一种新型的磁悬浮轴承五相六桥臂开关功率放大器控制策略

针对磁悬浮轴承系统电流型五相六桥臂开关功率放大器控制算法复杂以及各路输出电流存在耦合的问题,提出一种新型的五相六桥臂开关功率放大器的解耦控制策略。该方法固定公共桥臂占空比为0.5,以单周期控制的方式,同时控制每路负载线圈电流的周期变量平均值等于给定电流周期变量平均值,实现电流的独立输出与解耦控制。推导了该控制方法的数学模型,并制作了试验样机,仿真和实验结果均表明,基于该控制方法下的五相六桥臂开关功率放大器实现了各相的独立控制,并具有控制简单、运算量小、响应速度快、控制精度高和通用性强的优点。

磁轴承三态开关功率放大器的电流模式控制

针对传统磁轴承二态开关功放电流纹波大和损耗大、可靠性差的缺点 ,提出了一种电流模式控制的三态开关功放 ,介绍了其工作原理和电路的实现。研制了一套容量为 0 .7kVA的磁轴承开关功放。实验结果表明 ,该功放电流纹波小、效率高、带宽大。

一种改进的单周控制的开关功率放大器

针对单周控制开关功率放大器存在的输出直流偏置问题,从理论上进行了分析,结果表明输出直流偏置电压的大小与复位脉冲宽度成正比。为了消除输出直流偏置电压,提出了电压补偿的解决方案,给出了补偿电压的计算公式。对补偿前和补偿后的系统进行了仿真和实验研究。仿真和实验结果表明,电压补偿方法能有效消除输出直流偏置问题,改善放大器的THD,验证了理论分析的正确性。

磁轴承MPW开关功率放大器的研究

针对现有磁轴承功率放大器存在电流失真大、可靠性低等缺点 ,介绍了最小脉宽 (MPW )功放的基本原理和电路实现 ,并采用MPW方式研制了一台容量为 1 2 .4kVA的磁轴承开关功率放大器。实验结果表明 ,该功放具有电流失真小、功率大、效率高、安全可靠等优点。

磁悬浮轴承并联谐振直流环节开关功率放大器

为克服磁悬浮轴承开关功率放大器工作在硬开关状态时存在的开关损耗和电流纹波干扰严重的缺点,提出一种磁悬浮轴承并联谐振直流环节的软开关功率放大器电路。该电路在功率放大器三电平控制策略的基础上应用了并联谐振直流环节,保持了三电平功率放大器输出电流纹波小的优点,同时功率器件均工作在零电压或零电流条件下,开关损耗、电流纹波干扰有效地减小。详细分析并联谐振直流环节的软开关功率放大器电路工作过程,并进行仿真和样机实验。实验结果证明所提出电路是可行有效的。

具有延时补偿的磁悬浮轴承开关功率放大器数字单周期控制

在磁悬浮轴承的开关功率放大器系统中,采用数字单周期控制算法具有算法简单、易实现、响应速度快等优点,但传统的单周期控制算法存在控制延时的缺点,会影响系统的稳定性以及功率放大器带宽。该文在考虑磁悬浮轴承线圈电阻压降的情况下,分析了数字单周期控制算法的原理,精确了算法的数学模型;结合算法原理对磁悬浮轴承控制系统的延时进行了估算,并推导了两种延时补偿模型,对延时补偿前、后的数字单周期控制算法进行了仿真与实验。结果表明:精确算法模型后的单周期控制能使实际电流波形跟踪给定波形,验证了算法的可行性;两种延时补偿模型均能使电流跟踪波形与给定波形相比基本无相位差,验证了延时补偿模型的有效性;补偿模型Ⅱ跟踪效果更佳,验证了补偿模型Ⅱ的优越性。

磁悬浮轴承开关功率放大器等效数学模型

磁悬浮轴承功率放大器是开关型系统,需要从理论上准确地分析开关功率放大器实际特性以指导电路的设计。在三电平脉宽调制功率放大器输出负载电流原理的基础上,运用傅里叶级数理论分析建立了磁悬浮轴承开关功率放大器闭环系统的数学模型并推导出输出负载电流的数学解析式。对该数学模型及数学解析式进行仿真研究,并将仿真结果与Orcad电路软件仿真结果及实验结果相比较,三种结果基本吻合,表明研究的数学模型及解析式是可行有效的。设计的磁悬浮轴承三电平功率放大器使高速磁悬浮电动机在60000r/min的转速下稳定运行。

磁悬浮轴承开关功率放大器系统建模及控制研究

磁悬浮轴承开关功率放大器系统为一非线性系统,开关功率放大器的性能影响磁悬浮轴承控制系统的稳定性,为此,提出了一种建立磁悬浮轴承开关功率放大器系统模型的方法。在分析三电平功率放大器工作原理的基础上,对系统中非线性部分进行分析,以相应的傅里叶级数表达式来代替,建立了非线性网络的传递函数并推导了开关功率放大器闭环系统的稳态数学模型。MATLAB软件的仿真和试验验证结果表明,该系统模型能有效反映开关功率放大器和闭环控制系统的实际工作特性,建模的方法是可行有效的。

