分立式开关电源系统抗震性能的振动台试验研究

开关电源是通信机楼和通信基站中最重要的设备之一,相当于机楼和基站内供电系统的“心脏”,若在地震作用下发生功能失效将导致通信机楼和基站完全停止工作。开关电源的抗震性能研究是通信系统抗震韧性评估研究的基础。本文以通信机楼内常用的分立式开关电源系统为研究对象,通过振动台试验研究其在地震下的特征损伤模式、损伤发展过程以及其供电功能在地震作用下的变化等。试验过程中为了模拟开关电源在通信机楼中的实际使用状态,为开关电源连接了380 V电压输入和一台模拟负载,组成了一个完整的用电系统。试验中台面激励采用了1条人工地震动、1条天然地震动和1条正弦拍波,逐步增大台面PGA直至振动台位移超限停止试验。从试验结果看:当PGA达到1.0 g时电源柜开始损伤,表现为柜门与主框架磨损掉漆,PGA在1.2~1.5 g时,电源柜顶部连接松动,面板连接螺丝松动,螺栓孔发生冲切破坏,PGA达到2.0 g时,试验结束,电源柜的主体未发生严重破坏,交流柜与直流柜前门轴变形;另外即使在较大PGA下,正弦拍波也无法对电源柜激起较大位移而造成破坏。试验过程中电气信号始终稳定,该开关电源柜抗震性能良好。

机载雷达开关电源新型防浪涌电路设计

针对机载雷达开关电源防浪涌电路在瞬态频繁开关机情况下失效率高的问题,研究了一种新型防浪涌电路。通过将栅源驱动电路和主功率充放电回路分离,分别对两个充放电时间常数独立设计,消除相关性,实现开关电源在瞬态频繁开关机状况下的有效防冲击保护。文中对常规和新型两种防浪涌电路进行了对比分析,仿真和试验结果证明了新型防浪涌电路的有效性。该电路同时具备输入防反接功能,已广泛应用于机载雷达开关电源设计。

基于UC3844开关电源频率抖动电路的设计

开关电源的频率抖动技术是由模拟电路和数字电路共同来实现的,实现频率抖动技术模拟电路的设计思路为利用PWM控制芯片UC3844结合外部调制电路实现对载波正弦波的调制,数字电路的设计思路为通过数字信号处理编写频率调制程序。开关电源的频率抖动技术主要是通过分散谐波干扰的能量来解决EMI的问题,进而去减小电磁干扰。

反激式开关电源故障非侵入式AI诊断方法研究

将人工智能技术应用到故障诊断领域可以实现电力设备的自动化、智能化诊断,提高诊断精度和效率。以单输入多输出的反激式开关电源为例,针对其因脆弱元件失效而引起的电路工作性能异常的问题,通过分析不同故障模式的信号特性和可分性,提出了融合输入电流和输出电压信息的非侵入式开关电源故障诊断方法。构建了由时域特征及频带小波包奇异熵特征组成的融合时频域信息的多维特征矢量,建立了故障特征与故障模式之间的映射关系。进而,提出了基于人工智能技术的深度神经网络(DNN)故障诊断方法,实时监测反激式开关电源的运行状态,并通过数据分析及时识别故障位置,对潜在故障进行预警。实验结果表明,所提出的方法对单故障和多故障模式均具有良好的诊断效果,诊断准确率可达97.9%,并且,在不同工况下,该方法均可表现出较高的诊断准确率和较强的抗干扰性能。

UC3842的开关电源项目式教学方法应用

基于UC3842的开关电源项目式教学方法应用实践,介绍开关电源的基本原理,分析基于UC3842的开关电源电路的教学内容、教学目标、学生的学情特点和重难点。采用将实训教学与项目式教学相结合的方法,将开关电源电路设计的具体应用场景融入到实际课程教学中。以“工作任务”为明线,以“思政融入”为暗线,运用混合式教学、任务驱动法、合作探究法等方法手段,以课前、课中和课后三段教学流程实施教学,取得良好的教学效果。

智能功率模块驱动的反激式开关电源优化设计

为了实现智能功率模块(IPM)驱动电源的高效化与低成本化,利用反激式变压器的特点,设计了一款应用于IPM驱动的隔离型多路输出反激式开关电源,对控制芯片供电电路转换时电压进行稳定性优化。仿真及实验结果表明,优化后控制芯片供电波形稳定,反激式开关电源输出在5 ms时达到稳定,误差小于2%,波纹系数小于2%。

