关键词： 脉冲平顶波磁体   脉冲电源   直流晶闸管开关   强迫换流技术   SIMULINK  

摘要： 为满足45T脉冲平顶波磁体的供电需求，华中科技大学脉冲强磁场中心计划建设以蓄电池为储能元件的脉冲电源装置。为实现蓄电池组的成功放电和可靠运行，需要一种动作迅速、可靠性高、寿命长的大功率直流开关，经过调研，决定采用由大功率晶闸管为开关器件的方案。本文根据实验室的建设要求，完成了一组35kA直流晶闸管开关的研制工作，主要内容如下： 提出了一种采用强迫换流技术的直流晶闸管开关主电路，介绍了直流晶闸管开关的工作原理；采用合理简化对直流晶闸管开关的关断过程进行分析，推导出了开关的可靠关断条件。在此基础上设计了35kA直流晶闸管开关系统的总体结构，并结合蓄电池脉冲电源要求，完成了开关参数的优化及元器件的选型。针对晶闸管并联使用中的均流问题，采取有效措施以保证主开关晶闸管的同步均流。最后分析了晶闸管在实际工况下的故障状态及相应保护措施。 利用MATLAB/SIMULINK对35kA直流晶闸管开关的工作过程进行了仿真分析。分别建立了符合物理特性的开关主电路模型、晶闸管温升模型和磁体负载模型。仿真分析了磁体和开关的电流、电压变化情况，重点研究了开关的关断过程，并对晶闸管和磁体的温升进行了验证。仿真结果表明，开关参数设计合理，能够实现对于35kA直流的快速可靠的开断。 本文还对35kA直流晶闸管开关的控制系统进行了介绍。目前实验室已完成一套开关系统的加工、安装工作，并开展了相关的实验测试。结果表明，开关的开通性能和关断性能良好，满足蓄电池脉冲电源的使用要求，并将应用于45T脉冲平顶波磁体的实验中。

关键词： 高压直流供电系统   VIENNA整流器   三电平半桥DC/DC变换器   零电压开关  

摘要： 通信电源作为通信系统中必不可少的组成部分，其任务是安全、可靠、高效、稳定、不间断地向通信设备提供能源。目前机房主要采用交流UPS和-48V低压直流混合供电的方式，随着计算机和通信行业的高速发展，这种混合供电方式在可靠性、安全性及高能耗等方面的问题越来越凸显。高压直流供电系统克服了传统混合式供电系统的缺点，具有运行可靠、效率高、建设成本低等显著优点，已成为通信电源的一个新的研究和发展方向。 高压直流供电系统通常由交流配电部分、高频开关整流单元、直流配电部分和监控单元组成。本文的研究重点为高频开关整流模块的硬件拓扑和关键控制策略。整流模块由两级变换器组成：前级采用基于VIENNA拓扑的三相PFC，具有功率因数高、输入电流THD低、开关器件少、开关应力低、可靠性高等优点；后级采用一种新型的改进ZVS三电平半桥DC/DC变换器，较好地实现开关器件的零电压开关，开关器件应力低、损耗小。论文首先分析了VIENNA整流器的工作原理，研究了包括数字锁相环、三相解耦控制和中点平衡控制在内的整流器关键控制策略；其次论文在传统ZVS三电平半桥DC/DC变换器基础上，提出了一种改进型ZVS三电平半桥DC/DC变换器，有效地改善了滞后管轻载工作时ZVS的效果；论文建立了该电路的小信号模型，并针对其关键控制技术进行深入研究，采用了改进型PWM控制策略，完成了变换器在不同工作模式下（恒压、恒流、恒功率、限流回缩、均流控制）控制方案的设计和优化，以及实现了多种控制模式之间的平滑切换。论文最后设计并制作了一台5.8kW的HVDC整流模块样机，对前述理论研究进行了实验验证。

关键词： X光机电源   功率因数校正   LLC谐振变换器   脉冲频率控制   倍压整流  

摘要： 随着现代医学的发展，医用X光机为人类某些疾病的诊断和治疗提供了有力的技术支持和保障，应用的范围也越来越广。现有的X光机频率较低，整个X光机体积较大，X射线效率低，无用的软射线剂量多，使得成像质量较差，而且X光机高压电源输出电压的上升时间长，使得医生和患者受到的X射线伤害增加。所以，人们对X光机的要求越来越高。 X光机高压电源是X光机重要组成部分，其频率的大小与电压的可调性决定了X光机成像质量与疾病诊断范围。本文就X光机高压电源的频率和电压可调性，分别从相关的理论分析及系统仿真模型，结合具体的实验平台，深入研究影响X光机成像质量的因素以及其改进效果，并通过实验对理论仿真结果进行验证。 论文首先阐述了X光机高压电源的结构和工作原理，在分析影响X光机成像质量的因素基础之上，将两相交错并联Boost PFC和全桥LLC谐振变换器应用于医用X光机高压电源中。 分析了两相交错Boost PFC工作原理，介绍其优点，并对电路参数进行了设计。选择两相交错PFC控制芯片UCC28070，对芯片的外围电路和控制器进行设计，解决了大功率PFC设计困难。 在逆变部分采用全桥LLC谐振变换器，一方面通过改变开关频率调节输出电压；另一方面使开关管实现软开关，减小开关损耗。分析了LLC谐振变换器工作原理和软开关实现的条件，推导并建立了基波等效模型。推导了谐振网络参数的设计公式，并对参数进行优化分析。解决了高频下开关损耗大的问题，以及利用谐振电路升压，减少了变压器的匝比，使得变压器设计、制作相对简单。 在高压部分，考虑到高压变压器的分布参数，对变压器参数进行了设计，并对高压变压器的绝缘和制作工艺进行了设计，减少了分布电容的影响。 由于X射线管的非线性特性，利用Saber仿真软件建立其等效模型并对整个高压电源系统进行仿真验证，使得仿真更加逼近实际工况。同时，搭建实验电路，对整机电路进行了实验验证。仿真和实验结果表明，本方案的X光机高压电源开关频率高，开关损耗小，输出电压上升时间和纹波都较小。

