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。     

单周控制的线性-开关混合电源

开关电源和线性电源相结合的混合电源可以提高动态响应速度，但是传统的控制方式不能有效抑制输入电压扰动的影响．为了改善混合电源对输入电压干扰的抑制能力，提高控制精度，提出了一种单周控制的混合电源，该控制方式采用单周控制对混合电源中的开关电源进行控制．理论分析结果表明，采用单周控制的混合电源能有效抵制输入电源扰动对输出电压的影响，提高混合电源的控制精度，简化电路的复杂性．仿真结果证明了这种基于单周控制的线性开关混合电源理论的正确性和有效性．     

基于高频逆变技术的X射线灯丝电源

X射线机是一种重要的检测设备。随着它在医疗、工业检测、食品安全等方面的广泛应用,对它的制造技术和检测精度不断提出更高的要求,相应的配套电源也成了该领域研究的重点。传统的配套电源采用工频技术,体积笨重,效率低,能耗高,稳定性不好,缺乏保护措施,使得设备输出的X射线稳定性、重复性差,导致成像质量低,分析难度增加,使用起来很不方便。随着科学技术的发展,变频技术逐渐被人们所重视,介绍了一种以脉宽调制（PMW）技术为基础的X射线灯丝加热电源,该电源不是传统的变压器供电模式,采用可控硅调压供电方式,半桥式功率转换,经测试各项性能指标均满足X射线分析设备的要求,进一步提高了X射线机的稳定性。     

逆变式空气等离子切割电源的研究

根据空气等离子切割要求，设计了一种新型逆变式切割电源，采用IGBT作逆变开关元件，开关通断接PWM方式控制，用输出电流偏差和开关元件峰位电流共同控制脉冲宽度，试验表明该电源性能稳定，达到了设计要求。     

高压硅整流管试制成功

在毛主席无产阶级革命路线指引下,沈阳市皮鞋三厂广大职工,认真贯彻落实“鞍钢宪法”,大搞群众运动,自力更生,土法上马,试制成功医用 X 射线机专用和一系列其他规格的高压硅整流管。一九七五年经生产定型,已批量生产。过去医用 X 射线机的整流控制部分,都采用旧式的真空整流管,由于它需较大的灯丝加热功率,使高压发生器的温度升高,影响整机的连续使用,增加了电源的负担,又由于灯丝的老化,使新旧不同的真空整流管在性能参数上差别较大,影响拍摄照片的质量。     

核工业施工用逆变式空气等离子焊接电源的设计研究

针对核工业施工的特点及焊接要求，设计了一种新型逆变式焊接电源，采用IGBT双并联开关组，开关通断采用PWM控制，用输出电流偏差和开关元件峰位电流共同控制脉冲宽度，试验表明该电源性能稳定，达到了设计要求。     

基于DSP的高压直流电源的研究

本文设计的电源系统以DSP为控制核心,用单个TMS320LF2407DSP芯片来集中实现移相全桥逆变技术、电源输出调压和过压过流保护等功能。控制算法通过软件编程实现使得系统升级方便,也便于用户根据各自的需要灵活地选择不同的控制功能。     

全桥LLC串联谐振X光机高压直流电源

针对X光机电源的全桥移相拓扑结构存在占空比丢失问题,提出一种全桥LLC串联谐振变换器与单相双向对称倍压整流电路相结合的高频高压X光机电源。在主电路中,采用全桥LLC串联谐振、高压变压器、单相双向对称倍压整流电路;从理论上分析了零电压软开关工作条件,建立主电路基波等效(fundamental harmonic approximation,FHA)模型,并对主电路的参数进行设计。仿真结果表明：输出电压可以在40～120 kV内连续可调,不存在占空比丢失;输出电压上升时间短、纹波小。证明了所提出拓扑的正确性和可靠性。     

一种X射线管数控恒功率灯丝电源的设计方法

在X射线管应用中,灯丝电源是保证X射线管稳定输出的重要组成部分。在X射线管使用过程中,射线管灯丝温度随时间不断升高,导致灯丝阻抗变化引起X射线管输出不稳定,本文提出了一种数控恒功率灯丝电源的设计,该设计能够提高由于灯丝阻抗变化引起的X射线管不稳定性,同时数控电源能够满足X射线管输出的调整和精度需要,并且不需要复杂的供电电源设计,同时是一种低成本的电源设计方法。     

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。     

基于倍压整流电路的高压交流电源设计

传统高压交流电源通常由高频交流(HF)变压器、整流滤波电路和逆变桥正弦脉宽调制(SPWM)主电路组成。设计高频高压变压器是传统高压交流电源设计中的难点。提出一种新型小功率高压交流开关电源设计方案,采用倍压整流技术和升压斩波(BOOST)电路实现升压,避免了设计高频高压变压器时的绝缘距离受限制、空载电流过大,高频振荡回路可靠性低等问题,简化小功率高压交流电源拓扑结构,具有设计简洁,稳定可靠的优点。     

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．     

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。     

一种双环控制的恒压大电流弧焊逆变电源

针对传统CO2 焊接电源的单环控制、动态特性不好、工作不可靠等缺点 ,介绍了一种采用全桥逆变电路作为主电路 ,分别以电压反馈和变压器原边电流反馈作为外环、内环双环控制的恒压大电流弧焊逆变电源装置 ,阐明了它的工作原理 ,分析了这种基于PI调节的、以PWM控制器UC3846为核心的控制系统。实验证明 ,该逆变电源装置具有快速性和稳定性好、可靠性高和功率较大的优点。     

用于电动汽车电机驱动器的驱动电源分析

从输出电源品质、开关电源变压器的分布电容、电源的抗高频干扰措施以及温度影响等方面详细分析了用于电动汽车电机驱动器的大功率高频智能功率模块(IPM)对驱动电源的特殊要求,提出一种实用的电动汽车电机驱动器的大功率IPM的专用驱动电源,该电源为以UC2843作为控制芯片的单端反激式驱动电源,具有瞬态响应快、稳定性好、输出电压精度高等优点.实验结果证明,该电源能够很好地满足电动汽车电机驱动器的大功率IPM对驱动电源的要求.     

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。     

基于并联逆变器的并联型功率因数校正技术研究

提出了并联于电源与负载之间的并联型功率因数校正技术,采用倍频载波相移SPWM技术的并联逆变器作为主电路结构,降低功率器件的电流等级,提高逆变器的等效开关频率.从电源电压和逆变器直流侧电容电压提取电源电流的指令电流的相位和幅值信息,采用电压外环PI调节电流内环P调节实现电源电流与电源电压同频同相,控制算法简单,鲁棒性好.进行了仿真和实验验证,带线性及非线性负载时功率因数达到0.99,谐波畸变率低,结果证明了并联型PFC的正确性和有效性.     

一种低电压、低功耗CMOS基准电压源的设计

本文设计了一种低电压、低功耗、高电源抑制比CMOS基准电压源。该电路基于工作在亚阈值区的MOS管,利用PTAT电流源与微功耗运算放大器构成负反馈系统以提高电源电压抑制比。SPICE仿真显示,在1V的电源电压下,输出基准电压为609mV,温度系数为72ppm/℃,静态工作电流仅为1.23μA。在1-5V的电源电压变化范围内,电压灵敏度为130μV/V,低频电源电压抑制比为74dB。该电路为全CMOS电路,不需要用到寄生PNP三极管,具有良好的CMOS工艺兼容性。