一种直流开关电源的设计

针对直流开关电源在小型化、高效率和模块化改进过程中出现的输出电压不稳定,输出纹波高的问题,设计了一种高效的低压直流开关电源,分析了主电路各个模块的电路结构及控制电路采取的控制方案,在此基础上,进行了主电路关键元器件的选型,搭建了开关电源系统的仿真模型进行了仿真分析,仿真结果显示在输入为工频交流电的情况下,输出为稳定的24 V直流电,且纹波系数为1%左右,满足系统的设计要求。

基于PI控制的升降压开关电源仿真研究

针对小功率升降压变换器在输入电压不稳定和负载存在变化的工况,以升降压开关电源输入电压为5~10 V,且负载不大于2 A,输出电压为-25 V为例,通过理论计算得到升降压开关电源电感值、电容值,同时采用比例积分(proportional integral,PI)控制器设置参数。根据电源的输入/输出需求,在MATLAB Simulink中建立电路模型,实验结果表明:设置电源的工作频率为200 kHz,当电感电流在输入电压为5 V时,纹波率为0.4,输出电压纹波为1%。该电源输出电压纹波和电感电流的值与理论计算值一致且能够满足实际的工作要求。

基于无线通信的电力设备开关电源运行状态在线监测方法

针对当前电力设备开关电源运行状态在线监测技术中普遍存在的精度较低的问题,提出一种基于无线通信的电力设备开关电源运行状态在线监测方法。首先,利用无线通信技术采集电力设备开关电源运行电压数据。其次,处理开关电源运行电压数据。最后,结合自适应筛选、特征压缩以及信息融合技术,提取关键信息并触发预警机制,实现对开关电源运行状态的准确监测。实验结果表明,文章提出的设计方法能显著提升数据传输的稳定性和准确性,有效提高电压在线监测精度,为电力设备的安全稳定运行提供有力保障。

基于电荷泵DC-DC转换器的开关电源设计

设计了一种成本较低,效率较高的基于电荷泵与Boost升压电路的开关电源,作用于对正负双电源运放供电。利用Boost模块将3~4.5 V的输入电压升压至稳定的5.5 V电压,并通过电荷泵负压电路、电荷泵倍压电路与TL431串联稳压电路将5.5 V的电压转化为±5 V的输出电压为运放进行供电。通过仿真软件对电路进行仿真搭建,并对重要节点与输出电压电流的仿真波形进行分析,确保在3~4.5 V的DC输入电压范围内,提供较为稳定的、输出电压纹波在2%以内的±5 V输出电压。

大功率数字高频开关电源节能技术的研发与应用

作为一种重要的电子设备,开关电源在我们的日常生活中扮演着至关重要的角色,它通过特定的架构将一个标准电压进行转换,以满足用户端对电压和电流的需求,这种转换对于许多需要直流电源的设备来说是至关重要的。开关电源的输入来源广泛,既可以是交流电源,也可以是直流电源,但无论哪种形式,它们都需要经过开关电源的处理,以适应各种设备的需求;而开关电源的输出则直接关系到用户端,通常是连接到需要直流电源的设备上,如电脑、手机、电视等[1]。开关电源的核心功能之一是电压和电流的转换,它不仅可以将输入的交流或直流电压进行转换,还可以根据设备的具体需求调整输出电流的大小,这种灵活性使得开关电源在各种电子设备中得到了广泛的应用。

一款应用于铁路客车供电系统的开关电源设计

铁路客车的重要组成部分之一铁路客车的供电系统,为客车上各部分的电器设备提供电源,当前,铁路客车的供电来源于机车受电弓从接触网接受到25KV单相交流电,经过降压、整流、滤波等步骤处理,电路拓扑结构复杂。本文设计一款集中式开关电源的拓扑结构,以期实现功能并提升效率。

开关电源电磁干扰产生与抑制分析

开关电源在现代电子设备中得到广泛应用,但其工作过程中不可避免地会产生电磁干扰问题。电磁干扰不仅会影响设备自身的正常运行,还可能干扰周围其他电子设备的正常工作,给整个电磁环境带来负面影响。因此,研究开关电源电磁干扰的产生机制及相应的抑制措施具有重要意义。基于此,文章基于开关电源电池干扰的原理,分析开关电源电磁干扰产生的主要因素,并提出相关抑制措施。

