摘要：高频化是提升电源功率密度的有效方法。为了保护高频电容器充电电源中的开关器件,以串联谐振式电容器充电电源为基础,研究了绝缘栅双极晶体管(IGBT)尖峰电压的产生机理及影响因素。介绍了几种抑制尖峰电压的方法,着重分析了IGBT吸收电路的基本原理,并进行了参数设计。结合仿真软件,对吸收电路的参数进行了优化,将仿真结果和40 kW,50 kHz电容器充电电源样机的实验结果进行对比,验证了提出方案的可行性。

摘要：针对高压脉冲电容器充电电源高功率小型化的发展需求,采用谐振软开关技术和热设计技术研制了开关频率为50kHz的充电电源,要求在电源10kV的额定输出电压下充电速率达到20kJ/s(额定输出电压下峰值功率40kW),功率密度达到2MW/m3。分析了分布参数的存在对高频逆变器工作特性的影响,介绍了针对不同分布参数影响的应对措施。初步试验研究了间歇工况下高功率小型化电源热设计技术,基于电源间歇工作特点,结合不同电源组件发热特性,设计了不同的散热措施,给出了各器件的温升数据。完成了充电电源性能测试实验,实验结果表明:电源功率密度达到2.15MW/m3。

摘要：高压脉冲电源是产生低温等离子体的重要手段,在放电等离子体领域有着广泛应用。针对该领域对脉冲电源高功率密度、小型化要求的不断提高,设计研发了一种轻量化、紧凑型的级联高压微秒脉冲电源。电源的输出指标为:脉冲电压0~20 kV,重复频率0~10 kHz可调,脉宽5~30μs可调。该设计采用级联型电压叠加方式,将电源分为40个电压等级为500 V的重复单元模块,通过光纤触发系统控制每级模块半导体开关绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的开通和关断,得到不同脉宽和不同重复频率的高压脉冲波形。该设计优势在于将高压电源作低压模块化处理,每级主电路与开关驱动电路集成于1块PCB电路板上,大大简化系统结构,缩小系统体积。最后将研制的脉冲电源样机在阻性负载和放电电极负载下进行实验,实验结果表明光纤触发系统的同步性良好,电源的输出满足设计指标。

摘要：研制了基于串联谐振和高频逆变技术的40 kW/10 kV数字化控制高频高压脉冲电容器恒流充电电源;采用合理谐振参数设计和高频高压变压器优化设计,使得40 kW充电电源功率密度达到0.5 MW/m3;研究了高压充电电源的保护技术,通过采取多种保护方法及安全措施,提高了充电电源的安全性能;在40kW数字化控制充电电源基础上,介绍了实现充电电源远端控制和并联运行的方案;给出了1 MJ/10 kV脉冲电容器负载上的单台充电电源的实验结果。

摘要：在电磁发射技术中,充电电源大功率、高功率密度是其重要的技术要求。充电电源工作在间歇工作状态,暂态热设计是影响电源功率密度的关键技术之一。基于30 kW/7 kV充电电源,对电源的暂态热设计问题进行了初步研究,力求在保证热可靠性前提下实现电源的小型化;重点分析了充电电源中的主要发热器件,并对其进行了损耗计算,利用瞬态热阻抗对IGBT进行了热设计;研制电源样机对热设计进行了验证,实验表明在1 min工作周期的单次运行工况下,样机功率密度达到1.4 MW/m3;提出的暂态工况电源工程化热设计方法,为间歇工况电源的热设计提供了依据。

摘要：为实现脉冲电容器组充电系统的大功率、小型化、适合野外工作并具有较高安全性能,研制了一台采用全桥逆变器结构和串联谐振电路且输出电压为10 kV、输出平均充电功率为20 kJ/s的高频高压充电电源,介绍了其电源结构、工作方式和电源的系统参数以及实验波形,其中重点介绍了电源的软件和硬件保护功能。针对高压电源要求的高压隔离问题,还介绍了高压继电器和光电隔离系统两项安全措施。实验证明该电源在大功率、小型化、工作安全可靠等方面达到了设计指标。

摘要：为了将高压充电电源的负载地与控制电路地进行电气隔离,使充电电源安全稳定工作,介绍了基于电压/频率,频率/电压转换原理的光纤隔离变换器在高压充电电源的高压测量单元中的运用。论述了电路的结构、工作原理、硬件设计等,并重点分析了隔离变换器的传输延时情况;给出了利用数字信号处理器(DSP)进行频压转换的一种方法。实际运行表明:该变换器线性度好,满足最高电压上升率为360V/s的充电电压测量要求。此隔离变换器隔离电压等级高,传输精度高,调试简单,可用于需要高压隔离的中低速控制系统中。

摘要：高频高压电源的广泛应用使其稳定性和可靠性的要求不断提高,解决高频高压电源的电磁兼容问题成为新的研究热点。根据高频高压充电电源的特点,结合电磁兼容设计的基本理论,归纳了近年来对于高频高压电源电磁兼容问题的研究情况,从抑制干扰源、切断传播途径、保护敏感设备三个方面总结了一系列有效的抑制电磁干扰的方法,并为今后高频高压电源的电磁兼容设计提供了研究方向。

摘要：针对传统单片机设计的电梯控制器外围电路复杂,性能不稳的缺点,提出了基于FPGA的电梯控制器设计。控制器以FPGA芯片为核心,各种功能通过在FPGA设计工具中用VHDL语言进行描述,在集成软件环境中进行编译、调试及综合,使用专用下载电缆将程序代码下载到芯片中以实现其功能。从程序仿真图上可以看出该控制器提供6个楼层多用户的载客服务并指示电梯的运行情况。该方法不仅简化了电路设计,提高了控制器抗干扰性,而且降低了功耗,具有广阔的发展前景。

摘要：我国煤矿井下电机车铁路运输系统不能及时准确反映电机车运行速度和行车位置,将压电加速度传感器引入到井下机车定位系统中,通过采集电机车加速度值积分求解得出其速度和位置,实现定位功能。分析了压电式加速度传感器的基本原理;阐述了基于压电式加速度计的井下机车定位系统总体方案;完成了系统的软件设计并对加速度传感器温度漂移和随机误差进行了标定修正。最后通过模拟实验证明了其可靠性。