二电平电流型开关功率放大器稳定性分析

二电平电流型PWM开关功率放大器广泛应用于电磁轴承系统中。首先给出二电平电流型PWM开关功率放大器的基本原理及线性化模型。然后结合二电平开关功率放大器输出电流的纹波特点,分析纹波对开关功率放大器稳定性的影响,在电流控制电路分别采用分立器件和集成PWM控制芯片情况下,得到保证开关功率放大器控制回路稳定工作的比例电流控制器的临界增益。最后针对分立器件的电流控制电路,提出一种在低增益条件下通过调整载波偏置电压来降低开关功率放大器稳态误差的方法。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

主动磁轴承开关功率放大器的设计

分析了各种调制技术的优缺点 ,介绍了 ,电磁轴承功率放大器的组成、原理、设计要求和调制技术 ,设计了一款基于DSP的开关功率放大器 ,并给出了实验结果。和传统的功放相比 ,该开关功率放大器可以显著地减少功耗和体积 ,简化线路 ,增强可靠性 ,降低成本以及调试方便等优点。

磁悬浮盘片开关功率放大器的研究

磁悬浮盘片能否实现稳定悬浮并具有良好的性能,与功率放大器性能的好坏密切相关。提出了以电流型PWM控制器SG3524为控制核心,用电流传感器LA-28NP检测电流,并进行放大作为反馈信号,在此基础上设计了PWM开关功率放大器。对样机进行了实验,其结果表明,该功率放大器具有良好的动静态性能。

一种基于PWM的开关功率放大器的设计

讨论了一种新型振动测试系统的开关功率放大器,该放大器采用全桥拓扑结构,输出频率可以调节(5 H z^5 kH z)的正弦波,而且系统工作效率较高。给出了部分电路原理图,并对电路的有关参数设计给予说明,最后给出了5 kW样机的试验波形。

基于互补驱动方式的音频开关功率放大器设计

提出一种基于互补驱动方式的音频开关功率放大器设计方法，该放大器采用通用的PWM发生器芯片SG3525，后级功率驱动采用独特的MOSFET互补方式，输出部分用2个电容采用半桥式接法，可工作在24～60V电压范围，具有电路简单、工作稳定、高性能价格比特点，因此可广泛应用在频响要求低于10kHz的工业用报警器产品中．

甚低频可控硅开关功率放大器的仿真研究

介绍了一种甚低频可控硅开关功率放大器,建立了其在临界换流状态时的等效电路模型和非线性数学模型,在OrCAD环境下仿真了等效电路模型,并采用拉氏变换法和微分方程数值分析法求解其非线性数学模型。三种方法都能计算出功放任意点的电流电压值,且结果相符。

电磁轴承中PWM开关功率放大器的实现

在电磁轴承中为了提高功率放大器的效率,一般采用PWM开关功率放大器。功率放大器控制电磁轴承中电磁铁线圈的电流,以获得轴承悬浮所需要的吸力。因此,电磁线圈电流的控制精度和速度将直接影响电磁轴承的悬浮特性。功放设计中,以电流型PWM控制器UC3842为控制核心,产生控制模拟开关通断时间的PWM信号;采用新型的高侧电流传感器AD628检测电磁线圈中的电流,并进行放大作为反馈信号,所设计的PWM开关功放应用于磁悬浮轴承中,其控制精度和速度达到了磁轴承悬浮的应用要求。

开关功率放大器的数字控制方案研究

在介绍开关功率放大器已有控制方案的基础上,提出了改进建议,使之具有稳定直流侧中点电位的功能。就改进的控制原理进行了详细的分析和说明,并设计了一个1kW 2kHz的实验模型,验证了方案的效果。

基于TL494的通用音频开关功率放大器设计

提出了一种基于TL494的音频开关功率放大器设计方法,这种放大器采用通用的PWM(脉宽调制)发生器芯片TL494,后级功率驱动采用独特的MOSFET互补方式,输出部分用2个电容器采用半桥式接法,可工作在24 V^60 V电压范围,具有电路简单、工作稳定、性能价格比高等特点,广泛用在频响要求低于10 kHz的工业用报警器产品中,提高了产品的竞争力。

多态的大功率可控硅开关功率放大器的仿真

为了满足远距离海底探测对发射信号大功率的需求,选用了一种大功率可控硅开关功率放大器。在临界换流、自然换流和强迫换流3种工作状态下,分析了该功率放大器的工作原理,并建立了等效电路模型。运用Or CAD仿真了临界换流状态时的等效电路模型;在自然换流状态和强迫换流状态下,为获得功放电流值和负载电流值,对其等效电路模型分别建立了非线性数学模型,并通过Matlab和VC++采用四阶Runge-Kutta法对非线性数学模型进行求解。以上方法能够求得该功率放大器电路在任意时刻、任意点处的电流电压值,能较客观、真实地反映电路的工作状况,对工程应用具有一定的参考价值。

基于压电变压器的小型化开关功率放大器研究

首先基于压电陶瓷变压器(PT)设计了一种用于驱动压电材料作动器的功率放大器,该放大器具有效率高,体积小,质量轻等优点,与DSP控制系统相结合,实现了振动主动控制系统的小型化和集成化。然后以典型的悬臂梁结构为控制对象,选用PZT作为传感器和驱动器,实现了对模型1阶弯曲模态的主动控制。通过实验,验证了所设计的开关功率放大器的可行性。

单周控制开关功率放大器的研究

本文以单周控制理论和开关功率放大器为基础,重点针对单周控制的开关功率放大器输出端存在的直流偏置问题,进行了理论研究,提出了改进方案。