通信机房-48V开关电源系统不断电割接方案研究

阐述了开关电源系统组成、工作原理以及不断电割接分类,在开关电源系统不断电的基础上,研究了割接的准备工作、注意事项、操作步骤,保证开关电源系统割接顺利,并提供了实际案例,以期为今后的开关电源系统割接提供参考。

基于改进鲸鱼算法优化模糊控制的开关电源

针对反激式开关电源的控制策略问题,传统的模糊PID控制下的电源输出稳定性低,同时出现负载突变时的控制效果较差。利用鲸鱼优化算法对模糊PID控制系统进行优化,并且使用Tent映射对鲸鱼算法中初始种群进行混沌化,通过混沌鲸鱼优化算法对模糊PID控制系统中的论域进行优化,使得该控制系统下的反激式开关电源输出稳定度和抗干扰能力得到提升。基于Matlab软件完成反激式开关电源建模进行仿真研究。仿真结果表明,CWOA-FPID下的反激式开关电源的稳定性优于鲸鱼算法和粒子群算法优化下的控制器,当负载从10Ω变到5Ω时,本文下的控制策略相比较其它两个算法在电压恢复时间和电压输出突变都有显著优势。验证了改进鲸鱼算法优化的模糊PID控制器能够更好的满足反激式开关电源的控制要求。

变电站直流开关电源负载功率控制系统设计

在变电站直流开关电源负载功率控制过程中,易受到外界干扰,出现电压、电流幅值振荡的现象,影响负载功率控制效果。为此,设计了变电站直流开关电源负载功率控制系统。采用电压、电流传感器,限制系统运行功耗,利用负载功率PLC控制器,结合PC机控制面板,完成接触机的连续合闸和分闸。使用恒功率负载Buck变换器,控制转换管状态。分析逆变器相位操作过程中的开关状态,计算输出电流值,处理每个采样时刻重复数据,构建电压、电流控制方程,设定电感、电容约束条件,实现负载功率有效控制。测试结果表明,该系统额定电压、电流幅值与实际波动幅值存在较小误差,仿真波形与实际波形基本一致,具有较好的控制效果。

基于UC3842反激式AC-DC开关电源设计

基于传统的反激开关电源使用二极管整流,开关电源损耗较大。设计了一种多路输出反激式AC-DC同步整流开关电源,输出分别为12 V和6 V。采用导通电阻极低的MOSFET代替二极管。介绍了开关电源的工作原理、UC3842内部结构、反激闭环控制以及同步整流。使用PSIM仿真软件搭建开关电源整体闭环模型,对电路进行仿真。结果表明,电路同步整流相比于二极管整流电路输出电压精度更高,同步整流输出电压、电流特性好、纹波小。

扩频调制抑制LLC开关电源传导干扰

使用扩频调制技术对具备软开关能力的开关电源扩频调制,抑制开关电源传导EMI。通过公式推导分析扩频调制抑制EMI的原理,并在具体的LLC开关电源电路上进行实验测试,观察扩频调制的EMI抑制效果。对DSP芯片的EPWM模块程序进行编写,生成经过调制信号调制后的PWM波进行开关电源控制,无须增加外部时钟电路实现扩频调制。通过多次改变调制信号,分别以正弦波、三角波、锯齿波进行调制并进行实验测试,验证LLC开关电源电路中使用扩频调制抑制传导EMI的有效性,扩频调制后的EMI得到有效抑制,能够满足EN55032 ClassB标准下的限值。

一种开关电源抗浪涌软启动模块的设计

开关电源在接通瞬间会产生较大的浪涌电流,易发生输入熔断器烧断、合闸开关触点烧坏或整流桥过流损坏等,导致开关电源无法正常工作.针对开关电源的浪涌电流问题,设计一种抗浪涌软启动模块.该模块采用智能分段充电方式,可抑制高压输入时200 A以下的瞬时冲击电流,且启动后对后续电路无影响.该设计不仅可以保证电源运行可靠、降低故障率,还可以延长电源的使用寿命,具有一定的推广价值.

开关电源失效分析及可靠性优化设计

由于开关电源的使用范围很广,因此对其可靠性的要求也越来越高,因此,在兼顾经济性的前提下,尽可能地提高其可靠性已成为各大厂商所关注的课题。针对同服电机传动系统中的开关电源,进行了失效原因的分析,确认了容易失效的元件,并模拟再现了该故障;在此基础上,建立器件性能退化的数学模型,建立综合考虑容错、退化等因素的开关电源可靠性快速计算模型,通过对器件结构的优化,减小器件的失效率,建立一套较为完善的开关电源可靠性优化设计方法。