一种微弧氧化逆变电源控制系统

为满足微弧氧化工艺要求,设计出一种两级逆变式微弧氧化电源,介绍了该电源的控制系统.它以高性能DSP作为控制核心,通过调节输出两组4路PWM (脉宽调制)信号分别驱动前级功率逆变电路和后级斩波逆变电路.功率逆变电路采用有限双极性的控制方式以实现电压的调节,通过控制斩波逆变电路可以得到所需的各种电压波形.同时,该电源控制系统还具有过流、过欠压、过热、参数超限等故障诊断与保护功能.试验结果表明,该控制系统可以实现精密、稳定的电源控制,提高电源的适应能力.     

逆变式高频窄脉冲微弧氧化电源的设计

为增强微弧氧化过程中电弧的可控性,从脉冲能量控制角度,设计了一种逆变式高频窄脉冲微弧氧化电源.该电源在传统的两级逆变电路结构基础上,增加了阻抗匹配电路,实现了变极性模式下回路及负载中能量的快速释放与存储.文中还详述了实现多种模式输出的协同控制策略及对应的电路工作模式,分析了电源的负载特性,并通过仿真和实验波形验证了该负载特性等效模型的有效性.实验结果表明,通过提高电源输出脉冲频率(最高20 k Hz)及减小脉冲宽度(最窄20μs),可实现对脉冲能量的精密控制和提高系统的能量利用率;高频窄脉冲处理模式获得的膜层表面孔隙率和表面粗糙度更低.     

基于80C196KC的大功率微弧氧化电源控制系统的研究

针对镁合金表面处理对参数调节和效率的要求,研制了大功率微弧氧化电源控制系统,该系统以80C196KC为核心,对整个系统的动作程序和工艺参数进行控制,电源实现了双向不对称脉冲输出和在大电流、高电压工况下主要参数的一定范围调节.硬件电路与软件设计中采用有效的抗干扰措施,使整个控制系统稳定、可靠.实验结果表明,该系统可以满足微弧氧化工艺的要求,实现微弧氧化的自动化.     

一种电流型并联谐振DBD臭氧电源

研究一种新型电流馈电式并联电感补偿负载谐振DBD臭氧发生器供电电源。该电源功率级由BUCK斩波电路和单相桥式逆变器组成。斩波器工作于固定频率PWM方式,采用输出电流闭环控制实现放电功率的调节,逆变器控制采用数字频率锁相跟踪技术使电源工作在小容性准谐振状态。对该电源的工作原理进行分析,给出斩波电路电流负反馈PI调节器、逆变器数字频率锁相跟踪算法的原理和实现方法、关键控制电路和IGBT驱动电路的详细设计。实验结果表明:调节电源直流电流能有效地调节发生器放电功率,电源输出功率因数高于0.98,系统稳定可靠。     

VMOS管全自动不间断逆变电源

本文介绍一种全自动不同断逆变电源，该电源的逆变电路简单、性能可靠，采用ＶＭＯＳ管作用功率输出级，逆变效率高，控制电路在市电接通时，对负载供电，同时对电瓶充电，充满自停，能实验市电和逆变电源供电的自动转换，设有电瓶充电过压和欠压保护电路，实现了全自动控制，可作为家庭小功率应急电源。     

光伏并网发电模拟系统

此光伏并网发电模拟系统采用MSP430F449为核心控制芯片,采用全桥逆变电路作为DC-AC的核心电路,通过控制BUCK电路实现MPPT最大功率点跟踪,单片机发送PWM信号控制逆变电路产生正负交替的工频交流信号.逆变电源具备各种保护功能,如输入直流极性接反保护,交流输出短路保护、过热、电流电压过载保护等.利用逻辑器件输出的pwm波形控制逆变电路,输出含有较多的谐波分量,因此要加滤波输出正弦波电流.     

IGBT并联型500 kW光伏并网逆变器设计

对500kW光伏并网逆变器进行工程化设计,其主电路采用IGBT管级并联的单级三相半桥逆变电路和LCL滤波器,控制系统采用基于电网电压定向的双闭环控制策略.三相半桥逆变电路每相采用4只额定电流为450A的IGBT管并联,对LCL滤波器和直流侧电容进行参数设计和元件选型,研制了控制系统实验装置.搭建了500kW单级式光伏并网逆变器仿真模型和小功率实验电路.仿真和实验测试结果验证了设计的正确性.     

