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为了加强装置的安全性，大都采用具有变压器隔离的隔离型方案。从功率角度考虑，当选用的功率开关管的额定电压和额定电流相同时，装置的总功率通常和开关管的个数呈正比例关系，故全桥变换器的功率是半桥变换器的2倍，适用于中大功率的场合。基于以上考虑，本方案中补偿装置选用带有变压器隔离的全桥型直流变换器。借助于效率高、动态性能好、线性度高等优点，PWM（脉宽调制）技术在全桥变换器领域得到了广发的关注和应用，已经成为了主流的控制技术。传统的PWM直流变换器开关管工作在硬开关状态。在硬开关的缺陷是很明显的具体表现在：1）开关管的开关损耗随着频率的提高而增加；2）开关管硬关断时电流的突变会产生加在开关管两端的尖峰...

削去原有电源系统纹波的补偿方案有三种：注入、吸收、少则注入多则吸收。是单方向的向磁体注入电流，填补纹波，将整体的电流修正到纹波很低的水平。从磁体中吸收电流，是削波的方式将纹波中和得到纹波更小的电流。前两种方案的综合，将高于设定值得电流吸收、低于设定值的电流则进行补偿，电流的供应室双向的，即积存在注入也存在吸收。由于磁体电源系统中三套电源是各自**向磁体供电的，所以补偿电源系统的设计业可以**进行。由上述补偿方案可见，补偿电源只需要补偿原供电系统中纹波部分，所以补偿电源容量较小，可以直接从电网中取电进行AC/DC变换。补偿电路原理图如图2-3所示B1为三相工频整流桥，C0为储能电容器，B2为IG...

输出滤波电感参数计算：在移相全桥变换器中，原边的交流方波经过高频变压器和全桥整流后，得到的是高频直流方波，方波的频率是原边开关频率的2倍。一般来说，为了减小输出电流的脉动值，是希望滤波电感的值越大越好。但是电感值过大意味着电感的体积和重量增大，并且整个变换器的动态响应速度会变慢。在工程计算中，一般取输出滤波电感电流的比较大脉动值为输出电流的20%。通过滤波电感的电流为 60A，电流时单向流动的，具有较大的直流分量并叠加有 一个较小的频率为2fs 的交变分量，所以电感磁芯的比较大工作磁密可以取到较高值。 由于滤波电感上电流主要为直流分量，集肤效应影响不是很大，因此可以选用线径 较大的导线或厚度较...

在实际的系统中，考虑到变压器有原边漏感的存在，实际选用的谐振电感值比计算的谐振电感值要小，工程调试中可以以计算得到的谐振电感值为基准，将谐振电感设计为可调电感，根据电路的实际情况调动谐振电感值来配合谐振电容完成零开通。本电路的仿真分为两个阶段，第一阶段仿真不纳入全桥变换器变压器的副边，末端的负载用一个等效至原边的电阻代替。此阶段仿真主要是为了实现超前桥臂和滞后桥臂的所有开关管的软开关，并且通过仿真的手段观察开关管实现软开关与电路中哪些参数关系**紧密，以及探讨实现软开关的临界条件。通过观测各个开关管承受电压、流通电流和驱动信号之间的关系，加强对移相全桥电路的理解，为后续的参数设置和电路调试提供...

PWM波可以由DSP芯片内部的事件管理器EVA或EVB产生，在DSP内部，事件管理器EVA和EVB是完全相同的两个模块。它们都有3个比较单元，每一个比较单元都可以产生一对互补的PWM波，一共可以提供6路PWM波。在此选用其中的4路来驱动逆变桥上的开关管。4路PWM波中选用一路作为基准，将比较寄存器设置为增减模式，在下溢中断和周期中断的时候分别重置比较寄存器的值，并且所重置的这两个数值之和为比较寄存器的周期值。设置好PWM波输出的其他必须配置就可以产生一对互补的PWM波作为超前桥臂上的驱动。下面主要问题是如何产生另一对具有相位差的互补的PWM波。基于对DSP的研究，在此采用全比较单元的直接移相脉...

电力电子装置中很多元件，特别是半导体器件，对电压电流非常敏感，正确的设置保护电路对电源变换装置的安全运行至关重要。这里所讲的保护主要是针对电源变换装置里的器件，需要保护的状态主要包括过电压和过电流。具体产生过电压和过电流状态的原因有电路故障和电路工作原理所致。单臂直通保护：对于全桥变换器逆变电路本身来说，**容易出现也是危险比较大的故障便是单臂直通。因为当出现单臂直通时相当于输入侧直流电源正负极短路，直接损坏开关管。方向相反，从而在磁芯中保持磁通为零。珠海新能源电压传感器定制在超前桥臂上开关管开关过程中，桥臂上两个谐振电容充放电的能量由谐振电感和负载端滤波电感共同提供，在能量关系上很容易满足。...

