基于不对称阶梯调制技术高压开关电源的设计
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摘要
随着世界经济的发展和科学技术的进步，对高压、大功率开关电源的需求越来越高。尤其在众多的大型科学试验装置中，对其供电电源均有特殊的要求，如高电压，大电流，大功率，低纹波，低储能等等。
不对称阶梯调制技术(SM)是在阶梯调制(SM)技术的基础上，采用多种电源模块进行控制输出的技术，是高电压大功率电源系统中一种重要的调制技术。
基于阶梯调制(SM)技术的高压开关电源是由n个相同的开关电源模块串联而成。这种系统在相对较低的电压输出时，将会使功率模块数量大幅增加，否则就会牺牲系统精度。在此基础上，提出不对称阶梯调制(SM)技术高压电源，不对称阶梯调制(SM)技术的高压开关电源输出端省去滤波器，大大的改善了系统的动态性能。
本课题将在阶梯阶梯调制(SM)技术的工作原理的基础上，引出基于不对称阶梯调制(SM)技术的高压开关电源，要求系统响应速度快，系统地稳定性能高，并对该系统控制方法进行研究，提出了一种新型的控制策略，该控制策略是根据给定输入和电压反馈值的差值，利用PI调解器输出后作为开关管控制电路的的输入值。在此技术的基础上设计10KV高压开关电源。通过仿真分析验证其控制方法，并制作实验样机对其进行实验验证。基于不对称阶梯调制(SM)技术的高压开关电源的控制方法的实现是本课题需要解决的关键问题。
文中基于MATLAB／SIMULINK的仿真环境，对系统的控制方法进行了仿真研究。文章最后，采用4组开关模块单元串联，通过实验验证了控制策略的可行性和优越性。
Recently, with the development of semiconductor technology and power electronics technology, the need for high-voltage and high-power supply become more, especially in some scientific experiments. These experiments usually have some special demands such as high-voltage, high-power etc.
The dissymmetry step modulation (SM) technology is based on step modulation(SM) and it is an important technology which is used in high-voltage, high-power switching power supply system.
The power system based on SM technology is made up of several same units. In this system, the number of units will be large when the output voltage is low. So we use dissymmetry step modulation to do this and because of no filter, the character is very well.
Now we bring forward dissymmetry step modulation based on step modulation and make the system works well. We also use a new control strategy which has PI adjuster in it. Designed a power system of 10kv and validate the strategy with both MATLAB and experiment.
不对称阶梯调制技术(SM)是在阶梯调制(SM)技术的基础上，采用多种电源模块进行控制输出的技术，是高电压大功率电源系统中一种重要的调制技术。
基于阶梯调制(SM)技术的高压开关电源是由n个相同的开关电源模块串联而成。这种系统在相对较低的电压输出时，将会使功率模块数量大幅增加，否则就会牺牲系统精度。在此基础上，提出不对称阶梯调制(SM)技术高压电源，不对称阶梯调制(SM)技术的高压开关电源输出端省去滤波器，大大的改善了系统的动态性能。
本课题将在阶梯阶梯调制(SM)技术的工作原理的基础上，引出基于不对称阶梯调制(SM)技术的高压开关电源，要求系统响应速度快，系统地稳定性能高，并对该系统控制方法进行研究，提出了一种新型的控制策略，该控制策略是根据给定输入和电压反馈值的差值，利用PI调解器输出后作为开关管控制电路的的输入值。在此技术的基础上设计10KV高压开关电源。通过仿真分析验证其控制方法，并制作实验样机对其进行实验验证。基于不对称阶梯调制(SM)技术的高压开关电源的控制方法的实现是本课题需要解决的关键问题。
文中基于MATLAB／SIMULINK的仿真环境，对系统的控制方法进行了仿真研究。文章最后，采用4组开关模块单元串联，通过实验验证了控制策略的可行性和优越性。
Recently, with the development of semiconductor technology and power electronics technology, the need for high-voltage and high-power supply become more, especially in some scientific experiments. These experiments usually have some special demands such as high-voltage, high-power etc.
The dissymmetry step modulation (SM) technology is based on step modulation(SM) and it is an important technology which is used in high-voltage, high-power switching power supply system.
The power system based on SM technology is made up of several same units. In this system, the number of units will be large when the output voltage is low. So we use dissymmetry step modulation to do this and because of no filter, the character is very well.
Now we bring forward dissymmetry step modulation based on step modulation and make the system works well. We also use a new control strategy which has PI adjuster in it. Designed a power system of 10kv and validate the strategy with both MATLAB and experiment.
引文
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