关键词： 开关电源   数字控制   单片机  

摘要： 基于高性能单片机设计数字控制的功率直流开关电源。首先介绍该电源的原理及整体设计方案,其次介绍部分关键电路的硬件设计,采用软件方式来实现功率直流电源的数字控制。该电源具有输出电压连续可调、精度高、电路简单、操作灵活等优点。

关键词： 逆变直流弧焊电源   全桥软开关电路   AERCs-ZVZCS   数字控制   系统建模  

摘要： 逆变弧焊电源广泛应用于国民生产与生活中，目前普通的逆变弧焊电源因采用硬开关、模拟控制，存在效率不高、可靠性差、控制灵活性不高等不足。为克服以上问题，本文对逆变弧焊电源的软开关及数字控制进行研究，这对顺应节能环保理念、提高焊接工艺具有重要的现实意义。 目前逆变弧焊电源软开关电路主要采用移相全桥电路，但移相全桥软开关电路存在占空比丢失、滞后桥臂较难实现软开关等问题，而弧焊电源又工作在从空载到短路较宽的负载范围，为此，本课题采用另一种新型的全桥软开关AERCs-ZVZCS电路。对该电路进行了探索性的分析研究，阐明了电路的工作原理、分析了该电路的特点，并进行了电路的小信号建模。该电路具有占空比丢失小、控制简单、软开关实现范围宽等优点。通过对主电路及电弧负载模型的分析与建立，设计了系统的主电路及控制电路参数。并对所设计的参数进行了saber仿真，仿真结果很好地吻合了理论分析。 为了提高系统的控制灵活性，对以TMS320LF2812为核心的数字控制系统的软件及硬件进行了分析并设计相应的硬件电路及系统控制程序。 最后研制了一台4.2kW基于数字控制的软开关逆变焊机电源原理样机并进行了实验验证，实验结果证明了理论分析的正确性。为明确系统的损耗分布，对系统各部分的损耗进行了分析及计算，所得的系统损耗分布结果对进一步优化系统和提高系统效率具有指导意义。

关键词： 逆变器   直流环节   谐振   零电压开关   零电流   开关  

摘要： 为提高逆变器的转换效率,提出一种新型零电压开关谐振直流环节逆变器。通过在传统硬开关逆变器的直流环节添加辅助谐振单元,使直流母线电压周期性地归零,实现逆变桥开关器件在零电压条件下完成切换,而且辅助谐振单元中的开关器件也可以实现零电压开通和零电流关断。此外,辅助谐振单元中的开关器件和谐振电感都没被设置在直流母线上,降低了辅助谐振单元的损耗。对其工作原理进行分析,给出不同工作模式下的等效电路图和回路的参数设计原则。制作一个10 kW的实验样机,通过实验结果验证该谐振直流环节逆变器的有效性。

关键词： 开关电源   保护电路   系统设计  

摘要： 本文讨论了直流开关稳压电源的保护系统,提出了电源保护系统设计的原则和整机保护的措施,分析了开关稳压电源中各种保护的特点及其设计方法,介绍了几种实用的保护电路。

关键词： TeeChart控件   波形分析   多通道   Delphi  

摘要： 介绍了TeeChart控件的特点和属性方法,应用此控件,对保存的历史数据实现图形化显示、多条波形对比分析等功能,并且波形可以保存为图片或PDF格式。给出了Delphi 7.0开发环境下的相关实现代码。

关键词： 开关电源   保护电路   系统设计  

摘要： 讨论了直流开关稳压电源的保护系统，提出保护系统设计的原则和整机保护的措施，分析了开关稳压电源中的各种保护的特点及其设计方法，介绍了几种实用保护电路。

关键词： 铜电解   直流母线   油浸式短接开关   干式短接开关  

摘要： 叙述了铜电解原直流母线油浸式短接开关的运行状况和存在的问题,介绍了干式短接开关的特点及对油浸式短接开关的替换,简述了干式短接开关的安装方法。