一种低延时低功耗PWM比较器电路设计

设计了一种基于HHGrace 0.35μm BCD工艺的低延时低功耗电压型静态脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)比较器,主要应用于高频低功耗的开关电源系统。设计中包含动态尾电流源和改进型正反馈放大器,以改进传统跨导放大器(Operational Transconductance Amplifier,OTA)型比较器高延迟和高功耗等问题。仿真结果表明:在1.2~5.0 V供电电压范围内稳定工作,最大上升沿延时35 ns,最大下降沿延时41 ns,支持6 MHz开关频率的系统,比较精度8 mV,失调电压439μV,静态功耗仅为2.5μA(1.2 V供电)和4.4μA(5.0 V供电)。

基于PWM调频的三相中频电源设计

115 V/400 Hz三相中频电源被广泛应用于工业领域,传统的电源调频方式主要采用电位器手动调节,具有调整误差大且耗时长的不足。为了提升三相中频电源的调频精度和速度,提出一种基于PWM调频的三相中频电源设计方案,将PWM信号转换成脉冲信号,利用单片机计数精准的优势,实现对输出频率的快速精确调整。试验结果表明,电源频率受PWM信号精准控制,在320~420 Hz频率范围内调整精度达到0.1 Hz。

PWM控制器SG3525的变频控制

以SG3525为例,简要介绍了PWM控制芯片的工作原理,分析了决定PWM控制芯片脉冲频率的主要因素及其关系,给出了用PWM控制芯片实现变频控制的思路与方法。

一种适用于中频电源简单可靠的双极PWM技术

介绍一种已应用于陀螺罗经电源系统的双极脉宽调制 (BPWM)技术。它利用EPROM和一些常规数字电路就可实现 ,不需要单片机和CPU。这一简单而可靠的双极PWM技术 ,为电源系统的良好性能打下了基础。

基于高精PWM的超声波电源频率跟踪控制

针对超声波换能器谐振频率漂移的问题,提出了一种基于高精PWM的超声波电源频率跟踪控制方法。该方法使用高精度PWM,使超声波电源能跟踪输出更精确的谐振频率,提高电源调频精度,获得较高的输出效率。采用数字锁相环对谐振频率进行跟踪,并对跟踪环路中各部分进行了设计。实验结果表明,该频率跟踪控制系统具有良好的稳定性和较好的调频精度,频率调整分辨率高达0.08Hz,完全满足对超声波换能器工作谐振频率跟踪的要求。

基于PWM的高精度直流开关稳压电源设计

基于脉宽调制算法,研究了数字信号处理器生成PWM波形的实现及软件算法,并在此基础上研制了基于ARM和CLPD的高精度数字控制直流开关电源。实验结果表明：该设计提高了直流电压的利用率,使开关器件的损耗更小。此外,还提出了逆变电源H桥的控制算法,利用ARM、CPLD的数字信号处理能力,提高了系统的响应速度。经测试,系统实现了100～1 000 V的调压输出,输出稳定可靠,纹波输出〈0.05%,误差〈0.2%。

PWM闭环控制的开关电源系统模型研究

通过数学分析方法 ,把开关电源电路表示成线性传递函数或非线性控制模型 ,可以建立一种全系统的符号仿真模型 ,最终达到提高仿真速度和实现较大系统主控回路联合仿真的目的。

PWM方式串联谐振CCPS研究

PWM方式串联谐振是串联谐振电容器充电电源(CCPS)电路的3种工作模式之一。这种软开关技术是近年来研究的一大热点。为了研究PWM方式串联谐振CCPS电路的工作过程,给出了其电路原理图及各阶段的等效电路,建立了该电路的数学模型。结合数学表达式,通过数学仿真的方法,给出了输出电压变化情况下谐振电路的工作状态,并给出了该电路主要波形。实验结果验证了所采用控制方案的正确性和充电系统的有效性。

数字PWM技术在舰船中频电源自动控制系统的应用

舰船电力系统的供电质量具有重要意义,它决定了舰载自动化设备比如导航设备、通信设备、武器系统的工作质量,目前,300 k VA级大容量、中频电力系统已经成为军事舰艇装机量最大的电力系统类型,为舰船提供安全、可靠的电力能源。相对于传统的模拟控制技术,基于高性能逆变器的数字控制技术在舰船电力系统控制上具有灵活性高、自动化程度高等优点,成为一种发展趋势。本文系统介绍了数字PWM逆变器技术的原理和数学模型,同时结合传统的电力系统模拟控制技术,研究了一种舰船中频电源的自动控制系统,该系统具有电力控制精度高、操作简便、自适应能力强等优点,具有潜在的应用价值。

新型PWM方法的研究

在改善输出波形特性的基础上,提出了一种新型的脉宽调制方法,该方法基于三相线电压之间的基本关系来获得开关定时和开关脉冲图,并利用GTO逆变器和TP86A单板机在电压型逆变器上进行了实验。从理论分析和实验结果得出:这种新型PWM技术输出波形的谐波分量低,控制具有规律性,在交流调速和逆变电源方面是一种值得推广的方法。

基于PWM功率放大器的新型中频电源研究

介绍了一种基于脉宽调制功率放大器的新型中频电源技术的原理、系统构成和关键问题的解决,实现了中频电源小型化和高性能的技术要求。

中频逆变高频PWM电子束焊机高压电源

设计一种中频逆变高频PWM电子束焊机高压电源装置,装置将由高频PWM脉冲驱动的逆变器产生的中频交流电送入中频高压变压器,通过高压整流滤波器、高压放电扼流电路后得到纹波系数小、运行稳定的高压输出,同时故障判别电路对高压电源实时监控,当出现异常时,实现快速截止保护。实验结果表明,这是一种调节速度快、效率较高的电子束焊机高压逆变电源装置。

