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強磁場是指磁場強度高于商用超導磁體所能達到比較高的磁場，將磁場強度超過20T的磁場定義為強磁場。按照現階段世界上強磁場系統的建設，強磁場系統一般由磁體、電源系統、低溫冷卻系統、測量測試系統和實驗平臺構成。其中磁體是直接產生強磁場的裝置，電源為整個系統的工作提供相應的能量，低溫冷卻系統為磁體的工作創造必要的工作環境，測量測試系統是測量、監測和采集必要的實驗參數和信息，實驗平臺即是為科學研究工作提供相關的接口和實驗環境。并感應出相應電動勢，該電動勢經過電路調整后反饋給補償線圈進行補償。佛山循環測試電壓傳感器廠家由移相全橋電路的拓撲結構圖可以看到，四個橋臂上每個開關管都并聯有諧振電容，諧振電容的存在...

輸出濾波電容 C 和輸出電壓中的交流分量關系很大。由于 C 和負載并聯，再加 上容抗的頻率特性， 頻率較高的電流成分主要通過 C，負載中流過的很少。C 兩端的 電壓Vc 除直流分量Vo 外,還有交流分量，與輸出電壓紋波大小對應。為了減小紋波， 加大 C 是有好處的，但過分加大沒有必要。Lf是輸出濾波電感量，fs是開關頻率，Vpp是輸入直流電壓比較大，脈動值，Vo(min)是輸出電壓最小值，Vin(max)是輸入電壓最小值，K是高頻變壓器變比，VL是輸出濾波電感紋波壓降，VD是輸出整流二極管的通態管壓降。代入各個參數值計算可得cf=9.4UF。該傳感器的輸入為電壓，而輸出為開關、模擬電壓信號、電...

由移相全橋電路的拓撲結構圖可以看到，四個橋臂上每個開關管都并聯有諧振電容，諧振電容的存在可以實現開關管的零電壓關斷。所以我們只需要關心開關管的零電壓開通，要實現開關管的零電壓開通，必須在開關管觸發開通前，有足夠的能量中和掉諧振電容上的電荷，并且要完成該開關管同一橋臂上另一開關管諧振電容的充電，同時還要有能量去抽走變壓器原邊寄生電容中儲存的能量。超前橋臂上兩個開關管工作狀態是相同的，**是開通關斷時間的存在先后， 可以選取其中的T2 管分析。 T2 管觸發開通的前一個狀態，滿足零電壓 開通則須在觸發開通時與T2 并聯的續流二極管D2 已處于導通狀態，這就要求此時諧 振電容C2 已經放電完成。然而...

首先滯后橋臂上開關管零電壓開通時，只有諧振電感提供換流的能量。諧振電感儲能必須大于滯后橋臂上諧振電容儲能加上變壓器原邊寄生電容儲能，在實際當中， 變壓器的原邊匝數較少， 且原邊大都用多股漆包線并繞。同時在滯后橋臂上開關管開通時，原邊電流近似為恒定，須在開關管觸發導通前諧振電容完成充放電。現在死區時間取為1.2us，結合滯后橋臂上開關管工況，諧振電感不僅為諧振電容提供充放電的能量，還向電源反饋能量，故電流ip小于超前橋臂上開關管開通時對應的電流，計算可得：Ip(lag)==10.6μH。結合諧振電感的參數協調確定諧振電容的值為10μH。也就是說，一些電壓傳感器可以提供正弦或脈沖列作為輸出。無錫磁...

諧振電感是為諧振電容提供足夠的充放電能量，實現滯后橋臂的零電壓開通。諧振電感的參數選擇對整個電路的軟開關都很重要。為了滿足能量的要求是希望諧振電感值越大越好，并且大電感可以有效抑制電流的急劇變化，防止振蕩，消除尖刺峰值。但是電感值過大會導致更大的占空比丟失，降低了整個裝置的效率，并且電感過大，對應阻抗值很大，會導致系統反應慢[19]。相反的，如果電感值偏小，則可能不能為諧振電容提供足夠的能量，無法滿足軟開關，并且橋臂上的上涌和下沖的尖峰電流的影響會變得明顯，可能引起正負周期工作狀態不對稱，增大了開關損耗，使功率開關管溫升明顯容易引起開關管炸毀?；魻栯妷簜鞲衅黧w積小、線性度好、響應時間短，但測試...