正激逆变式弧焊电源的研制

对现有逆变式弧焊电源的逆变电路加以改进．提出了采用正激逆变电路的新方案．分析了电路的工作原理．给出了样机的性能．     

光伏并网单相逆变器拓扑结构分析与比较

按照不同分类方式,对单相逆变器拓扑结构进行分析,比较指出几种常用拓扑形式逆变电路在功能、效率、成本上的优点和不足之处.重点对带有功率解耦电路的光伏并网单相逆变电路、H6逆变电路和前级boost+后级全桥逆变电路进行分析,介绍其中的工作原理、运行模式.最后,进行比较总结.     

二极管钳位三电平逆变器电源设计

介绍了一种基于DSP的二极管钳位三电平逆变电源设计．主电路前级采用推挽电路升压整流,为后级提供稳定的直流母线电压．后级采用二极管钳位三电平逆变电路,产生稳定的220V／50Hz交流电压输出．电源采用数字化控制,驱动信号由DSP计算产生．逆变器工作于恒压模式,采用电压电流双闭环PI控制策略,通过PI算法调节三电平逆变电路的驱动占空比来实现闭环控制．最后制作了1kW的样机进行验证,实验证明,方法可行,具有好的应用前景．     

多输出直流稳压电源设计

该直流电源提供多个以固定式三端线性集成稳压器为核心的直流电压输出,适合为放大器等模拟控制系统供电,同时该电源还提供一个基于MC34063的可调式开关电源,具有效率高、带负载能力强等特点,适合为单片机等数字控制电路供电．该电源系统结构紧凑、性能稳定,可满足多种工作电压系统的需求．     

30kV/3mA高压电源控制电路设计

高压电源已广泛的应用于军事、医疗、航空、通信等多个领域。随着电力电子技术的不断发展,人们对高压电源的智能化程度提出了更高的要求。针对高压电源在工作参数、稳定性以及智能控制等多方面的要求,研制了一种以单片机为控制核心,典型电路为基础的高压电源控制电路。电路中以单片机STC12C5410AD为控制主体,采用数字化控制,结合C语言编程,构建一个高压采样、信息反馈、单片机控制调压的闭合控制电路,该电路具有适应范围广、电路结构简单、安全系数高等特点,且能够长时间稳定的维持高压电源正常输出30kV/3mA。     

风力发电系统中直流辅助电源的设计与仿真

为了满足风力发电系统中各监测单元模块对供电系统的需求,设计了一款多输出直流(direct current, DC)辅助开关电源。根据辅助电源参数的具体要求,理论分析并设计了DC-DC高频反激变压器;选用稳压管TL431、光电耦合器PC817以及UC2842控制芯片,实现对输出电压的采集、输入电流的采样以及功率MOS(metal, oxide, semiconductor)管的驱动;搭建了一款输出电压为5、15、24 V的多输出双闭环控制的反激开关电源电路,并利用Saber软件对设计的直流辅助开关电源电路进行了仿真。仿真结果表明:设计的多输出直流辅助开关电源的输出电压、占空比以及开关频率符合设计要求,其值均在设计要求精度的10%以内。可见设计辅助电源电路中所采用的方法简单有效,且电路各元器件参数值的选取合理,其方法和结果可在后续直流辅助电源系统电路的硬件开发中为各元器件参数的优化提供参考依据。     

FAIMS系统用高频高压非对称脉冲电源设计

据高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)系统对非对称脉冲电源的要求,提出了一种FAIMS系统用高频高压非对称脉冲电源的设计方案。该方案依托于通用的半桥电路,辅之以Atmega16为核心的PWM生成电路、可靠的栅极驱动及高压功率MOSFET动态静态保护电路。该电源输出非对称方波幅值达2kV,当频率为200kHz,功耗仅为90W。测试结果表明该设计方案实际可行,能满足FAIMS检测系统的工作需求,且具有电路结构简单、频率占空比可调、功耗低等特点。     

