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1、硕士学位论文LCC谐振式脉冲电流源设计DESIGNOFPULSEDCURRENTSOURCEBASEDONLCCRESONANTCONVERTER于明伟哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM46学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文LCC谐振式脉冲电流源设计硕士研究生：于明伟导师：王毅教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM64U.D.C:621.3Dissertationf
2、ortheMaster’sDegreeofEngineeringDESIGNOFPULSEDCURRENTSOURCEBASEDONLCCRESONANTCONVERTERCandidate：YuMingweiSupervisor：Prof.WangYiAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,
3、2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近年来，可重复操作、中小峰值功率的脉冲电源得到快速的发展。这些脉冲电源被广泛应用于食品加工、医疗、废水处理，废气处理，臭氧制备、发电机点火、离子注入、材料加工等诸多工业生产领域。其中，由于谐振式脉冲电源具有效率高、体积小、重量轻、动态响应快、负载适应性强等特点而受到广泛应用。本文推导得出了LCC谐振变换器恒流输出的工作条件。通过比较分析，优化确定了品质因数Qr及串并联谐
4、振电容比值A的取值范围，保证谐振变换器在不同参数扰动下保持输出电流恒定。本文设计了一种两级型串并联谐振式脉冲电流源。该脉冲电流源具有脉冲电流幅值、频率、持续时间可调，功率因数高等特点。通过前级Buck电路以调节直流母线电压，通过后级LCC谐振变换器输出可调的、稳定的脉冲电流。同时设计了有源功率因数校正（ActivePowerFactorCorrection,APFC）电路解决脉冲电源系统电磁兼容性差、功率因数低等问题。设计了两级型串并联谐振变化器的控制策略。本文分别采用状态空间方程与扩展描述函数法对Buck电路以及LCC谐
5、振变换器进行小信号建模，并对所得到的传递函数进行补偿设计，实现了系统的闭环控制，提高了系统的稳定性以及动态响应速度。搭建了脉冲电流源实验系统。通过对样机实验结果分析，验证了所设计的LCC谐振式脉冲电流源的可行性。关键词：脉冲电流源；LCC串并联谐振；软开关；小信号建模；PFC-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractRecently,repetitivelyoperatedpulsedpowergeneratorswithamoderatepeakpowerhavebeendevelopedrapidly.Man
6、ystudiesofindustrialapplicationsofpulsedpower,suchasfoodprocessing,medicaltreatment,watertreatment,exhaustgastreatment,ozonegeneration,engineignition,ionimplantation,materialprocessingandothers,cameaboutwiththedevelopmentofsuchpulsedpowergenerators.Whereby,pulsedp
7、owersupplybasedonresonantconverteriswidelyusedforitshighefficiency,smallvolume,lightweight,fastdynamicresponseandgoodloadadaptability.TheconditionsofconstantoutputcurrentofLCCresonantconverterhavebeendeducedinthispaper.ThevalueareasofqualityfactorQrandtheratioofse
8、riesandparallelresonantcapacitorAhavebeendeterminedbycomparativeanalysis.TooptimizetheparametersofresonanttankwillguaranteetheLCCresonantconverteroutput
