收藏本站
《重庆大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大功率软开关X光机高压直流电源

张正茂  
【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。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH774;TM46

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 蒋志宏;李辉;黄立培;;基于占空比动态分配控制的并联交错CCM PFC变换器[J];北京理工大学学报;2009年03期
2 曹建安,裴云庆,王兆安;Boost PFC电路中开关器件的损耗分析与计算[J];电工电能新技术;2002年01期
3 陆治国;余昌斌;;新型LLC谐振变换器的分析与设计[J];电气应用;2008年01期
4 欧阳茜;吴国良;钱照明;;LLC谐振全桥DC/DC变流器的优化设计[J];电力电子技术;2007年01期
5 方宇;徐德鸿;张艳军;;高功率密度LLC谐振变换器的研究[J];电力电子技术;2007年08期
6 张春林;严萍;;基于DSP的数字化高压直流电源的研究[J];高电压技术;2008年10期
7 孙淑惠;;倍压整流电路原理仿真及应用[J];机床电器;2009年02期
8 林志琦;郎永辉;王岩;杨东华;;倍压整流电路电容参数的优化设计[J];长春工业大学学报(自然科学版);2009年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 朱立泓;LLC谐振变换器的设计[D];浙江大学;2006年
2 宫力;LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的研究[D];华中科技大学;2006年
3 牟述佳;X射线电源及控制研究[D];北京交通大学;2007年
4 赵磊;LLC谐振变换器的研究[D];西南交通大学;2008年
5 吴占友;X射线管用140KV高压直流电源的设计[D];大连理工大学;2008年
6 贾振宇;X光机电源设计与研究[D];北京交通大学;2009年
7 杜昆;基于DSP的X光机智能控制系统[D];安徽理工大学;2009年
8 王山山;交错并联Boost PFC变换器的研究[D];浙江大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡昌友;张娜;;非连续电流模式移相并联降压变换器的特性[J];辽宁科技大学学报;2010年02期
2 邹连英;杨彪;张俊;;具有温控保护的低谐波失真AB类音频功放[J];半导体技术;2008年07期
3 闫耀民,汪至中,王跃,陈雯;采用FPGA模拟控制快速交流稳压电源的研制[J];北方交通大学学报;1999年06期
4 张承宁,王鸿利,孙逢春,张旺;电动大客车DC/DC电源的研究与仿真[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1999年04期
5 张宁;;装甲车辆的新型供电体制[J];兵工自动化;2005年05期
6 李岩;苏学军;刘陵顺;;单周期控制的航空高功率因数变流器仿真[J];兵工自动化;2009年09期
7 李军生;单片机控制的直流斩波电路[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2004年01期
8 欧卫斌;;基于专用芯片的单片机控制变频调速系统[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2006年03期
9 张勇强;金新民;张斌斌;刘京斗;;改进型移相全桥ZVZCS直流变换器[J];变流技术与电力牵引;2007年01期
10 龙庆文;欧阳红林;丁伟;谭玉东;;一种新型级联型变换器三角载波控制算法的仿真分析[J];变流技术与电力牵引;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈进军;纪志成;;基于BUCK-BOOST变换器的T-S模糊建模与控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 田志刚;;功率电子技术与微电子技术的比较[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
3 张谷勋;;全面推动我国电除尘器(ESP)电源的高频化进程[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
4 张常年;潘彤;;大信号开关调压系统的仿真与实验[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
5 肖俊武;李莉;;基于DSP控制的无刷直流电动机系统[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年
6 陈超;刁利军;陈杰;阮白水;刘志刚;;城市轨道交通车辆应急通风电源设计[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
7 张谷勋;;全面推动我国电除尘器(ESP)电源的高频化进程[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
8 李华梅;李东杰;;多功能可变电压半导体桥起爆装置的设计[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
9 张卫平;关晓菡;张东彦;;电力电子技术教学内容改革探讨[A];第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C];2007年
