PSPWM控制超声电源的研究

传统超声电源的功率调节有整流侧、直流侧和逆变侧三种调节方式,其中,逆变侧调功以硬开关PWM(脉宽调制)控制方式为主,功率器件工作于硬开关状态,开关损耗大,EMI较大,系统效率低.文中阐述了一种采用软开关PSPWM(移相脉宽调制)逆变侧调功的功率调节方式,对其工作原理、工作过程及逆变器的输出电压电流波形、功率进行数学分析,并利用Pspice软件进行仿真.结果表明,采用软开关PSPWM的控制策略,可以实现逆变器输出功率的调节,同时开关器件在零电压开通和关断,实现ZVS软开关,大大减小开关器件的功率损耗,提高了系统的效率,在超声电源研制应用中具有一定的可行性.     

感应加热电源PDM-PSM复合功率控制策略研究

提出了一种负载串联谐振感应加热电源的脉冲密度-移相复合调制(Pulse Density Modulation-Phase Shift Mmodulation,简称PDM-PSM)功率控制策略,逆变器承担逆变和功率调节两个任务,并始终工作在负载谐振状态,开关管工作在零电流或零电压开关状态.采用该控制策略的逆变器,功率调节范围宽,与采用脉冲密度调制的逆变器相比,具有输出电流平稳、电流连续、功率调节连续等优点;与单独采用移相控制的逆变器相比,具有移相角小,输出电流基本无畸变等优点.     

三相功率因数校正在电镀电源中的应用

将新型四开关三相高功率因数变换器用于数字化电镀电源,解决了由高压大电容滤波而导致的输入功率因数低,谐波分量大的缺点.采用DSP完成数据的采集和A/D转换,DSP经控制算法计算决定脉冲宽度;通过CPLD输出到驱动电路,控制IGBT的导通和关断.在仿真分析的基础上,对电镀电源系统进行了试验研究.试验结果表明,四开关的功率因数校正效果明显;谐波分量在两开关为2%的基础上又下降了0.9%.     

基于锁相环1 MHz感应加热电源频率跟踪的研究

针对高频感应加热电源负载参数变化引起固有谐振频率变化,导致逆变器效率降低现象提出并实现了一种以集成高速锁相环74HC4046为核心的应用于采用功率MOSFET为主开关器件的1MHz串联谐振感应加热电源的无相差频率跟踪控制系统,对电源的输出频率进行实时控制,实现逆变器工作频率对负载谐振频率的同步跟踪,并就控制系统的相位补偿和启动等问题进行了分析讨论;其次推出了适用于高频逆变电源的锁相环数学模型并用Pspice进行了仿真分析;最后进行了实验验证。     

LCC谐振倍流整流DC/DC变换器的研究

针对传统直流变换器在硬开关下的开关损耗大及整流二极管电流电压应力、反向恢复等问题,提出了一种采用倍流整流方式的串并联谐振DC/DC变换器。在低压大电流应用场合下,该拓扑可以提高变换效率,简化变压器及滤波电感的设计。论述了变换器主电路的工作过程,在基波近似的基础上进行变换器的交流稳态分析,最后得出仿真及实验结果。     

基于FPGA的直接转矩控制系统设计

结合FPGA、DTC及NNC的特点，在FPGA中设计实现DTC并引入神经网络控制器，对电机运行性能的提高将会有其他设计平台难以媲美的优点和潜力。FPGA的快速实时响应及强大的并行处理能力，无疑是DTC和NNC必要的条件。实验证明了该方案设计的可行性，并取得了较好的磁链和速度控制效果。     

倍频式感应加热电源控制系统的研究

设计了一种基于IGBT的150 kHz大功率倍频式感应加热电源,研究了基于DSP+CPLD的分时、移相调节的控制策略.进行了软件仿真测试以及IGBT的驱动电路设计.实验结果证明该系统实现了高精度的数字化控制,逆变器始终在功率因数近似为1的状态下工作.     

新型Buck-Boost变换器在感应加热电源中的应用

针对传统感应加热电源中直流斩波环节开关损耗大、调压范围窄的缺点,提出一种新型的Buck-Boost软斩波电路,通过增加辅助开关管和谐振元件实现了主开关、辅助开关和主续流二极管的软开通和软关断。这里以180 kHz高频感应加热电源为研究对象,逆变侧采用基于IGBT倍频的单相桥式逆变电路,使输出频率为逆变器频率的两倍,逆变器输出匹配串联谐振负载。此处详细分析了新拓扑结构的工作过程,并通过实验证明了分析和设计的正确性和可行性。     

基于优化滑模控制的小型风电并网逆变器研究

为改善小型风电并网逆变器的动态性能,针对传统PI控制的缺点,结合小型风力发电并网逆变器的数学模型,将滑模变结构控制应用到小型风电单相并网逆变器控制中。为有效削弱滑模控制的抖振问题,对指数趋近率进行了优化处理,推导了优化滑模控制在小型风电并网逆变器中的存在性及稳定性,改进后的控制提高了控制系统的稳定性和动态特性。最后搭建了仿真和实验平台,给出了仿真和实验结果。     

新型单相Boost软开关功率因数校正电路研究

针对传统斩波电路开关管工作在硬开关状态时开关损耗大、功率因数低的缺点,提出一种新型的Boost软斩波电路,增加谐振元件电感、电容。通过合理安排电感电流、电容电压过零工作点,辅以合理的触发脉冲,实现了开关管的零电流开通和零电压关断,主续流二极管也同时实现软开关。使用简单的控制电路,电路功率因数达到或接近1,解决了谐波问题,提高了电路效率。详细分析了新提出电路拓扑的工作原理,并进行了仿真和实验验证。