高頻高壓電源的理論及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與環(huán)境之間的矛盾日益突出，國(guó)家在環(huán)保方面的投入越來(lái)越大，應(yīng)用于電除塵場(chǎng)合的高頻電源迎來(lái)了發(fā)展的機(jī)遇期。作為一種特種電源，高頻電源的工作方式與其電路參數(shù)具有極大的相關(guān)性，而且輸出的電壓高達(dá)幾萬(wàn)伏，對(duì)電源保護(hù)要求高。電除塵本體中煙氣的成分隨工況的變化而時(shí)刻變化，導(dǎo)致電源的控制對(duì)象具有不穩(wěn)定性，尤其是等效負(fù)載電阻的不穩(wěn)定性，對(duì)電源的工作狀態(tài)具有較大影響。
　　本文中，首先對(duì)電除塵電源進(jìn)行介紹，對(duì)比選擇了高頻電源作為研究對(duì)

2、象，詳細(xì)分析了高頻電源斷續(xù)模式下的工作原理及其數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其調(diào)壓特性、最大輸出電壓特性、負(fù)載變化特性、諧振電流峰值、串聯(lián)電容電壓峰值進(jìn)行了詳細(xì)研究，并利用實(shí)驗(yàn)室已有的原理樣機(jī)，在200W的功率條件下對(duì)上述理論進(jìn)行驗(yàn)證。
　　然后，對(duì)高頻電源工作過(guò)程中的電源三相功率因數(shù)進(jìn)行了研究，在電源采用三相不控整流時(shí)，為提高功率因數(shù)，利用一種并聯(lián)型的功率因數(shù)校正結(jié)構(gòu)對(duì)不控整流橋的電流進(jìn)行補(bǔ)償，改善了三相電源輸入端的功率因數(shù)。
　　其次，

3、采用實(shí)驗(yàn)的方法給出了高頻電源的等效二階數(shù)學(xué)模型，采用經(jīng)典控制理論設(shè)計(jì)PI調(diào)節(jié)器，利用PLECS對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。基于TI公司的TMS320F28335設(shè)計(jì)了一個(gè)最小控制系統(tǒng)，作為電除塵電源的主控制器，并利用CPLD設(shè)計(jì)了硬件保護(hù)邏輯電路，提高了系統(tǒng)保護(hù)的可靠性與快速性。
　　最后以一個(gè)2kW的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)為例，利用粒子群算法以諧振電流峰值作為優(yōu)化對(duì)象，給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了理論分析和粒子群算法設(shè)計(jì)的正確性。