关键词： 直流开关电源   控制系统   CAN总线   PWM芯片  

摘要： 模块化、数字化是开关电源未来主要发展方向之一,针对大功率AC-DC-DC开关电源模块的需要,研究开发了数字化控制系统。控制系统以高性能微处理器STM32F103为核心,并进行了相关的硬件和软件方面的设计。\n 硬件部分重点设计了高频整流电路的同步SPWM控制信号和软开关的移相PWM控制信号,除此之外,还包括控制系统基本电路、外围电路、外围接口电路、简单的人机交互电路等。其中控制系统基本电路包括处理器、时钟电路、电源电路和复位电路等;外围电路包括检测电路、极性转换隔离电路等;外围接口电路包括串口、CAN总线接口、JTAG调试接口等。\n 高频整流是降低电网侧谐波污染的有效有段,针对高频整流电路应用的需要,基于FPGA设计了一种专用的SPWM波形发生器,该波形发生器克服了目前市场上专用SPWM芯片主要针对逆变器设计、无法与交流电网电压同步的缺陷。在QUARTUSⅡ9.0的软件环境下进行仿真,仿真结果表明该波形发生器输出的SPWM波形对称性好、相位可调、频率可控,能够满足高频整流电路抑制谐波和调节功率因数的要求,并且具有与上位机通信的接口,因此具有广阔的应用前景。\n 软开关技术能够降低开关电源的开关损耗,从而实现了开关电源小型化,目前软开关大多采用移相PWM信号控制,而现有的PWM芯片的频率和相位的调节范围较窄,且不具有通信接口,因此基于FPGA设计了专用PWM波形发生器。\n 软件设计采用自底向上的方法,先对底层各模块进行相应的软件设计,然后顶层主程序通过中断的方式对底层模块程序进行访问。由于时间和能力的关系,只完成了A/D转换接口、CAN总线接口底层模块的设计,最后对CAN总线进行了调试。

关键词： 变送器故障   绝缘击穿   直流开关  

摘要： 针对广州地铁四号线牵引变电所1500V直流开关柜发生的变送器故障,通过故障的相关现象和设备的相关信息,分析故障原因,并针对可能导致故障产生的因素进行相应的技术改造和增设预防措施,对于其他地铁供电系统运营单位具有借鉴意义。

关键词： 模拟量   开关量   I2C总线   单片机   RS485通讯   光耦  

摘要： 电力直流系统是变电站安全运行的基础,随着变电站数字化、智能化程度的不断提高,对站用电源的管理也提出了新的、更高的要求。而管理的的基础,就是设备能准确、高速的反应当前设备的电压、电流、开关状态等信息。做到设备不死机,不停机,干扰不误报等。随着微电子技术、计算机和通讯技术的飞速发展,新器件的研制、生产周期的日益缩短。为了满足工业自动化,新技术、新器件不断应用到新产品中。模拟量采集包括直流电压和电流。开关量采集包括开关的分合,继电器的投入切除等。

关键词： 变压器   分接开关   直流电阻   油质分析  

摘要： 针对有载调压式变压器在预防性试验中出现高压直流电阻三相不平衡的问题进行探讨,并针对此类问题提出解决方案,以防止错误的试验数据对变压器做出错误判断。

关键词： 产学研联合   “十一五”   高压直流输电系统   陕西省   成套装置   直流开关   开发   中国科学院  

摘要： 日前,陕西省工业和信息化厅、陕西省发展和改革委员会、陕西省教育厅、陕西省科学技术厅、中国科学院西安分院、陕西省产学研联合会六部门联合表彰了＂十一五＂期间在陕西省产学研联合开发工作中做出突出贡献的一批先进集体和先进工作者,

关键词： 高频整流   无源滤波   ZVZCS移相   抑制谐波   直流开关电源   模块设计  

摘要： 随着电力电子技术在器件和能量变换应用上的日趋成熟,高频开关电源以体积小、重量轻、高效率的优点渐渐取代了传统线性电源。高频整流技术及软开关技术是实现高频开关电源模块低谐波、小型化的主要途径,因此基于高频整流技术和软开关技术的电源模块的研制具有十分重要的意义。\n 本文设计了电源模块的AC-DC-DC基本开关结构。通过对整流电路的分析介绍,在电源模块的AC-DC部分本文采用了三相电压型PWM整流电路,该整流电路可以作到谐波抑制和功率因数校正合二为一。为了进一步降低PWM整流电路的高次开关谐波,通过对无源滤波方法的研究,设计了两种改进方案,分别为在输入端加入并联谐振电路和LC低通滤波电路。根据电源模块的性能要求,设计了高频整流电路的主要元器件参数。\n 通过对常用大功率变换器拓扑结构进行比较,在电源模块DC-DC部分中的转换电路本文采用了ZVZCS移相电路。推导出了ZVZCS移相电路超前桥臂ZVS实现的条件和滞后桥臂ZCS实现的条件,并计算出了移相电路和整流滤波电路的主要元器件参数。\n 为了验证主电路设计方案的正确性,对主电路各部分进行了仿真分析。仿真结果表明,本文所设计的电源单个模块达到了设计要求。根据主电路的仿真结构,选择了合适的开关管芯片及其驱动芯片,设计出了电路的原理图。

