快扫描磁铁电源的输出电流平滑过零研究

发布时间：2024-03-10 04:52

　　通常扫描电源输出电流在零点穿越时,会出现畸变现象,影响输出电流的线性度。为了消除此现象,提出了一种将扫描电源的工作模态设计为电感电流连续且过零技术方案。首先对电流过零畸变现象对电源的工作模态进行了理论分析,发现在电流连续模式(Continuous Current Mode,CCM)下,将脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制的开关H桥变换器与滤波电感电流反向过零(Reverse Zero Crossing,RZC)相结合,这种新的技术方案可实现电流的连续平滑过零;然后结合仿真软件对工作在新模态下的电源系统进行仿真,结果表明新方案的合理性和有效性。最后对采用此方案研制的样机进行实验测试,结果表明新方案能够有效解决扫描电源输出电流过零畸变现象。

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【部分图文】：

图1扫描电源系统

扫描电源由直流源（AlternatingCurrent-DirectCurrent,AC-DC）、H桥变换器、反馈控制等三部分组成，系统框图如图1所示。直流源部分（AC-DC）是380V交流三相电输入，经过变压器、三相不控整流桥和工频滤波电路后输出直流电压[3]，该直流电压....

图2H桥变换器功率拓扑

H桥变换器电路拓扑如图2所示，工作波形见图3。根据变换器的电路拓扑，当输出为直流电流I0时，输出滤波电感会产生三角波电流iL。随着输出直流电流的增大或减小，滤波电感上的纹波电流的平均值也会增大或减小，故变换器的工作模式可以分为以下三种[8]:1）：高频滤波电感电流工作在单象限，电....

图3DC-DC变换器工作波形图

图3为三种不同的工作模式下所对应的滤波电感L1上交流电流波形和对负载输出的直流电流。由于本电源输出电流为双向且连续的电流，因此，选择DC-DC变换器工作在电感电流连续模式（3）。下面针对该模式下对变换器工作在不同电流时进行详细分析。

图4电感电流连续正电流时信号波形

下面给出了系统处于稳态工作时的电感电流波形、H桥开关的驱动信号波形和H桥两桥臂中点电压波形，如图4所示。图4中iL为输出滤波电感电流波形；Vab为H桥的两个桥臂中点电压，VS为输入电压，Q1～Q4为驱动信号，变换器开关周期为T。

本文编号：3924271