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图3-6和图3-7所示分别为输出端电压值和电压纹波（图中横纵坐标分别为时间和电压），经过PID闭环反馈后，输出电压值的纹波系数可达0.16%。因为本仿真实验中只加入了电压单闭环反馈，进一步提高精度需要再在外环加入电流反馈环。仿真电路很好的验证了试验参数计算的正确性和合理性，在本电路的初步设计中可以按照仿真电路中参数进行实验电路的搭建。传统的控制技术多是以模拟电路为基础的，其固有的缺陷是显而易见的， 比如 电路本身复杂、模拟器件本身存在差异性、温漂明显、不可编程性。基于这些固有 的缺点，数字化的控制技术优势便展现出来。灯光或蜂鸣器指示灯也会打开ーー这就是你在家里使用的非接触式电压传感器的原理。惠...

强磁场是指磁场强度高于商用超导磁体所能达到比较高的磁场，将磁场强度超过20T的磁场定义为强磁场。按照现阶段世界上强磁场系统的建设，强磁场系统一般由磁体、电源系统、低温冷却系统、测量测试系统和实验平台构成。其中磁体是直接产生强磁场的装置，电源为整个系统的工作提供相应的能量，低温冷却系统为磁体的工作创造必要的工作环境，测量测试系统是测量、监测和采集必要的实验参数和信息，实验平台即是为科学研究工作提供相关的接口和实验环境。该补偿线圈产生的磁通与原边电流产生的磁通大小相等。霍尔电压传感器询问报价 一、我国新型储能行业发展现状发展速度：截至2023年底，我国新型储能项目累计装机规模达，占全球总规模...

整个电路的控制**终都归结于对PWM波的控制，对于移相全桥电路来说，**根本的问题也归结于如何产生可以自由控制相位差的PWM脉冲。DSP产生脉冲一般是由事件管理器的PWM口和DSP模块中的数字I/O口实现。由于在移相控制中，四路PWM波要么互补要么有对应一定角度的相位差关系，其中PWM波互补的问题很好解决，但为了方便的控制移相角的大小，须得选用四路有耦合关系的PWM输出口，以减小程序编写的复杂性和避免搭建复杂的外围电路。根据移相全桥的控制策略，四路PWM波须得满足：1）同一桥臂上两波形形成带有死区时间的互补；2）对角桥臂上的驱动波有一个可调的移相角度，移相角的大小与一个固定的参数直接相关以便于...

储能电容的计算：1）根据工程经验估算：根据工程实践经验，装置的功率与前端储能电容有对应的关系。整个装置的功率P=UI=2060=1.2Kw，每瓦对应储能电容容量1μF，则可选用电容至少1200μF。2）根据能量关系式计算：储能电容为后续的DC/DC变换提供直流电压，其本身的电压波动反应在电容上可以认为是电容器电能的补充和释放过程。要保持电容器端电压不变，每个周期中储能电容器对电路提供的能量和其本身充电所得的能量相等。储能电容在整流桥输出端，同时也须承担滤波的任务。为了保证对整个装置提供足够的能量，我们所选用的储能电容最小值为1200UF。其大致原理是原边电压通过外置或内置电阻。成都循环测试电压...

磁体的电源系统已有电容器电源和脉冲发电机电源组成，为了进一步减小脉冲平顶磁场的纹波，我们对磁体的电源系统加以改进，基于电容器电源和脉冲发电机电源，再辅助以基于移相全桥直流变换器的补偿电源，**终得到高精度高稳定度的可控脉冲电源。三组电源系统一起向磁体供电。相对于电容器电源和脉冲发电机电源，移相全桥补偿电源容量小、开关工作频率高，谐波频率高，系统反应快速。磁体的三个电源系统**工作，分别向磁体供电，所以本课题主要研究移相全桥补偿电源部分。电容器电源和脉冲发电机电源作为电源系统的主体部分，他们已为磁体提供了大电流。接下来，我们可以讨论两个串联电容器的电压划分。武汉循环测试电压传感器哪家便宜DSP控...