10 关晓菡;赵徐森;张卫平;刘元超;;电力电子技术实验教学改革探讨[A];第四届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(下册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李思臻;高频开关电源的高效集成单周期控制策略研究[D];华中科技大学;2010年
2 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
3 陈江辉;Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D];华南理工大学;2010年
4 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
5 刘军;LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计[D];浙江大学;2010年
6 李泽松;基于电磁感应原理的水下非接触式电能传输技术研究[D];浙江大学;2010年
7 王小方;260kVA无源软开关辅助变流器研究[D];中南大学;2011年
8 乐江源;基于微分几何理论电力电子变换器非线性复合控制研究[D];华南理工大学;2011年
9 李娅妮;单周期临界导通PFC转换器控制模式及关键技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
10 吴铁峰;基于PWM控制方式的电源管理芯片设计与实现[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唱志强;软开关电阻点焊逆变电源的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 曹建;基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
3 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年
4 马记;小型风机并网逆变器研究[D];山东科技大学;2010年
5 岳殿霞;多电平Buck直流变换器技术的研究[D];长春理工大学;2010年
6 张本庚;移相全桥软开关变换器的研究和设计[D];郑州大学;2010年
7 韩春霞;大功率软开关氙灯电源的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 陈明敏;连续弧等离子点火电源技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孟祥泉;PID参数自整定方法研究与控制器研制[D];大连理工大学;2010年
10 王辉;绝缘子直流绝缘电阻测量系统的研究与设计[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李蜀川,杨忠孝 ,成友才;倍压整流电路的计算[J];川北教育学院学报;2002年01期
2 李会杰 ,林志琦 ,任立生;工程图学课与思维训练[J];吉林工学院学报(高教研究版);2002年03期
3 郑欣;潘振国;秦明;陈妮;;SiC肖特基二极管在开关电源中的应用[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2006年03期
4 钱进,文英;倍压整流及其应用[J];长江职工大学学报;2002年01期
5 陈为,何建农;电力电子高频磁技术及其发展趋势[J];电工电能新技术;2000年02期
6 朱士海,吴卫民,钱照明;一种新型高性能功率因数校正整流电路[J];电工电能新技术;2003年02期
7 朱建华,罗方林;功率谐振变换器及其发展方向[J];电工电能新技术;2004年01期
8 李维波,毛承雄,陆继明,余翔;分布电容对Rogowski线圈动态特性影响研究[J];电工技术学报;2004年06期
9 顾亦磊;吕征宇;杭丽君;钱照明;;一种适用于高压输出的软开关多谐振直流变流器[J];电工技术学报;2006年04期
10 何亮;方宇;李吉;邢岩;;峰值电流控制DC/DC变换器的恒值限流方法[J];电工技术学报;2006年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张军明;中功率DC/DC变流器模块标准化若干关键问题研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 徐国富;军用野外自主供电关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 罗小蓉;6H-SiC肖特基二极管的特性研究[D];四川大学;2001年
3 张文利;高压大功率开关电源技术的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2003年
4 陈警;数字化移相全桥ZVZCS直流变换器的研究[D];华中科技大学;2004年
5 魏炜;一种改进的三相boost型双管PFC变换电路的研究[D];华中科技大学;2005年
6 王昌;X射线电源系统研究[D];北京交通大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘建国;变频技术在改造现有设备中的应用[J];电气开关;2002年04期
2 赵军;开关电源技术的发展[J];船电技术;2005年05期
3 季翼鹏;沈锦飞;颜文旭;惠晶;;一种新型有源无损缓冲Buck变换器的研究[J];电力电子技术;2006年01期
4 刘振来;邓焰;何湘宁;吴洪洋;;无源软开关三电平Buck/Boost电路[J];兰州大学学报(自然科学版);2006年01期
