石墨舟清洁等离子电源设计与控制

针对现有的石墨舟清洁等离子体电源控制系统动态响应不及时,无法适应大功率调节范围和系统稳定性差的问题,提出了一种等离子体电源设计与控制方法,根据等离子电源的工作原理与负载特性,通过PFM&PSPWM混合调制的控制策略,改变执行频率和移相角,实现了对于多种等离子负载宽功率范围的适应性和全桥逆变的软开关,提高了系统的适应性和稳定性。基于TMS280049研制样机验证了方案的可行性,表明本设计具有实际应用价值。

汽车尾气处理中等离子电源的控制算法研究

等离子电源是等离子汽车尾气净化系统的核心,由于电参数变化的随机性和不确定性,需借助一定的控制算法实现闭环控制。在分析PID控制的基础上提出了模糊自适应PID控制,实现对PID参数的在线自整定。仿真结果显示,应用模糊自适应PID控制的等离子电源具有较强的稳定性和动态性能。

等离子电源硬件电路测试平台的实现

为改善现有等离子电源硬件电路的线下测试效率低、劳动强度大、通用性差等缺点,搭建了基于虚拟仪器的通用测试平台。在LabWindows/CVI软件开发环境下,根据等离子切割系统各个模块输入输出信号的特性,设计了针对各功能模块的测试方案,大大提高了检测效率和系统的通用性。在实际应用中,有效验证了所搭建测试平台的合理性和优越性。

低温等离子灭菌设备中等离子电源的设计与仿真研究

针对低温等离子灭菌设备的特殊要求,将PFC功率因数校正以及PWM脉宽调制等技术应用于等离子电源的设计中,设计了一种具备结构简单、造价低、电能利用率高等优点的新型等离子电源。对电源系统主电路进行基于Saber的仿真与分析,验证了电源设计的经济性与可行性。

基于专家系统的等离子电源远程监测诊断平台开发

等离子点火技术作为以电力代替燃油的主流节油技术,存在设备出现故障时故障现象多且具有耦合性的特点,使得维修工人很难直接判断故障原因,需要慢慢对设备现状进行分析和检查后才能进行维修,影响了维修效率。为了提高故障诊断的效率和准确度,提出了以基于专家系统的等离子电源故障诊断平台,进行平台的整体设计、专家系统专家知识库的设计、专家系统推理机的设计,并基于Go语言进行了平台的开发实现并进行了测试验证。经测试,该平台的故障诊断准确率达到了82%以上,故障维修的效率提高了26.2%。

磁控溅射机离子电源的双重作用

概述了磁控溅射机离子电源的正极——电子捕集器的双重作用:除了捕集逃逸电子外,还具有增加膜层中氧化物成分的作用。

矿用隔爆型锂离子电源的研制

文章对矿用隔爆型锂离子电源的研制进行了分析,该电源包括多节串联的单体锂电池以及与多节锂电池连接的电源管理模块,与电源管理模块连接的显示屏;所述的电源管理模块具有温度检测模块和电压检测模块,实现锂电池的检测开路保护、通信开路保护、过充保护、过放保护等多种保护,文章包括技术领域、主要研制内容、具体实施方式、锂离子电源技术指标。

一种基于LabVIEW的等离子电源调试系统

论文结合实例从硬件配置及软件设计两方面介绍了一种基于LabVIEW的等离子电源调试系统。该系统具有硬件要求相对简单、数据准确、软件开发周期短的特点。该系统以LabVIEW为开发平台，利用微型计算机PCI—X16接口总线控制数据采集卡，实现对高压恒流电源信号的采集及监测，并把采集的数据经滤波，用图形的形式输出到用户界面及用txt文件记录存储数据，准确分析PID调节结果，方便调试。

可编程的多波形脉冲低温等离子电源

高压脉冲已经运用于许多领域,其中一个就是可以用来产生等离子体电源。脉冲输出参数是脉冲波形、脉冲电压幅度、脉冲频率以及脉冲持续时间等。本文应用现代电力电子技术提出了一种脉冲电路的拓扑结构,通过一定的控制算法可以产生不同的脉冲波形且脉冲幅度可以成倍增加以输出高压脉冲,并开发出了一套可编程的脉冲输出设备以用于生物组织或者材料等的改性加工。电路拓扑采用电容、二极管及开关管配合的方式工作,控制算法由复杂可编程逻辑器件FPGA来实现,通过导通或者关闭开关管来控制电容的充电或者放电以形成脉冲波形。电路拓扑通过Saber仿真软件和实测波形图证实了其可行性。通过单脉冲和多波形脉冲在生物组织上的实验对比,反应了多波形脉冲能够更好的对生物组织进行消融处理。

精细等离子电源输出电流纹波抑制研究

针对等离子电源输出电流中的纹波问题,设计两相交错并联的Buck DC/DC拓扑结构。分析了单个开关周期内电感上的电流波动,得到主电路参数对于输出电流纹波的影响,并对主电路元器件进行选型。在电流平均法的基础上对电流连续模式下的主电路进行小信号建模,在电流闭环控制基础上,针对响应速度较慢和低频段增益平缓两个问题采用补偿网络进行优化,从补偿网络传递函数离散化得到数字化滤波器,提高了系统稳态特性及响应速度。通过实验验证了该方案对输出电流纹波的抑制效果及工件切割质量提升的可行性。

固体废弃物处理系统等离子电源功率控制

在固体废弃物处置过程中,等离子体电源的负载的等效参数会受到工作环境的影响而发生变化,这就要求对电源功率控制系统进行调节,以保持电源最大功率的输出。通过对比不同的调功方式,选用直流斩波调压调功的调功方式。同时由于负载参数的变化,难以确定明确的数学模型,可采用模糊控制来完成功率的调节。以DSPTMS320F2812为主控芯片搭建实验平台进行验证,结果表明,当电源在不同的功率下工作时,对比斩波开关管的驱动波形,证明斩波调压调功电路以及通过模糊控制实现调功的控制策略可以稳定工作。

