铁路信号电源高速切换装置的研究与设计

针对铁路信号电源不间断供电的需求,提出了一种双电源供电系统切换装置的设计方案。切换装置由主电路、电压与电流检测单元、控制切换单元、数字信号控制器(DSC)及其控制软件组成。该装置采用DSC系统,通过采样、比较和判断,可对供电电源进行实时监测,并能在常用电源出现故障时,自动将电源输出切换到备用电源,以保证不间断供电。具有检测精度高,误操作率低,可靠性高以及切换迅速等特点。     

并联DC电路的高精度均流控制研究

多模块并联结构的开关电源具有容量大、成本低的优点,但各模块间输出均流速度较慢且电流输出分配精度不高。为此,提出了一种Buck型DC变换电路的解决方法,即采用软件闭环以快速实现各模块电流的输出分配,并通过比例积分算法改善电源的稳态性能。试验测试表明,在采用该均流方法后,开关电源动态输出特性平稳,且均流精度高,并能有效避免模块过流损毁问题。     

DC/DC变换器的神经网络鲁棒控制

针对有非最小相位特性的二阶DC/DC(直流/直流)变换器平均值模型的特性,以Buck-Boost变换器为典型例子,提出了一个非线性反馈做内环控制器,控制其电感电流;用RBF(径向基函数)神经网络作为自适应机构,提出了一个神经网络鲁棒控制器作为电压外环控制器,控制其输出电压.证明了系统跟踪误差和神经网络权值的有界性.仿真结果表明,提出的控制器对于系统参数的不确定性具有很强的鲁棒性,并具有很好的动态性能.     

基于开关电流平衡的含并联输入并联输出结构的三电平DC/DC变换器的调制策略

阐述了三电平DC/DC变换器的发展过程,介绍了其研究焦点的变化:从软开关技术和效率方面转变到性能可靠方面.在此基础上,提出了一种三电平DC/DC变换器(three-level DC/DC converter,TLDC),该变换器由2个四开关半桥三电平(half-bridge three-level,HBTL) DC/DC变换器组成,采用交错和输入-并联-输出-并联(input-parallel output-parallel,IPOP)连接结构,并详细分析了(HBTL) DC/DC变换器的拓扑结构、工作原理、运行特点及工作性能.采用IPOP结构可以有效减小变换器中主要功率元件的电流应力,使得所提出的变换器将更适合于更高功率的应用.更重要的是,通过将所提出的变换器拓扑结构与相应的交换调制(periodically swapping modulation,PSM)策略相结合,不仅2个输入电容器电流得到平衡并大幅降低,而且一次侧的开关管功率也得到了平衡,从而提高了变换器的可靠性.最后,仿真和试验结果验证了该变换器的PSM策略的可行性.     

新型零电压开关双向直流变换电源

一个用于中小功率的双向DC——DC变流装置,能将直流电压从24 V提升到240 V,也可以将240 V直流电压变换成24 V。在变流器的两个桥式电路中间使用一个隔离变压器,在不增加电路器件的情况下,实现电能的双向传递,变流器通常工作在降压方式,主直流电源来自交流或燃料电池,主电源向负载提供电能的同时向蓄电池充电,在主直流电源故障的情况下,蓄电池替代主直流电源,向负载供电。使用适当的控制策略,实现元件的零电压开关。在对电源系统的工作原理进行理论分析的基础上,对其进行了仿真和实验验证,证明系统具有转换效率高、性能稳定和电路简单等特点。     

高效率双向DC-DC电源模块设计

使用STC12C5A60S2高速单片机为控制器,控制由TPS54340和LM3478芯片组成的降压和升压模块组,实现了一种高效率双向DC-DC变换供电系统。系统实现了UPS电源的功能,采用PID算法实现对电池的恒流充电,充电效率高达91%以上,采用恒压模式对电池进行放电(对负载恒压供电),效率高达93%以上。系统同时设计了过充保护功能以及自动切换充放电功能,可实现对输入电压、输出电压和电流的自动监测,可以直接挂接于无人值守的小型太阳能和风能智能监控、照明、信号灯控制等清洁能源应用系统。     

一种两级式LED恒流驱动电源设计

根据LED驱动电源设计要求,对设计方案进行合理论证,前级功率因素校正采用升压型斩波电路,控制芯片采用仙童公司的FAN7527,后级采用隔离式单端反激电路实现降压型DC/DC变换,控制芯片为TI公司的UC3843;此外为满足LED驱动电源恒流输出特性,设计中采用AP4310设计一个恒流限压控制器。基于以上结构,完成一款实验样机,通过测试和分析,实验波形与理论波形基本一致,完成本次设计要求的性能指标。     

单相 AC-DC 变换电路设计

针对当前基于变压器的 ACDC 开关电源很难进一步提高电源转换效率的问题,设计了一个新型的变换电路。本次设计的单相 AC‐DC 变换电路结合了功率因素测量和补偿电路,通过单片机控制系统实现 AC‐DC 的高效转换。理想二极管桥控制器 LT4320与高效开关稳压控制器 LTC3789实现24 V 的交流输入到36 V 的直流输出,通过 Atmega128单片机控制系统结合基于比较器 LM393的功率因素测量电路,完成电源功率因数的测量与补偿;另外,以导通电阻为15 m Ω的 N 型 MOSFET 作为功率器件,最大限度地提高了电源的转换效率。本设计方案优于传统的基于变压器的 AC‐DC 变换,具有转换效率高、应用性强和设计方案完善等特点。     

