基于同步整流技术的大功率电化学电源设计

介绍了一种基于同步整流技术的大功率电化学电源总体设计方案。在分析其工作模态的基础上给出了电源主电路的工作电压电流关系;设计了一种大功率水冷高频变压器,给出了详细的计算过程;为解决传统同步整流的自驱动方式由体二极管进行续流会降低整流效率的缺点,设计了在占空比丢失时保持MOSFET导通整流的大功率的改进型同步驱动电路。最后制作了一台8V/1500A的电化学电源样机,实验结果表明,驱动电路能够提供稳定的驱动信号,该电源满载效率达93.2%,性能均达到电化学电源的要求。     

5V/90A全砖体积DC/DC模块电源研制

为提高低压大电流DC/DC模块电源同步整流电路的利用率,解决宽范围输入电压等问题.提出了新的Boost+Full-bridge犁两级拓扑结构:第1级足由单相或者多相Boost构成的调压电路.将输入的宽范围电压升至某个值;第2级是50%占空比的全桥电路,将中间总线电压变换至电源输出电压,输出电压信号经隔离反馈网络得到调节第1级电路占空比的控制信号,从而使系统实现闭环控制.为了验证该拓扑结构的性能,将其作为24V额定输入、5V/90A输出模块电源的主电路拓扑,制作了全砖体积(117mm×56mm×12mm)实验样机.结果证明该拓扑具有低损耗、低EMI等特性,非常适用于低压大电流输出场合.     

一种双向功率电力试验电源

设计了一种双向功率电力试验电源,其拓扑由两级组成,前级为单相可逆PWM整流器,后级为双向全桥变换器。前后级半导体器件均为可控开关管,以实现功率双向流动。该试验电源应用范围广,并且可以一机多用,替代多种设备。其能将能量回馈电网,实现了绿色能源变换。分析了双向功率电力试验电源的工作原理和控制策略,并用Saber软件仿真进行了验证,仿真结果证明了分析的正确性和设计的可行性。     

通信电源拓扑的分析与研究

本文针对通信电源的特点及现状,对其常用的拓扑进行了研究,提出了采用倍流整流变换器,并对倍流整流电路做了分析,得出了倍流整流电路的优点,针对倍流整流增加一个电感的缺点,提出采用磁集成技术加以改善。并设计了一款48V/15A的通信电源,对其进行了仿真验证,给出了满载时的仿真波形,并对磁集成效果进行了验证。     

24～42 V DC/DC汽车电源的设计

为了给汽车技术的发展提供充分的空间,汽车供电系统电压由14 V提高到42 V是必然的发展趋势。在开关电源领域,推挽电路特别适用于低压大电流输入的中小功率场合。设计了以TL494作为控制芯片,利用推挽电路和多重化技术将24 V输入电压提高到42 V输出电压的汽车电源,其最大输出功率500 W,具有过流、过载、过温等保护功能和较高的效率。该电源可以在14～42 V的过渡中发挥一定的作用。     

ESP高频电源的设计

针对静电除尘用工频电源存在的缺陷,设计了一种静电除尘用高频开关电源,采用一种新型的驱动电路和过流保护电路,选用LCC谐振变换器,介绍了谐振电路参数选取过程并用saber仿真进行了验证,调频范围在18~38 kHz,输出电压90 kV。通过样机实验验证了该设计。     

大功率高频氧化电源的同步整流技术研究

针对大功率高频氧化电源次级输出整流器件损耗大的特点,相比采用整流二极管,使用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)可实现同步整流输出,降低其输出损耗.此处介绍了同步整流技术的原理,分析了传统同步整流时序的不足,改进优化了同步整流时序并设计制作基于同步整流技术的大功率高频氧化电源样机.通过实验比较分析,当电源模块输出电流达到满载输出时,次级同步整流MOSFET比传统肖特基二极管(SBD)降低约2.2％的功率损耗,整机电源工作效率可提高至93％.     

大功率高频高压整流电源的研制

介绍了一种新型的用于工业电除尘器的高频高压整流电源,给出了该电源的主电路、驱动电路的设计.电源主电路是由IGBT组成的单相全桥逆变电路,驱动电路采用2ED300C17-S.通过实验可知,所设计出的高频高压整流电源可以很好地满足电除尘器要求,在现场运行稳定可靠.     