数字控制电路的软件主要包括主程序、各个模块初始化程序、周期中断服务子程序、下溢中断服务子程序、AD中断服务子程序、PID调节子程序等几大部分组成。主程序的主要任务是系统自检，系统初始化，然后循环执行主程序等待中断。初始化是对程序中用到的常量、变量进行有意义的赋值，以及对PWM输出口和DSP数字I/O口设置，中断寄存器的赋值、定时器的赋值、事件管理器中相关寄存器的赋值以及A/D模块中寄存器的赋值也是初始化程序需要完成的任务。为了保证主电路的安全，在初始化完成前，所有的定时器都被禁止，PWM输出比较器也未被使能，PWM对应的输出为高阻态。ADC模块初始化是对A/D采样的模式，采样的通道、转换的方式...

为移相全桥逆变部分的 Simulink 仿真电路。负载等效至原边用等值电阻代替，仿真主要调节谐振电容和谐振电感的参数，以满足所有开关管的零开通和软关断。依次为开关管驱动波形、桥臂上电压波形和桥臂上电流波形。其中驱动波形中从低到高分别为开关管1、2、3、4的驱动波形（四个驱动的幅值有差别只为了便于分辨，实际驱动效果是相同的）。同一桥臂上两开关管驱动有4μS的死区时间，滞后桥臂相对于超前桥臂的滞后时间为12.5μS。桥臂上是串联的3a电阻和100μH电感，如果不存在移相，则桥臂上的电压应该是*有死区时间是0。由于移相角的存在，电压占空比进一步减小，减小的程度对应是移相角的大小。灯光或蜂鸣器指示灯也...

电力电子装置中很多元件，特别是半导体器件，对电压电流非常敏感，正确的设置保护电路对电源变换装置的安全运行至关重要。这里所讲的保护主要是针对电源变换装置里的器件，需要保护的状态主要包括过电压和过电流。具体产生过电压和过电流状态的原因有电路故障和电路工作原理所致。单臂直通保护：对于全桥变换器逆变电路本身来说，**容易出现也是危险比较大的故障便是单臂直通。因为当出现单臂直通时相当于输入侧直流电源正负极短路，直接损坏开关管。其原理与变压器类似，实现了对原边电压的隔离测量。苏州电压传感器代理价钱前段整流电路直流输出端并联了大容量储能电容，在上电前，电容器初始电压为零，上电瞬间整流输出端直流电压直接加在储...

在电路的控制环节，设计了硬件控制电路并编写了相应的控制程序。硬件电路基于DSP控制芯片，主要由电源模块、采样及A/D转换模块、DSP控制模块、PWM输出模块、驱动电路模块构成。在程序方面，本文着重对移相脉波产生的方式、PID反馈控制的策略进行了研究，同时也完成了信号采集、模数转换、保护控制等模块的程序编写和调试。然后按照补偿电源的参数要 求，选择了基于 TMS320F2812（DSP）的移相全桥变换电路作为补偿电源的拓扑结 构。讨 论了长脉冲高稳定磁场的研究意义、发展现状和现今的难点，基于存在的问题提出 了对强磁场电源系统的优化， 提出了补偿电源的方案。通常，在串联电路中，高阻抗的元件上会产生...

从持续时间的角度上分类，强磁场可以分为脉冲强磁场和稳态强磁场。脉冲强磁场可以产生很高的磁场，能为一些科学实验提供所需要的磁场环境。但磁场持续的时间短，且磁场的强度在短时刻内是脉冲尖峰状态。稳态强磁场是持续时间相对较长的磁场，并且磁场的强度时保持相对稳定的状态，但目前的技术条件场强无法做到很高，稳态磁场强度的建设投资大、需求的电源容量大、冷却系统大并且维护成本高。为了一些同时对磁场强度和稳定度都有很高要求的科学实验，我们就需要提供**度、高稳定度的磁场环境，于是结合到上述两种磁场产生的特点，科学家们提出了脉冲平顶磁场。这种磁场在满足磁场强度高的条件下兼顾磁场的稳定性。另外，脉冲平顶磁场可以降低测...

本项目逆变桥臂上有4个开关管，对应需要四个**的驱动电路。可选用的驱动电路有很多种，以驱动电路和IGBT的连接方式可以将驱动电路分为直接驱动、隔离驱动和集成化驱动。在此我们采用集成化驱动，因为相对于分立元件构成的驱动电路，集成化驱动电路集成度更高、速度快、抗干扰强、有保护功能模块，并且也减小了设计的难度[25]。**终选用集成驱动电路M57962，如图4-3和4-4所示为M57962L驱动电路和驱动信号放大效果图。M57962 是 N 沟道大功率 IGBT 驱动电路，可以驱动 1200V/400A 大功率 IGBT， 采用快速型光耦合器实现电气隔离，输入输出隔离电压高达 2500V。分压式电压...

