收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于双管正激变换器的高压电容器充电电源研究

谭林丰  
【摘要】:近年来,脉冲功率技术发展迅速,在军工领域和民用领域的应用越来越广泛,如激光工程、粒子加速器、新型武器、污水处理等。脉冲功率技术中应用最多的储能系统是电容器储能系统,而电容器充电电源是电容器储能系统不可或缺的一部分。随着脉冲功率技术在特殊环境下应用的推广,如强电磁干扰、高能粒子辐射、剧烈振动等环境,特殊环境下的电容器充电电源的拓扑和控制方法的研究变得至关重要。在强电磁干扰、高能粒子辐射环境下,充电电源的驱动信号可能受到干扰,造成开关管误导通,因此应该避免选用存在桥臂直通隐患的变换器拓扑,如最常用的谐振型变换器。单端正激变换器和单端反激变换器能够避免桥臂直通的危险,但是它们的输出功率不大。相比而言,双管正激变换器不仅能够避免桥臂直通,而且输出功率是单端正激变换器的两倍,因此本文选取双管正激变换器作为充电电源的拓扑结构。本文首先分析了双管正激变换器充电电源的工作过程,给出了每个开关模态中变换器输入电流、充电电流、占空比的详细表达式。然后详细分析了不同充电电压下,变压器磁通复位对开关管导通时间的限制,充电电流与开关频率、开关管导通时间的关系。依据以上分析结果,给出了基于脉宽调制的恒流充电控制策略和电压保持控制策略;为了缩短充电时间,进而提出了基于开关频率调节的恒流充电控制策略,并分析了两种控制策略的优缺点和适用范围。本文建立了基于脉宽调制的系统小信号模型,根据系统在恒流充电过程中和电压保持阶段的开环传递函数,分析了系统的闭环控制的性能,并分别设计了闭环控制系统的PI控制器。然后根据基于开关频率调节的恒流充电控制系统结构,构建了开关频率调节内环,设计了频率调节算法,建立了系统内环的小信号模型,并设计了电压外环的PI控制器。通过在MATLAB/Simulink中搭建模型,进行仿真分析,对以上控制策略和设计的PI控制器进行了验证。最后,对充电电源主要器件进行了设计和选型并在搭建的样机上进行了验证实验,验证了理论分析、控制策略和控制器设计的正确性和有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谢永刚,徐至新,钟和清;全数字化高频高压充电电源[J];高电压技术;2001年05期
2 许建军;一种新型的恒流高压充电电源[J];电气时代;2002年08期
3 赵异波;用于变电站综合自动化系统的新型充电电源设计[J];湖南大学学报(自然科学版);2002年S2期
4 罗飞路,徐小杰;电源技术讲座(3) 充电电源原理及其应用[J];大众用电;2003年06期
5 李匡成;杨亚丽;;一种多功能便携式充电电源设计[J];装甲兵工程学院学报;2007年06期
6 石一;杨小卫;高迎慧;严萍;;光纤隔离变换器在高压充电电源中的应用[J];高电压技术;2008年07期
7 赵冬玉;段善旭;刘宝其;高捷;;组合混联式充电电源及其功率均分策略研究[J];电力电子技术;2012年08期
8 俞阿龙;一种大功率充电电源的设计[J];电测与仪表;1998年09期
9 俞阿龙;;一种大功率充电电源的设计[J];电气自动化;1999年05期
10 石金刚;;通用24伏直流稳压充电电源的制作[J];电子制作;2000年04期
11 赵异波;何湘宁;;新型高频开关充电电源研究[J];电源技术应用;2002年07期
12 李匡成;刘亚龙;高玉峰;;军用模块化充电电源的设计与实现[J];火力与指挥控制;2006年S1期
13 邹甲;王礼帅;乔黎;程红;;电力直流屏用智能充电电源的研制[J];电源世界;2008年05期
14 张志;;用于锂电池的大电流充电电源设计[J];机电技术;2012年04期
15 刘晔,王兆安,苏彦民,王采堂;充电电源的应用及发展[J];电工技术杂志;1999年02期
16 董运红,赵忠民;一种大功率充电电源的设计[J];航空计算技术;2001年01期
17 王友礼;李匡成;刘亚龙;;新型军用模块化充电电源[J];装甲兵工程学院学报;2006年03期
18 李匡成;杨亚丽;;一种多功能便携式充电电源的设计[J];电子设计应用;2008年03期
19 刘福才;王猛;王振春;王彩红;;基于高频谐振变换器的高压充电电源设计[J];电力电子技术;2010年10期
20 朱慧博;李海霞;;基于单片机的智能充电电源设计[J];电力电子;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 黄尚贤;;机充电电源的统一与改进[A];通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 金国彬;高效高电能质量电动汽车充电电源关键技术研究[D];湖南大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯守旺;输入串联输出并联充电电源及其控制策略的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 朱作敏;基于PLC的高功率充电电源的设计与控制系统实现[D];电子科技大学;2014年
3 叶卫星;KR公司电源产品营销策略研究[D];电子科技大学;2014年
4 万志群;基于半桥软开关AC/DC充电电源的设计及应用[D];厦门理工学院;2016年
5 高林;适用于真空环境的电容器充电电源研究[D];华中科技大学;2014年
6 于海然;模块化充电电源的设计与研究[D];燕山大学;2016年
7 章涛;基于STM32的电动车LLC谐振充电电源系统研究[D];华南理工大学;2016年
8 阳波;大功率双向电动汽车充电电源的研究[D];湖南大学;2016年
9 张建雷;电动汽车车载充电电源的研究[D];安徽理工大学;2017年
10 胡晓敏;航空锂电池充电电源设计与实现[D];西南科技大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 成都 青化 编译;通用充电电源的制作[N];电子报;2007年
2 广东 李春起;为MP4打造便携式DC-DC充电电源[N];电子报;2009年
3 记者 彭燮;新建商品房停车位应配备充电电源[N];中国质量报;2014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