离子推进器屏栅电源负载突变分析

离子推进器在工作过程中需要进行打火操作,突变负载会对电源处理单元(PPU)造成过压过流等影响。为满足离子推进器PPU负载突变的需求,选择PPU中的屏栅电源作为研究对象,结合全桥LLC谐振变换器拓扑,采用平均大信号建模法,建立了全桥LLC非线性状态空间方程,并通过方程中快慢变量的近似处理,推导出平均大信号模型,通过仿真验证了平均大信号模型与状态空间方程基本一致。据此大信号模型设计了控制器,通过Matlab/Simulink仿真和实验验证了控制的有效性。所研制的原理样机可以实现软开关和负载突变下的快速调节,最低效率为97.1%,输出稳定性较高,可以提升推进器电源模块的可靠性。

煤矿用锂离子蓄电池电源用泄压措施的研究

针对煤矿井下用锂离子蓄电池电源如何泄压进行了大量研究并给出了相应结论。

EAST NBI综合测试台离子源电源系统的测试研究

EAST NBI束线综合测试台已研制完成并具备一台兆瓦级离子源测试运行的全套电源设备,包括离子源灯丝电源、弧电源、加速器电源、抑制极电源、偏转磁体电源及缓冲器电源等。介绍了EAST兆瓦级离子源进行起弧放电调试运行的方式,叙述了各套离子源电源系统的设计结构、技术特点及运行控制方式,分析了离子源电源系统稳定可靠运行需要解决的各个难点,给出了EAST束线样机进行高功率及长脉冲束引出测试运行的实验结果。

逆变式等离子切割电源双闭环控制策略

基于逆变式空气等离子切割电源非接触式引弧及切割过程对输出电压电流的控制要求,提出一种具有指令电流前馈的电流外环电压内环的双闭环控制策略,通过建立切割电源的等效数学模型,对双闭环控制系统进行了频域分析与设计。仿真和实验表明:所提控制方法具有响应速度快、超调小、负载适应性强和稳态精度高等优点,克服了传统控制方式下可能出现引弧失败的缺点,极大地提高了切割起弧成功率,并且对切割负载的扰动有很强的抑制能力。

高压脉冲直流等离子体电源的研制及其放电特性

为满足高超声速磁流体流动控制实验研究的需要,采用同步高压脉冲电离和直流维持放电技术,研制了一种适用于高超声速激波风洞实验系统的高压脉冲直流等离子体电源。首先进行了静止低气压条件下的放电特性研究。通过高速电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)可以发现:初始时刻直流放电强烈,放电电流达到16A;随着电容储存能量的消耗,放电电流逐渐减小,放电强度缓慢减弱,直至完全消失,放电形状近似为一圆形。然后进行了高超声速气流中无磁场激励、磁流体(magnetohydrodynamics,MHD)逆气流减速激励和MHD顺气流加速激励条件下的放电特性研究,提出了用于高超声速激波风洞实验系统的MHD激励强度判定标准。研究结果表明:高超声速气流中施加磁场能够起到稳弧的作用,有磁场激励条件下的电源能量消耗约是无磁场激励条件下的3～4倍;MHD加速激励同MHD减速激励的功率相等,而MHD加速激励的电源能量消耗高于MHD减速激励的电源能量消耗。

基于DSP的数字化控制逆变式空气等离子切割电源研究

采用数字信号处理器DSP56F805,建立了逆变式空气等离子切割电源数字化控制系统。利用霍尔电流传感器检测电源输出电流,通过采样与A/D变换、数字滤波和PID控制实现了稳定的恒电流输出特性,并通过大林算法克服了数字PWM控制以及功率变换电路输出本身的延迟效应。此外,电源系统还采用Boost电路进行有源功率因数校正,输入EMI滤波电路滤除高频干扰,从而有效地提高了电源系统的功率因数和工作稳定性,以及数字化控制系统的抗高频干扰能力。实验结果表明,该数字化控制逆变式空气等离子切割电源切割过程稳定,切割质量良好。

基于弧控制的等离子切割电源新型复合控制策略

根据非高频引弧技术在等离子切割电源中的应用,分析了等离子电弧的静态特性,推导出了等离子电弧数学模型,并结合电源在非高频引弧、弧转移及弧能量突变过程中的控制需求.提出了一种新型复合控制策略,该策略的内环是由前馈补偿的电弧电压与反馈电弧电压构成电压闭环复合控制,外环则以电流闭环对等离子弧柱能量进行控制,形成了一种前馈补偿双闭环复合控制方式,以满足电源在非高频引弧负载条件下对快速性和稳定性的控制需求.结果表明,文中所提控制策略不仅可以提高系统的快速性和鲁棒性,还具有优异的动态响应能力,电源的非线性适应能力强,有效的解决了等离子切割电源的控制需求.

基于分段PI控制的逆变式等离子切割电源设计

半桥逆变式拓扑具有较好的抗偏磁能力,在高频的中小功率场合具有较广泛的应用。在半桥逆变拓扑结构的基础上,运用分段比例积分(PI)控制策略设计了一款输出电流105 A、输出电压150 V的逆变式等离子切割机电源。通过分析实验波形及实际调试,给出分段PI控制的参数。在这种控制策略下,该电源能够在引弧和切割过程中获得较为稳定的电流波形,大大提高了引弧的成功率,现场的实际切割测试结果表明,该控制系统降低了对割炬的损耗,提升了产品的实用性,获得了理想的切割质量。