一种光伏发电DC-DC变换器

在光伏发电系统中为了控制蓄电池的充放电的稳定性,保护系统的安全性,设计了一种以非隔离型的Buck/Boost拓扑结构为主电路的DC-DC变换器、设计了电路的参数,提出了基于电压、电流双闭环的控制算法,采用微处理器TMS320F28335为控制核心,开发了控制系统.实验结果表明：该DC-DC变换器具有输入电压范围广、输出电压精度高以及良好的动态、稳态特性.     

一种蓄电池充电控制电路的设计

由于光伏离网发电系统的蓄电池电压波动较大,甚至可能放电至非常低的情况;现有的充电器输出电压一般较固定,在光伏离网发电系统上应用时,如果蓄电池电压较低,可能造成蓄电池流过过大充电电流而损坏。针对该问题,采用迟滞控制的BUCK斩波器的拓扑模式,设计了一种包括充电控制电路、电流采样与放大电路、主电路迟滞控制电路、BUCK转换电路和电源电路组成的输出端可以短路的恒流充电装置,以保护光伏离网发电系统的蓄电池系统。     

基于SPCE061A单片机控制的直流恒流源的设计

本系统设计是以凌阳SPCE061A单片机为核心控制器,具有电流可预置、可步进调整、输出的电流信号和预置的电流信号可同时显示的数控直流电流源。设计通过键盘按键对电流值进行预置,凌阳SPCE061A单片机送出相应的数字信号,经过D/A转换、信号放大、电平转换、压控恒流源,再输出所需电流,实现输出的电流经过精密电阻变成取样电压信号,经高输入阻抗放大器、A/D转换器,将信号反馈到凌阳SPCE061A单片机中构成闭环控制,并通过液晶显示器显示此信号的值。本设计具有精度高,性能好,性价比高,稳定性好,智能化程度高。     

任意波形电源的设计

世界许多国家的反倾销法中都设立了市场经济地位标准,其中欧盟、美国的市场经济地位标准(简称欧标、美标)最具代表性和典型性。欧标与美标的核心内容都与会计标准息息相关。揭示欧标与美标的实质,有助于提高我国涉案企业的反倾销会计应诉水平。     

MCS51单片机数控直流源设计

以AT89S52单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电压,设置步进等级可达0.1V,输出电压范围为0-12V,并可以显示电压的输出值。系统由单片机控制ADC0832输出所需的模拟量,再经过运算放大器进行放大,控制输出功率管的基极,随着功率管的基极电压的变化而输出不同的电压。     

数控直流电源的研究

研究单片机系统控制数模转换器输出产生各种步进电压和电流的一种数控直流电源．首先要自制一个±15V稳压电源，利用电源给单片机和数模转换器及其他芯片供电．研究数控电源制作中电压源如何由D／A转换芯片TLV5618和恒流源中误差放大器TL082的选择及参数的计算．     

基于无线图像传感器的太阳能系统设计和实现

【目的】电源决定着无线传感器节点的生命周期,本研究通过软硬件一体化设计最大限度地延长节点寿命。【方法】针对自主研发的无线图像传感器节点,根据公式估算节点总功耗,计算铅酸蓄电池容量,根据电池容量设计太阳能电池板,最后根据太阳能电池板和电池参数,设计太阳能充放电智能控制器。【结果】节点选用阀控式密封高能铅酸蓄电池的容量为10 Ah,额定电压为12 V;选用功率为10 W、输出电压17 V、输出电流0.5 A、尺寸为540mm×350 mm的单晶硅太阳能电池板。【结论】太阳能供电系统运行在该无线图像传感器节点中,能够稳定、可靠、长期工作。     

基于UC3854的高功率因数变换器设计

针对现今市面上的AC-DC变换器多使用模拟控制且输入阻抗呈容性,存在着体积大,功率因数低和输出纹波大等不足,研制了以UC3854为核心的高功率因数变换器.利用脉冲宽度调制技术(Pulse width modulation,PWM),采用平均电流控制策略,通过对Boost电路的输入电压相位和输入电流相位进行调整,使输入电压和输入电流之间的相位差接近0.仿真和试验结果表明,此电路控制简单、输出电压和电流稳定且功率因数较高,同时能减少对电网的污染.     

单相数控有源功率因数校正技术研究

研究了单相数控Boost型有源功率因数校正系统,采用平均电流型控制策略,分析了功率电路、信号调理电路、驱动电路的实现方案.采用DSP实现系统的数字控制,深入探讨了3个模拟采样信号和乘法器增益的确定方法,以及PI控制与PWM占空比算法,并对系统软启动、A/D转换、输入电压前馈和PWM信号产生4个程序模块进行了分析,仿真结果表明了系统设计的正确性.