PID调节器是人们在工程实践中摸索出来的一种实用性强并且控制原理简单的校正装置。1）比例项P**当前信息，调节后的输出与输入信号呈比例关系，偏差一旦产生，控制器立即作用减少偏差。比例系数增大系统灵敏度增加，系统振荡增强，大于某限定值时系统会变的不稳定。当*有比例控制时系统存在稳态误差；2）积分I控制输出与输入信号的累计误差呈正比，积分项可以消除稳态误差，提高系统的无差度，改善系统的静态性能。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI，其值越大积分作用越弱。积分作用太强也会导致系统不稳定。3）微分D控制中，控制器的输出与输入信号的微分呈正比，反应信号的变化趋势。并能再偏差信号变得太大之前，在系统中引入...

A/D模块无疑是将我们采集到的模拟信号转换成DSP模块可以识别和处理的数字信号，市场上可选用的A/D芯片种类很多。我们选用芯片须得根据工程实际。选用 A/D 芯片我们重点关注如下几点： 1）精 度（对应 AD 的分辨率），如果工程中对信号的精度要求很高，则必须选用分辨率很 高的 AD，即位数较多的 AD，例如 16 位 AD 对应的分辨率为0.015 10 3 。前面提及过DSP芯片本身带有内部AD，但由于其为12位AD（对应分辨率为0.224103），精度达不到本实验要求；2）输入信号类型，输入信号型号指采集到的信号是单端信号还是差分信号，是单极性信号还是双极性信号；3）AD转换速...

由移相全桥电路的拓扑结构图可以看到，四个桥臂上每个开关管都并联有谐振电容，谐振电容的存在可以实现开关管的零电压关断。所以我们只需要关心开关管的零电压开通，要实现开关管的零电压开通，必须在开关管触发开通前，有足够的能量中和掉谐振电容上的电荷，并且要完成该开关管同一桥臂上另一开关管谐振电容的充电，同时还要有能量去抽走变压器原边寄生电容中储存的能量。超前桥臂上两个开关管工作状态是相同的，**是开通关断时间的存在先后， 可以选取其中的T2 管分析。 T2 管触发开通的前一个状态，满足零电压 开通则须在触发开通时与T2 并联的续流二极管D2 已处于导通状态，这就要求此时谐 振电容C2 已经放电完成。其他...

基于移相全桥的工作原理，变压器副边占空比的丢失是其固有的特性。副边占空比丢失是指变压器副边的占空比比原边的占空比小。不同于其他全桥的桥臂开关管的导通过程，移相全桥的对称桥臂上的开关管导通和关断过程始终是不同步的，并且在实际的调整输出的大小就是通过调整不同步的程度。只要存在不同步，则变压器副边输出电压就会在不同步的时段内变为零，从占空比的角度来说是变压器副边占空比的丢失，并且原边不同步的程度直接影响变压器副边占空比的丢失程度。它可以测量交流电平和/或直流电压电平。广州霍尔电压传感器供应商在变压器原边副边匝数确定后即可进行绕制。根据高频变压器的实际工况，变压器中流通的是高频大电流，所以必须要考虑集...

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前段整流电路直流输出端并联了大容量储能电容，在上电前，电容器初始电压为零，上电瞬间整流输出端直流电压直接加在储能电容上，电容瞬间相当于短路，形成的瞬时冲击电流可能达到100A以上对电网带来冲击。为了限制上电瞬间大电流的冲击，在整流输出端放置一个固态开关。固态开关由晶闸管和限流电阻并联，其中晶闸管的通断受DSP的控制，在上电瞬间，晶闸管未被驱动导通，充电电流流过限流电阻，给予电容一定的充电时间，当电容两端电压上升后开通晶闸管，相当于将限流电阻短路，由整流电路直接对储能电容充电[29]。这样就限制了上电瞬间充电电流的大小，避免了大电流对电网的冲击。其大致原理是原边电压通过外置或内置电阻。宁波大量程...

