一种无需ADC的变步长反馈DC-DC转换器数控方式

数控DC-DC变换器由于其自身的特点，易于与数字系统进行单片集成。DC-DC的数字控制算法有很多种，其中比较复杂的算法（如PID）需要在片内集成ADC，增加了设计难度。较为简单的控制方案只使用单一的比较器作为反馈输入部件，但动态性能较差。本文在已有的单比较器恒定步长反馈数控Buck转换器的基础上，提出了一类变步长反馈的方案。由于仍使用单比较器或窗口比较器，它的结构简单且易于集成。它借鉴了对分搜索的思路，能根据输出电压反馈的结果动态地改变占空比的变化步长，从而明显地提高了原有恒定步长反馈数控变换器的动态性能。

H桥斩波电源的小信号数学模型及其数字化控制器的实现

概括了加速器H桥非隔离式电源的运行原理与特点,在简化运行方式基础上建立了理想状态下电源连续工作模式的数学模型,并给出了仿真分析结果,介绍了基于TMS320F2808MCU实现的数字化电源控制器结构。

基于新技术的超导电源及失超保护装置研究与设计

超导磁铁以其能实现极高的磁场强度和较低的能量损耗的优势，正在迅速成为现代加速器系统中普遍采用的一项技术。为超导磁体提供励磁的超导电源也就成为了必需研究的课题。此外，与之相似的低压大电流电源也大量的应用于加速器系统中，服务于核物理研究工作。针对这类电源在加速器中的应用，本课题的主要挑战在于如何实现一种高效率和低纹波输出特性的电源。为此，本论文的作者采用了一种完全不同的拓扑结构“多路多相同步整流BUCK变换器”，来达到高效率和低纹波的目标。并尝试使用数字技术来实现控制单元。本论文首先详细介绍了“多路多相同步整流BUCK变换器”的拓扑，通过计算和推导介绍了这种拓扑是如何提高效率和减少纹波电流输出的。然后介绍了这种拓扑结构所必需解决的均流问题、其产生原因和解决办法：一种几乎无损的单路电流的测量方法，以及这种测量方法的原理和实现方法。之后介绍了整个电源的参数计算和PCB板设计的一些细节。最后详细介绍了用MCU实现的控制器的设计细节。作为超导电源必配的失超保护装置，它担负着在失超故障状态，将超导磁体内存储的能量在尽量短的时间内消耗在外部负载上，以用于实现保护超导磁体的功能。因此超导磁铁失超保护装置 的设计原则是：可靠性和经济性。本论文最后一部分详细介绍了按照这个目标设计的超导磁铁失超保护装置及其设计细节

高稳定度高压开关电源设计

本文分析了国内外开关电源的发展和现状，研究了高压开关电源的基本原理以及开关电源在电力直流操作电源系统中的应用。根据兰州重离子加速器的要求，设计了一种高稳定度高压开关电源。该系统在借鉴国外和已有的类似电源的基础上，通过采用新的元器件和新的电力电子技术设计而成。该系统以工GBT作为功率开关器件，构成BUCK开关变换器，采用脉宽调制（PWM）技术来控制输出电压的变化。系统中采用TL494、UC3637、ML57962等一系列集成电路，以实现实时采样电压反馈信号、PWM信号以及工GBT所需要的功率驱动信号。电路中采用斩波调压和逆变分开，各司其职的结构，保证了电路可靠、线性的调节；采用前馈电路进行补偿，确保系统能很好的抑制电网的中频扰动。通过MATLAB的计算仿真证明，这些措施都对对系统的性能起到了很好的作用。为了系统的安全可靠，还设计了软启动和过流保护电路。通过实验证明该系统能安全、可靠运行，达到了设计要求。