一种新型的不间断电源设计

在现代冶金、医药等行业中,供电不稳定或突然断电会造成严重的损失。为了克服各种供电不稳定因素,设计了一种新型的不间断电源。当供电不稳定的时候,能通过后备电池继续稳地的提供电能,避免负载系统遭受欠压、浪涌、过载等危害。系统采用飞思卡尔微功耗单片机KL26作为主控制芯片,DC-DC转换器采用Buck/Boost拓扑结构,通过微处理器自带的A-D转换器采集系统的电压电流信号,然后对转换电路进行PID控制。设计实现了对后备电池可调恒流充电、对负载恒压放电和充放电自动转换等功能。系统还能对输入电压、输出电压和输出电流进行实时监控并显示。     

基于巨磁阻传感器的电源逆变器过流保护电路设计

针对电源逆变器中的过流保护问题,设计了由巨磁阻传感器组成的电源逆变器过流保护电路系统,该系统采用巨磁阻传感器实时采集电源电流,巨磁阻传感器根据电磁感应原理,将交变电流转换为相应的电压信号。通过监控电路实现电压信号的放大和处理,DSP和开关控制电路用来实现电路的开通与关断。实验结果表明该电路可以实现过流保护功能,并且可靠性好、灵敏度高。     

锂离子电池供电型便携式高频X射线机的研制

在总结相关专利的基础上,本文发明了一种便携式高频X射线机的锂离子电池的供电方法和控制电路。阐述了锂离子电池给X射线管的高压供电和灯丝加热。设计了半桥逆变的主电路方案,以及X射线机的管电压和管电流的反馈检测电路装置。样机总质量1.5 kg,总体积不大于15 cm×15 cm×15 cm。电池组容量可曝光300次,输出电压范围在19~25 V之间,管电压60 k V,波动5%,管电流2 m A,波动8%。样机轻便,体积小,便于携带,且能拍摄出清晰图片,能满足拍片要求。基于半桥逆变的供电方案,其管电流、管电压的波动比全桥逆变供电时要大,即精度会有所降低,但其结构简单,成本降低,体积减少,适合制作小容量的便携式X射线机。     

基于有源闭环控制技术的高性能开关电源设计

在一般非线性系统有源控制技术的基础上,用同步整流反激式(Flyback)DC/DC变换器作为主电路,采取双闭环控制、降低功耗和抑制谐波的措施,设计一款有源功率因数校正(APFC)开关电源整机系统,并进行样机试验.试验结果表明,APFC开关电源能够正常稳压,功率因数达到0.932~0.999,接近于单位功率因数,整个电源系统的效率达到85.8%~88.7%,高频纹波电压约为3 V,低频100 Hz时纹波电压约为9.8 V,且谐波电压总畸变率小于3.65%,谐波污染程度较低,因此这款"绿色电源"特别适用于各种中小型功率设备.     

经皮无线供能系统多物理场仿真技术

为了研究人工心脏经皮无线供能系统各电路电量与物理场场量之间的相互关系以及系统生物安全性,提出了一种多物理场仿真研究方法。该方法基于COMSOL仿真软件建立了经皮无线供能系统的电-磁-热多物理场耦合模型,模型包括电路模型和几何模型,电路模型主要包括逆变电路、补偿电路和整流滤波电路,几何模型主要包括发射线圈、接收线圈以及人体皮肤生物组织模型。通过仿真计算获得经皮无线供能系统在谐振和非谐振状态下各电路的电流、电压波形以及生物组织安全性指标比吸收率、场强和温度的数值,并参照国际人体电磁安全和人体生理学标准进行安全性评估,该研究为人工心脏经皮无线供能系统的设计和优化提供了有力的分析工具。     

多功能电子仪表电源设计

设计了一种应用于多功能电子仪表的低噪声稳压电源电路,该电路通过AC-DC和DC-DC转换,实现了±3.3 V/±5 V/±12 V电压输出。通过测试结果表明,采用该电源控制电路组成的系统在提高电路性能的同时,可以有效提高系统的稳定性和抗噪性,具有输出电压精度高、输出纹波小、低噪声、安全可靠等特点。