通信电源倍流整流电路的分析与设计

分析了通信电源倍流整流电路的工作原理,应用状态空间平均法建立了倍流整流电路的频域模型.并给出了关键参数的设计要点。     

KHS-15000/75整流电源的数字化设计

介绍了KHS-15000/75整流电源的基本情况.该电源为稳流型直流电源,输出为直流15 kA/75 V.主电路由双反星整流电路组成,采用全数字双CPU控制.主控制系统采用16位的80C196KC单片机,数字触发器由8位的89C51单片机组成,2片单片杌采用并行接口通信.控制系统的监控软件运用了模块化编程,给出了系统主控软件、系统初始化与运行前自诊断、调压稳流运行方式等流程图.对设计的难点和关键技术问题:数字触发控制系统、系统自诊断、故障识别与保护等提出了相应的解决方案.     

10kA冲击磁铁电源的设计

为了改善光源运行稳定性和提高光源性能指标,设计冲击磁铁电源,其电流波形为半个衰减正弦波,峰值电流10 kA。设计中采用了相控整流、高频逆变谐振充电、充氘闸流管、放电回路同轴结构、可编程控制器等。实际运行结果证明电源波形质量好、精度高、运行可靠性好、智能化程度高。     

低纹波电压28V/400A软开关直流电源设计

采用全桥PWM变换器和有限双极性控制方法,设计了28V/400A软开关大功率直流电源.介绍了软开关控制方法的实现原理;分析了峰值电流模式控制方式的优点,并依此设计了均流电路;讨论了输出纹波电压的产生及降低方法.给出了主电路参数和实验结果.     

大功率逆变器中驱动电路的开关电源设计

为了满足大功率逆变器中开关管驱动电路对电源功率的要求,以及适应逆变器输入为一定范围内变化的情况,设计了通过光耦反馈的单管反激式电流型控制的开关电源,给出了实验结果。其性能满足了实际应用要求。     

基于罗氏线圈的室内电源负载电流检测电路设计

通过分析罗氏线圈的测量原理,设计了一款作为电流互感器的罗氏线圈及其信号调理电路,用以实时测量室内电源的负载电流。该罗氏线圈采用塑料圆环作骨架和漆包铜线为绕线,信号调理电路采用由新型低噪声的OPA 211构成的二级精密运算放大电路,其中,第一级运算放大电路将罗氏线圈感应出来的毫伏级电压信号加以放大,第二级运算放大电路采用钽电容作为积分元件,用以还原被测电流和对产生的干扰噪声信号进行滤波。实验结果表明:该罗氏线圈及其信号调理电路具有线性度好、测量精度高、制造成本低等优点,满足0.5级电流互感器工频电流测量要求,具有工程应用意义。     

同步加速器二极磁铁电源的研究

提出了一种基于晶闸管相控整流器和IGBT脉宽调制(PWM)变换器技术的同步加速器二极磁铁电源的设计方案，分析了其工作原理。试验结果表明，该方案满足了CSR同步加速器二极磁铁对电源的极高要求。     

电子式电流互感器高压侧电源的研究与实现

简要综述了电子式电流互感器的发展,介绍了几种高压侧电路的供能方案并进行了对比。通过特制的电流互感器从母线感应能量,研制出一种用于高压侧电子电路的工作电源。探讨了在应用中可能会出现的一些问题。实验结果表明,该电源能在2倍额定电流下提供不小于 400mW的功率,基本能满足高压侧电子电路的功耗要求。     

一种应用于高电压侧测量系统的取能电源设计

介绍了一种应用于高压侧测量系统中的电源方案:通过一个特制的取能线圈,直接从高压侧电力线路获取电能。高转换效率的DC-DC模块降低了电源电路电能损耗从而降低启动电流,采用超级电容器使电源具有瞬间大功率供电、线路短时间停电持续供电等优点。经过实际运行检验,运行稳定可靠,有效地解决了高压侧有源电子设备的电源问题。     

一种变频式的宽输入开关电源设计

在一些供电不稳定的场合,为了满足系统对辅助电源供电质量的需求,设计了一种120~850 V宽输入的开关电源。相对于传统固定开关频率的开关电源加入了变频电路,具有自主变频功能,可自动根据输入电压大小改变开关频率。此外采用峰值电流控制,在反馈补偿网络中加入了2型补偿网络,消除了造成系统不稳定,影响其快速性的零点和极点,保证了输出电压快速调节性和稳定性。实验结果表明该电源能够在设计的范围内,适应输入电压大范围波动,提供可靠的直流电压。