图3-6和图3-7所示分别为输出端电压值和电压纹波（图中横纵坐标分别为时间和电压），经过PID闭环反馈后，输出电压值的纹波系数可达0.16%。因为本仿真实验中只加入了电压单闭环反馈，进一步提高精度需要再在外环加入电流反馈环。仿真电路很好的验证了试验参数计算的正确性和合理性，在本电路的初步设计中可以按照仿真电路中参数进行实验电路的搭建。传统的控制技术多是以模拟电路为基础的，其固有的缺陷是显而易见的， 比如 电路本身复杂、模拟器件本身存在差异性、温漂明显、不可编程性。基于这些固有 的缺点，数字化的控制技术优势便展现出来。通常，在串联电路中，高阻抗的元件上会产生高电压。北京磁调制电压传感器厂家直销在...

为了得到高精度、可控、快速反应的电源，首先想到的解决方案便是利用电力电子变换器。电力电子技术经过几十年的发展，已经成为电力参数变换和控制的基本手段，尤其伴随着新型电力电子器件的出现和发展，以及高频化、软开关和集成化技术的发展应用，电力电子技术可以满足各种类型的电源要求。直流变换器是电力电子变换器的重要的一部分， 电力电子中 DC/DC 变换的方案 也有很多。按照是否具有电气隔离的方式分类， 直流变换器可以分为隔离型和非隔 离型两类。隔离型的直流变换器也可以看作为是非隔离型变换器加入变压器转变而 来的。接下来，我们可以讨论两个串联电容器的电压划分。惠州化成分容电压传感器价钱对于前端储能电容还需要...

PID调节器是人们在工程实践中摸索出来的一种实用性强并且控制原理简单的校正装置。1）比例项P**当前信息，调节后的输出与输入信号呈比例关系，偏差一旦产生，控制器立即作用减少偏差。比例系数增大系统灵敏度增加，系统振荡增强，大于某限定值时系统会变的不稳定。当*有比例控制时系统存在稳态误差；2）积分I控制输出与输入信号的累计误差呈正比，积分项可以消除稳态误差，提高系统的无差度，改善系统的静态性能。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI，其值越大积分作用越弱。积分作用太强也会导致系统不稳定。3）微分D控制中，控制器的输出与输入信号的微分呈正比，反应信号的变化趋势。并能再偏差信号变得太大之前，在系统中引入...

谐振电感是为谐振电容提供足够的充放电能量，实现滞后桥臂的零电压开通。谐振电感的参数选择对整个电路的软开关都很重要。为了满足能量的要求是希望谐振电感值越大越好，并且大电感可以有效抑制电流的急剧变化，防止振荡，消除尖刺峰值。但是电感值过大会导致更大的占空比丢失，降低了整个装置的效率，并且电感过大，对应阻抗值很大，会导致系统反应慢[19]。相反的，如果电感值偏小，则可能不能为谐振电容提供足够的能量，无法满足软开关，并且桥臂上的上涌和下冲的尖峰电流的影响会变得明显，可能引起正负周期工作状态不对称，增大了开关损耗，使功率开关管温升明显容易引起开关管炸毁。而折射两光波之间的相位差与外施电压成正比。深圳功率...

微分时间常数一般先取值为0，当系统的控制效果不够好的时候，可以跟设定比例积分常数和积分时间常数的方法一样，***选定最大值的0.3倍左右。PID环节的参数设定完成后，将参数代入程序内部，根据实际实验的数据进行联调。如图4-10所示为PID子程序执行流程的框图，将系统设定的信号和采集到的信号作差得到偏差值，利用得到的偏差值根据上述比例、积分和微分三个环节的计算得到移相角，输出给驱动模块控制开关管。然后将本次计算得到的偏差值作为下一次PID计算的偏差值的初值，等待中断然后循环进行PID的计算，实时调节输出电压。电压传感器的输入是电压本身，输出可以是模拟电压信号、开关、可听信号、模拟电流电平。武汉功...

整个控制板由五个模块构成：电源模块、采样及A/D转换模块、DSP控制模块、PWM输出模块、驱动电路模块。数字控制电路中任何一个芯片的工作都离不开电源，其中DSP芯片和A/D芯片对电源的要求很高，电源发生过电压、欠电压、功率不够或电压波动等都可能导致芯片不能正常工作甚至损坏。对于任何一个PCB板，电源模块设计的好坏都直接影响着整个控制板工作的稳定。在设计电源模块的时候，不仅要为整个控制板提供其所需要的所有幅值的电压，还要保证每一个幅值的电压值稳定、纹波小，必要时须电气隔离，并且电源模块须功率足够。有两种主要类型的电压传感器: 电容式电压传感器和电阻式电压传感器。苏州磁调制电压传感器价钱 一...