本文關(guān)鍵詞：LCC諧振式脈沖電流源設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 脈沖電流源 LCC串并聯(lián)諧振 軟開關(guān) 小信號建模 PFC

【摘要】：近年來,可重復(fù)操作、中小峰值功率的脈沖電源得到快速的發(fā)展。這些脈沖電源被廣泛應(yīng)用于食品加工、醫(yī)療、廢水處理,廢氣處理,臭氧制備、發(fā)電機點火、離子注入、材料加工等諸多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其中,由于諧振式脈沖電源具有效率高、體積小、重量輕、動態(tài)響應(yīng)快、負載適應(yīng)性強等特點而受到廣泛應(yīng)用。本文推導(dǎo)得出了LCC諧振變換器恒流輸出的工作條件。通過比較分析,優(yōu)化確定了品質(zhì)因數(shù)Qr及串并聯(lián)諧振電容比值A(chǔ)的取值范圍,保證諧振變換器在不同參數(shù)擾動下保持輸出電流恒定。本文設(shè)計了一種兩級型串并聯(lián)諧振式脈沖電流源。該脈沖電流源具有脈沖電流幅值、頻率、持續(xù)時間可調(diào),功率因數(shù)高等特點。通過前級Buck電路以調(diào)節(jié)直流母線電壓,通過后級LCC諧振變換器輸出可調(diào)的、穩(wěn)定的脈沖電流。同時設(shè)計了有源功率因數(shù)校正(Active Power Factor Correction,APFC)電路解決脈沖電源系統(tǒng)電磁兼容性差、功率因數(shù)低等問題。設(shè)計了兩級型串并聯(lián)諧振變化器的控制策略。本文分別采用狀態(tài)空間方程與擴展描述函數(shù)法對Buck電路以及LCC諧振變換器進行小信號建模,并對所得到的傳遞函數(shù)進行補償設(shè)計,實現(xiàn)了系統(tǒng)的閉環(huán)控制,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及動態(tài)響應(yīng)速度。搭建了脈沖電流源實驗系統(tǒng)。通過對樣機實驗結(jié)果分析,驗證了所設(shè)計的LCC諧振式脈沖電流源的可行性。
【關(guān)鍵詞】：脈沖電流源 LCC串并聯(lián)諧振 軟開關(guān) 小信號建模 PFC
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.1.1 脈沖電源的基本定義8-9
• 1.1.2 脈沖電源在工業(yè)上的應(yīng)用9
• 1.2 脈沖電源的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-13
• 1.3 軟開關(guān)諧振變換器13-15
• 1.3.1 諧振變換器的拓撲結(jié)構(gòu)13-14
• 1.3.2 諧振變換器的控制策略14-15
• 1.4 存在問題15
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 LCC串并聯(lián)諧振變換器特性研究17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 LCC諧振變換器恒壓特性與恒流特性17-20
• 2.3 LCC諧振變換器軟開關(guān)特性20
• 2.4 LCC諧振變換器恒流工作狀態(tài)數(shù)學(xué)描述20-24
• 2.5 電流電壓增益及電流電壓幅值分析24-27
• 2.5.1 Qr對電流電壓增益及電流電壓幅值影響分析24-26
• 2.5.2 A對電流電壓增益及電流電壓幅值影響分析26
• 2.5.3 高頻變壓器變比影響分析26-27
• 2.6 輸出電流幅值靈敏度分析27-30
• 2.6.1 Qr對輸出電流幅值靈敏度影響分析28-29
• 2.6.2 A對輸出電流幅值靈敏度影響分析29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 諧振式脈沖電流源系統(tǒng)設(shè)計31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 單相有源功率因數(shù)校正電路設(shè)計31-34
• 3.2.1 PFC主回路參數(shù)設(shè)計32-33
• 3.2.2 PFC平均電流控制模式33-34
• 3.3 兩級型串并聯(lián)諧振變換器設(shè)計34-40
• 3.3.1 前級Buck電路設(shè)計34-35
• 3.3.2 后級LCC諧振變換器設(shè)計35-38
• 3.3.3 諧振式脈沖電流源仿真驗證38-40
• 3.4 同步整流電路設(shè)計40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 兩級諧振式脈沖電源系統(tǒng)建模與補償42-54
• 4.1 引言42
• 4.2 前級Buck電路小信號建模與環(huán)路補償設(shè)計42-47
• 4.2.1 Buck電路小信號建模42-45
• 4.2.2 Buck電路環(huán)路補償45-47
• 4.3 后級LCC諧振變換器小信號建模與環(huán)路補償設(shè)計47-53
• 4.3.1 LCC諧振變換器小信號建模47-51
• 4.3.2 LCC諧振變換器環(huán)路補償51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 脈沖電流源實驗分析54-60
• 5.1 引言54
• 5.2 有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)實驗研究54-57
• 5.3 脈沖電流輸出環(huán)節(jié)實驗研究57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻61-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王玉魁;宋博巖;王振龍;趙萬生;;有源功率因數(shù)校正技術(shù)在脈沖電源設(shè)計中的應(yīng)用[J];電加工與模具;2006年01期

2 石洋;錢照明;;帶有電流型同步整流方案的LLC變流器設(shè)計[J];電力電子技術(shù);2008年01期

3 胡先東;高俊寧;葛立峰;;半橋LLC諧振變換器的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J];電力電子技術(shù);2013年07期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張軍鋒;基于電流型LCC諧振變換器的電火花加工電源的研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

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本文編號：917841