收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磁悬浮轴承功率放大器建模及其软开关技术研究

王军  
【摘要】:本文的主要研究工作是围绕磁悬浮轴承三电平开关功率放大器建模及其软开关功率放大器技术展开的。磁悬浮轴承开关功率放大器为非线性系统,现有的开关功率放大器模型上存在许多不足,而且电路中的开关功率器件一直工作在硬开关条件下,存在开关损耗及输出电流干扰等方面问题。 论文首先阐述了电流型功率放大器的几种结构类型及其工作原理,采用电路分析方法和电感伏秒平衡原理法分别推导出两电平开关功率放大器和三电平开关功率放大器的输出电流纹波表达式。在分析三电平功率放大器控制原理的基础上,提出了采用等效开关模型方法建立磁悬浮轴承三电平开关功率放大器的数学模型,将功率电路分为两个子电路研究,详细分析了两个子电路的数学模型,并推导出三电平开关功率放大器的数学模型,但该方法不能分析输出电流纹波特性,为解决这一问题,提出了一种基于傅里叶分析的方法来建立三电平开关功率放大器的数学模型,详细分析了利用傅里叶方法建立数学模型的过程,模型仿真与实验结果吻合较好,研究表明,采用等效开关模型方法建立的模型可以有效的反映实际功率放大器的交直流特性;基于傅里叶分析的方法建立的模型不仅可以分析功率放大器的交直流特性,而且能分析输出电流纹波特性,可以从数学模型入手来指导设计功率放大器。最后从推导得到的功率放大器的数学模型出发,分析了电路中各参数的变化对三电平开关功率放大器控制系统的影响。 为了减小功率放大器电路中开关损耗,减小输出电流干扰,提出一种新的磁悬浮轴承软开关三电平功率放大器,基于并联谐振直流环节原理,在传统的三电平功率放大器前增加一级辅助谐振电路,使得电路中所有开关管均在零电压或零电流开关的条件下工作,详细分析了并联谐振直流环节三电平功率放大器的工作原理,并给出各个工作模式的电路方程,推导了满足软开关工作条件的电路参数,但该电路控制电路较复杂,为此提出一种改进的磁悬浮轴承软开关三电平功率放大器,分析了改进的软开关三电平功率放大器软开关动作时序、各个工作模式原理及电路数学方程,经数学分析得到改进的电路满足软开关工作条件的谐振电路参数。在分析改进的软开关三电平功率放大器工作原理的基础上,推导了该电路输出电压占空比方程式及输出电流纹波方程式。理论仿真与实验表明,并联谐振直流环节三电平功率放大器所有开关器件均在软开关条件下工作,有效减小了传统的三电平功率放大器开关损耗和输出电流干扰。但改进的软开关三电平功率放大器不仅具有前者电路的优点外,而且减小了开关管电压应力,具有传统的三电平功率放大器输出电流纹波小的优点。 应用改进的软开关三电平功率放大器成功地实现了磁悬浮轴承系统的静态悬浮和动态高速旋转试验,试验转速达到30000r/min。软开关三电平功率放大器输出电流基频幅值与硬开关三电平开关功率放大器相比,减小了约40%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王军;徐龙祥;;软开关技术在磁悬浮轴承功率放大器中的应用[J];电工技术学报;2009年06期
2 马柯帆;龚永刚;赵翔;王自运;;基于DSP的三电平PWM开关功率放大器的设计[J];科学咨询(科技·管理);2011年04期
3 潘娜;;基于DSP的固体火箭发动机试验台数字控制器的研究[J];自动化技术与应用;2008年02期
4 从余;;采取多项抑制噪声干扰措施的12W功率放大器——日本’94自制放大器竞赛参赛作品介绍[J];实用电子文摘;1994年06期
5 从余;100W/6Ω的单声道功率放大器[J];实用影音技术;1996年01期
6 从余;;UHC MOS—FET甲乙类20W功率放大器[J];实用电子文摘;1997年07期
7 ;山灵SLM-A80全平衡纯A&AB类前后级功率放大器简介[J];实用影音技术;1999年09期
8 ;选优质音箱,听美妙音乐[J];电脑采购周刊;2000年Z1期
9 黄瑞哲;数字音频功率放大器的测量[J];电声技术;2002年01期
10 黄开军,唐万军;数字音频功率放大器产品及市场分析[J];微电子学;2004年02期
11 何小琴;全固态广播发射机高频功率放大器[J];西部广播电视;2004年09期
12 孟楚;;再现大师——NAD M3合并式放大器[J];家庭影院;2005年10期
13 Julian Hayes;;解决电源与EMI问题 D类功率放大器优势显现[J];电子测试;2005年04期
14 丁朋;;功率放大集成电路原理及应用[J];家电检修技术;2007年14期
15 编辑部;;日本首届Analog Grand Prix 2009模拟音响大奖揭晓[J];家庭影院技术;2009年08期
16 ;JK-504型高保真晶体管功率放大器[J];电声技术;1977年01期
17 赵剑青;具有胆机风味的功率放大器[J];家庭电子;1994年05期
18 从余;全场效应管完全对称式输出阻抗可调的功率放大器[J];实用影音技术;1995年08期
19 何亮,卢衍胜,鞠文耀,李德祥;由计算机控制的三角波功率放大器[J];电力电子技术;1997年01期