5 侯志坚;李永宏;;基于软开关技术的氩弧焊逆变焊机[J];河南机电高等专科学校学报;2006年05期
6 曾庆虹;甘伟明;晋建秀;;一种零电压转换PWM开关变换器的改进研究[J];电子技术应用;2007年06期
7 汪晶慧;林维明;邹剑华;;单相有源功率因数校正技术的发展[J];低压电器;2009年05期
8 梁南丁;朱荣花;;大功率变频装置主电路及器件的选择与应用[J];机电产品开发与创新;2009年03期
9 王天亮;唐芬;金新民;童亦斌;;一种基于ZCT软开关的三相PWM逆变器技术[J];大功率变流技术;2009年05期
10 张海均;;一种新颖的ZVZCS PWM控制方法[J];现代焊接;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵鹏;李昶志;杨明皓;;软开关技术在BUCK电路中的应用[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
2 庄留杰;;现代电力电子器件和PWM控制技术[A];2006年电气工程教育专业委员会年会论文集[C];2006年
3 贾华;于精卫;高振宇;;基于软开关技术的内反馈串级调速系统[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年
4 王文倩;徐德鸿;陈敏;;单相boost型有源功率因数校正电路软开关技术的综述[A];浙江省电源学会第九届学术年会论文集[C];2004年
5 高原;邱新芸;;零电压转换PWMDC/DC变换器的研究[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
6 海涛;刘波;骆武宁;李芸;吴昊;刘霞;;基于单片机的单相软开关稳压器[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
7 杨铭泽;陈锦云;;软开关技术综述[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
8 王京梅;兰中文;余忠;王豪才;;全桥结构中的无源、无损耗软开关技术[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
9 李玥;马宪民;;基于PDM控制的三相全桥高频链变换器的研究[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
10 马尊华;李霄燕;吴建强;刘卓;;一种新型零电流转换(ZCT)PWM DC-DC变换器的研究[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 电源制造商协会主席 阿诺德·N·艾尔德曼;国际电源业在21世纪腾飞[N];通信产业报;2003年
2 聂荣琪;性能更完善的通信电源[N];中国电子报;2001年
3 清华大学 蔡宣三;开关电源技术发展的十个关注点[N];中国电子报;2004年
4 孙栋;又是一轮奋发时[N];中国电子报;2001年
5 陈永真;开关电源进入高效率功率变换时代[N];中国电子报;2004年
6 北京电源行业协会副理事长 赵良炳;中国电源产业现状及发展趋势[N];通信产业报;2002年
7 李占师;蓬勃发展的中国通信电源[N];通信产业报;2003年
8 北京电源行业协会副理事长赵良炳;关注中国电源产业 [N];中国机电日报;2002年
9 黄迎迎;“超/特高压换流站调试技术研究”获突破性成果[N];中国工业报;2010年
10 夏年泽 陈凌青;何乃明:中国海军的消磁专家[N];中国海洋报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李武华;三绕组耦合电感实现高增益、高效率交错并联软开关Boost变流器[D];浙江大学;2008年
2 冯波;软开关功率因数校正技术的研究[D];浙江大学;2005年
3 顾亦磊;集成模块电源拓扑标准化的研究[D];浙江大学;2008年
4 姚刚;Boost型功率变流器有源软开关拓扑技术研究[D];浙江大学;2007年
5 王涌;电除尘器顶部振打控制系统研究[D];浙江工业大学;2009年
6 陈宇;电力电子变换系统的元件复用理论与方法[D];华中科技大学;2011年
7 张勇;点焊逆变电源软开关及模糊神经网络控制研究[D];西北工业大学;2006年
8 周林泉;软开关PWM Boost型全桥变换器的研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 赵晨;中小功率AC/DC电源适配器的高效率研究[D];浙江大学;2009年
10 张旭;感应耦合式电能传输系统的理论与技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴俊昭;基于软开关的输出连续可调节变换器的研究[D];天津大学;2004年
2 谭理武;基于EPLD控制的单相全桥软开关电镀电源的研究[D];湖南大学;2006年
3 孙浩;半桥逆变弧焊电源软开关电路的研究[D];重庆大学;2007年
4 郑义;10kW软开关充电机设计[D];北京交通大学;2008年
5 马忠科;一种单端反激式开关电源的改进[D];大连交通大学;2007年
6 李家儀;串联感应加热电源新型控制策略的研究[D];河北工业大学;2007年
7 钟建强;基于DSP的弧焊逆变电源的研究[D];江南大学;2007年
8 郑磊;谐振型软开关逆变电路关键技术研究与实现[D];重庆大学;2009年
9 曹小相;软开关技术在磁悬浮斩波器中的应用[D];西南交通大学;2006年
10 潘如政;软开关DC/DC变换器混沌现象的研究[D];天津大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026