。     

空调电源EMI滤波器谐振分析及优化

为解决滤波器的低频谐振问题，提高空调产品的电磁兼容性，分析了空调外机电源EMI滤波器谐振产生机理，提出滤波器优化方法。基于阻抗测量和曲线拟合提取了高频寄生参数，搭建了电源EMI滤波器全电路模型，并通过实验验证了模型的准确性。基于模型和谐振机理分析提出了滤波器谐振优化方法和差模插入损耗优化方法，经仿真和实验验证了优化方法的有效性。     

大功率介质阻挡等离子体电源特性及工业应用研究

研制了大功率介质阻挡等离子体发生电源系统,电源系统采用介质阻挡放电串联谐振和谐振电流过零电子开关软关断等技术。通过一系列实验室和现场工程试验,获得了谐振电流过零、启动过程、变负载自适应运行等电源运行特性和稳定工作条件。进行了输出功率20—30kW长期工业运行、最大输出功率约80kW的工业试验,工作功率冗容达到100kW级水平,电源工作状态稳定,运行安全可靠,实现适用介质阻挡放电的百千瓦级电源的工业应用。     

PSM高频逆变电源在金属针布热处理中的应用

根据金属针布热处理工艺的要求,采用脉冲均匀密度调制(Pulse-SymmetricalModulated,PSM)功率控制串联谐振式DC/AC逆变器,设计了100kHz/5kW金属针布高频感应热处理电源。逆变器采用全桥串联谐振式电路,具有变频和功率调节两个功能。逆变器的开关管按照PSM的控制策略实现功率控制;逆变器跟踪负载谐振频率,控制开关管在零电流下开通和关断,实现零电流和零电压软开关。将本文设计的金属针布高频感应热处理电源应用于实际系统,改变了传统的热处理工艺,具有节能、加热温度均匀等优点。