20 ;新产品速递[J];中国电子商情(视听博览);1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王春阳;黄国兰;郑建立;;用伏特拉级数法分析GaAs FET功率放大器[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年
2 刘军;徐法义;;对全固态电视发射机射频通道数字化改造的思考[A];中国电影电视技术学会影视科技论文集[C];2003年
3 朱勇;甘体国;;高增益宽带Ka波段功率放大器的研制[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年
4 苏凯雄;;波导结构的FET功率放大器设计[A];1991年全国微波会议论文集(卷Ⅱ)[C];1991年
5 戴春玲;;8.2~8.5GHz线性功率放器[A];1993年全国微波会议论文集(下册)[C];1993年
6 邓绍范;邱景辉;梅海涛;;GaAsMESFET内匹配功率放大器[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
7 黄毅;尹秋艳;封斌;张秋;;数字电视发射机功率放大器设计[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
8 唐萌圣;;微波FET功率放大器[A];1985年全国微波会议论文集[C];1985年
9 衷洁;;具有输出电平选择和ALC功能的线性功率放大器[A];1997年全国微波会议论文集(上册)[C];1997年
10 黄艳;于洪喜;;Ku波段中功率放大器[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王军;磁悬浮轴承功率放大器建模及其软开关技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 金超武;高温磁悬浮轴承若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 李明玉;宽带通信中功率放大器行为模型与预失真技术研究[D];电子科技大学;2010年
4 梅磊;混合型磁悬浮轴承基础研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 崔东辉;高可靠磁悬浮轴承系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 卞斌;基于DSP平台的磁悬浮轴承数字控制系统[D];山东大学;2012年
7 王肖莹;单片集成射频微波功率放大器及开关的设计研究[D];浙江大学;2012年
8 陈磊;用于多模多频射频发射模块的SiGe BiCMOS功率放大器关键技术研究[D];华东师范大学;2011年
9 赵世巍;高性能小型化射频功率放大器研究[D];电子科技大学;2012年
10 阮颖;用于无线局域网的SiGe BiCMOS功率放大器关键技术研究[D];华东师范大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏金强;磁悬浮轴承控制系统研究[D];武汉理工大学;2007年
2 邓向科;基于F类功率放大器的Outphasing发射机研究[D];电子科技大学;2010年
3 陈卓伟;基于缺陷地结构的预失真功率放大器设计[D];杭州电子科技大学;2010年
4 韦小刚;CMOS工艺下无线局域网功率放大器的设计[D];南京理工大学;2010年
5 范东浩;磁悬浮轴承差动变压器式自检测原理的研究[D];南京航空航天大学;2006年
6 吴卉;高增益低谐波失真CMOS功率放大器的研究和设计[D];武汉科技大学;2010年
7 李鹏文;GSM双网双向功率放大器设计与实现[D];西安科技大学;2010年
8 朱小春;内转子式片状无轴承永磁电机的研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 张俊庆;改进型缺陷地预失真功率放大器设计[D];杭州电子科技大学;2011年
10 高素美;单自由度和两自由度永磁偏置磁悬浮轴承的研究[D];南京航空航天大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 江苏 江鑫;200W×2汽车高保真功率放大器剖析[N];电子报;2006年
2 高鸣矫 DigiTimes;SiGe半导体首款EDR蓝牙功率放大器[N];电子资讯时报;2006年
3 四川 李顺復;光耦合V-MOS场效应管90W甲类功率放大器[N];电子报;2011年
4 成都 戴箭;6C19并联单端功率放大器[N];电子报;2008年
5 ;低音喇叭带来的震撼[N];长江日报;2005年
6 本报记者 毛铮铮;慧眼巧识功率放大器[N];科技日报;2005年
7 成都 英子;电子管电路基础知识(三十)[N];电子报;2007年
8 北京 马子健;罗姆公司推出平板电视专用立体声D类放大器[N];电子报;2007年
9 广东 黎木泉;一款简单的末级功率放大器[N];电子报;2006年
10 山西 郭淦生;用6J3、6N3制作的高保真耳机放大器[N];电子报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978