关键词： DC-DC开关电源   单电感双输出电源   次级纹波控制   次级斜坡补偿   高速高精度比较器  

摘要： 信息技术的发展催生了可携式电子设备的广泛使用，可携式产品要求体积小、结构紧凑、响应迅速，因此需要低功耗、高效率、小面积、快速响应的电源电路。单电感多输出直流-直流(DC-DC)开关电源，只采用一个片外电感，就可以实现任意多路输出，使开关电源的重量和体积大大减小，从而节省了开关电源的成本。\n 本论文在标准DC-DC开关电源基础上，重点介绍了单电感多输出开关电源的研究现状。在分析已有单电感多输出结构的基础上，提出了一种主回路采用峰值电流型控制、次回路采用纹波控制的新型单电感双输出(Single-InductorDual-Output,SIDO)降压型开关电源。对于此次级纹波控制结构，本文建立了系统模型，然后基于完整的系统模型，对双输出结构中的主要问题进行了分析并提出了解决方法:采用高速高精度的次级纹波控制模块降低交调耦合并提高瞬态响应;采用轻载PSM模式和分段驱动提高效率;采用飞电容并优化片外滤波电容降低纹波和毛刺;采用主级和次级分别斜坡补偿提高系统稳定性，最终对上述方法进行了流片验证。\n 本论文提出的新控制结构SIDO开关电源使控制回路变得简单，同时也使瞬态响应速度变快，交调耦合和纹波变小。经过流片后实测，其开关频率为1.27MHz，两路输出分别为1.8V和1.2V，在负载100mA/60mA下稳态误差分别为0.14％和4.4％，两路输出负载的典型值为100mA/60mA、200mA/200mA、50mA/200mA和20mA/20mA并可以在大范围负载条件下稳定，输出纹波和毛刺的典型值为49mV，峰值效率为89.5％，轻载效率在80％以上，在170mA负载跃变的条件下瞬态响应时间典型值为9个开关周期(7.1μs)，交调耦合的典型值为0.4mV/mA(5.7％)，芯片测试结果基本符合设计指标，验证了本文提出的SIDO的控制拓扑和优化策略。

关键词： 直流开关电源   数学建模   模糊自适应PID   高功率因数  

摘要： 大功率开关电源是工业生产中重要的电能供应环节，其功率水平、能耗水平、电能质量、智能化程度等不断的提高对工业生产效率起到了巨大的推动作用。微处理器的不断发展、更新换代和广泛应用更加促进了电力电子变换器控制技术从模拟控制向数字控制转变。本文根据项目要求，通过对移相全桥DC/DC变换器的深入分析，进行基于DSP的开关电源数字控制系统的研究设计。\n 数字电源控制器的设计通常依赖电路数学模型，通常开关电源建模只考虑系统中的主要参数，而忽略了实际电路中开关管导通损耗、变压器漏感、变压器原副边绕组电阻、变比、输出滤波电感、电容的等效串联电阻影响。这样近似得到的数学模型与实际电路特性存在较大差距，围绕这个问题，本文对DC/DC开关变换器的数学建模进行了深入分析。对比了模糊自适应PID与传统PID的控制性能，在此基础上设计了以TI公司的TMS320F2812为核心的移相全桥变换器闭环控制系统，并且，围绕系统网侧高功率因数指标，将有源功率因数校正技术应用到本系统中，进行了理论研究。\n 搭建单路60kW的电源实验样机，进行了相关实验。实验结果验证了所做分析与设计的可行性和正确性。

关键词： 高压直流开关电源   移相全桥   数模混合   控制方案   闭环控制   变换器  

摘要： 随着军事、航空以及医学领域的不断发展，寻求一种高压直流电气系统已经成为一种趋势。高压直流电气系统具有较高的效率以及控制精度，通过数模混合的方式将整个电气系统进行整合可以增强系统的稳定性，本文将对模块化高压直流开关电源数模混合控制系统进行深入研究。\n 本文首先选取带钳位二极管的零电压开关(ZVS)移相全桥变换器作为研究对象，分析其工作原理并针对一些关键性的问题给出合理的设计思路，这样保证研究对象可以稳定的工作。接下来从被控量与控制量的关系入手，建立主电路的数学模型为控制系统的设计作铺垫。其次，为了达到高精度、高可靠性的电源系统的控制要求，设计了合理的控制方案，通过PIC单片机以及移相控制芯片UCC3895设计了具有限流功能的电压闭环控制系统以及满足大功率负载并联要求的均流控制系统，充分的发挥了数字、模拟芯片的各项功能。最后，对各个测控模块进行单独设计，一方面通过单片机实施检测并输出显示，另一方面利用UCC3895进行过温、过流、过压等各种保护电路的设计，实现真正意义上的数模混合控制，使整个电源控制系统更加可靠。\n 为了验证主电路参数以及控制系统设计的正确性，本文结合了ORCAD/PSPICE以及MATLAB/SIMULINK对主电路模型以及控制系统设计进行仿真验证，此后成功研制出一台2.7kW/80kHz的实验样机，实验测试波形及数据表明:主电路参数设计合理，开关管实现了ZVS，电压尖峰得到抑制;此外，控制系统实现了各项保护功能且能通过LED灯显示，满足电源系统的性能指标，具有较好的动、静态性能。

关键词： 开关量信号   差动保护   高压直流   正常运行   信号发生   信号丢失   直流工程   运行工况  

摘要： 当系统正常运行时,一旦因电源信号丢失等原因引起开关量信号发生不正常变位,保护就有可能不正常动作。在向家坝-上海±800kV高压直流工程的某些差动保护中,为了适应不同的运行工况。