基于PWM/PFM技术的降压型开关电源设计

为解决目前电子产品降压型开关电源工作模式无法实现实时动态转换,导致功率消耗较大问题,在传统降压型开关电源的基础上,引入脉冲宽度调制/脉冲频率调制(Pulse Width Modulation/Pulse Frequency Modulation,PWM/PFM)技术设计了降压型开关电源。通过对开关电源芯片内部模块进行分析,设计开关电源电压稳压器结构,减小电源环路中的噪声信号;采用PWM/PFM调制技术,设计降压型开关电源的切换电路。通过实验分析可知,新的降压型开关电源优于传统开关电源。

接触轨融冰用电磁感应加热电源应用研究

开发了一种接触轨融冰用中频感应加热电源,输入为380 V/50 Hz的三相正弦交流电,输出为频率固定中频20 kHz,功率大小可调。首先分析了该中频感应加热电源系统的工作原理及产生的伴随效应,其次介绍了感应加热电源的结构,提出了一种基于移相PWM调功与频率跟踪相结合的复合控制方案,最后,建立了电源MATLAB/Simulink仿真模型和试验模型,通过仿真结果和试验结果证明了所开发的中频感应加热电源的可行性。

高压大电流磁轴承功率放大器的系统研究与应用

针对三相三线制交流电网输入、高压大电流隔离输出、交流掉电不间断供电10 min,以及较大频率响应范围、稳态特性和动态特性良好的要求,提出一种N+1冗余不间断的稳压电源和三态PWM调制的功率放大器。阐述了磁悬浮轴承控制系统的工作原理,设计并制造了600 V/60 A的高压大电流功率放大器系统。实验结果表明,稳压电源能够实现10 min左右的不间断供电且变换器具有冗余功能,磁轴承功率放大器具有较小的输出电流纹波,同时具有较好的跟随特性、稳态特性、动态特性和较大频率响应范围。样机实验结果表明,所设计系统能够满足要求,对磁悬浮轴承控制系统的商业化生产制造具有一定的指导意义。

基于频率搜索和跟踪的压电超声电源设计

针对洁牙机的超声电源在工作时难以快速搜索到压电陶瓷换能器谐振点,长时间工作引起大功率器件发热量过大致使系统产生谐振漂移、不能稳定工作的问题,提出了一种基于频率自动搜索与跟踪的超声洁牙机驱动电源设计。该设计通过STM32单片机控制输出步进PWM,基于最大反馈电流设计变步长法快速搜索谐振频率;再利用相位检测技术将换能器输出的电压电流相位差作为电路谐振状态的反馈信号,结合STM32单片机进行PID控制,改变PWM占空比调节电路的振荡频率使系统始终工作于谐振状态,实现谐振频率的自动跟踪,并基于此设计出超声电源电路与控制软件。实验结果表明,该超声电源能快速搜索到换能器的谐振频率,并对谐振频率自动跟踪,使系统能稳定、长时间地工作。

脉宽调制器SG 3525及其在变频电源中的应用研究

脉宽调制器SG 3525具有欠压锁定、系统故障关闭、软起动、延时PWM驱动等功能,因而得到广泛应用。介绍了SG 3525的内部结构和控制特性,给出了变频电源的总体结构,并对基于SG 3525和单片机的逆变电源控制器的软、硬件进行了设计,实现了变频电源的调压调频功能和谐振频率跟踪控制,通过SG 3525实现了变频电源由他激到向自激转换的起动控制。实验室测试表明,变频电源输出电压波形好,满足性能要求。

基于综合调制方法的高频电源设计

针对某些特种电气设备的测试需求,设计了一种大功率高频电源。该电源采用H桥级联的方式形成五电平拓扑,采用综合调制方法,包括双极性PWM调制、载波移相SPWM调制以及变载波频率PWM调制技术,从而有效避免了同步调制低频时输出谐波大及异步调制无法兼顾高频与低频输出精度的问题,使电源具有良好的谐波特性,满足了电源在全频率输出范围内的输出精度。对于H桥级联拓扑可能存在的直流电压不平衡问题,设计了一种精简而又在工程上可靠应用的方法。所设计的高频电源已经现场应用于模拟直线发电机的场合,证实了设计方案的可行性。

基于SG3525的开关电源设计

介绍了SG3525芯片的内部结构,分析了其特性和工作原理,设计了一款基于SG3525可调占空比的推挽式DC/DC开关电源,给出了系统的电路设计方法以及主要单元电路的参数计算,并对该电源进行了性能测试。实验表明,该电源具有效率高、输出电压稳定等优点。

AC/DC/AC调频式谐振高压试验电源控制策略

传统的调频式谐振高压试验电源采用模拟器件产生幅值、频率可调的正弦信号,由大功率三极管组成的多级放大电路得到大功率正弦信号,电路复杂、不易维护。提出以大功率开关器件IGBT产生局部放电试验或交流耐压试验所需的正弦信号。新型调频式谐振高压试验电源的系统主要由三相PWM整流电路、H桥逆变电路、输出滤波器、检测单元、DSP控制器及人机接口(键盘、液晶)组成。针对电压调节提出应用自适应PI的以电网电流为内环、直流电容电压为外环的双闭环控制策略,对于电压调节由三相PWM整流电路实现;针对频率调节提出应用比例积分锁相自动调频控制策略,频率调节由H桥逆变电路实现。采用Matlab/Simulink仿真工具搭建了系统的仿真模型,仿真及试验结果表明,所提出的控制方案动、静态性能良好,鲁棒性强。