磁體自身電阻較小，加在磁體兩端的高電壓在磁體中產生大電流，產生強磁場。但由于磁體電阻不可能為零，在通過瞬間的大電流時，磁體本身會瞬間發熱產生高溫，其自身的電阻也會隨著溫度的升高進一步增大，增大的電阻在大電流通過時更進一步發熱。如此，為了真正讓磁體通過脈沖式高穩定度大電流，并不能簡單給磁體配置一個脈沖式高穩定度的電壓源，而是需要一個脈沖式、紋波小、可控、快速反應的電源。強磁場磁體的電源不用于其它裝置的供電電源，在需要產生磁場的時候，電能以很快的速度釋放至磁體產生強磁場。由于瞬時功率很大，若從電網中取電必然會對電網造成沖擊。故而需要電源系統在較長時間內儲存大量的能量，然后以此儲能電源系統作為緩沖來...

周期中斷子程序和下溢中斷子程序執行流程圖，在每一個周期中分別發生一次周期中斷和下溢出中斷，每進入中斷一次分別更新兩個比較寄存器的值，相應的輸出PWM波的移相也每一個周期都更新。在解決了具有移相角度差的PWM信號的產生問題后，需要解決的另一個問題是怎樣應用采集到的電壓信號和電流信號來實時動態控制移相角的大小，形成閉環反饋從而得到我們所需的滿足動態性能的高精度電流電壓信號。PID閉環反饋系統的設計一直是補償電源**關鍵的部分，補償系統設計的好壞直接關系到補償電源穩恒。電阻分壓式由于沒有諧振問題，性能優于電容式。珠海新能源汽車電壓傳感器發展現狀數字控制電路的軟件主要包括主程序、各個模塊初始化程序、周...

PWM波可以由DSP芯片內部的事件管理器EVA或EVB產生，在DSP內部，事件管理器EVA和EVB是完全相同的兩個模塊。它們都有3個比較單元，每一個比較單元都可以產生一對互補的PWM波，一共可以提供6路PWM波。在此選用其中的4路來驅動逆變橋上的開關管。4路PWM波中選用一路作為基準，將比較寄存器設置為增減模式，在下溢中斷和周期中斷的時候分別重置比較寄存器的值，并且所重置的這兩個數值之和為比較寄存器的周期值。設置好PWM波輸出的其他必須配置就可以產生一對互補的PWM波作為超前橋臂上的驅動。下面主要問題是如何產生另一對具有相位差的互補的PWM波。基于對DSP的研究，在此采用全比較單元的直接移相脈...

移相全橋變換器在工作時，通過與開關管并聯的諧振電容和原邊諧振電感諧振，來實現開關管的軟開關。主電路拓撲結構如圖2-4所示。圖中T1和T2為超前臂開關管，T3和T4為滯后臂開關管；C1和C2分別為T1和T2的并聯諧振電容，且C1=C2=Clead；C3和C4分別為T3和T4的并聯諧振電容，且C3=C4=Clag；D1~D4分別為T1~T4的反并聯二極管；Lr為原邊諧振電感；TM為高頻變壓器；DR1~DR4為輸出整流二極管；Lf、L、Ca和Cb分別為輸出濾波電感和濾波電容；Z為輸出負載。將電流限值在毫安級，此電流經過多匝繞組之后。蘇州電壓傳感器價錢為移相全橋逆變部分的 Simulink 仿真電路。...

PID調節器是人們在工程實踐中摸索出來的一種實用性強并且控制原理簡單的校正裝置。1）比例項P**當前信息，調節后的輸出與輸入信號呈比例關系，偏差一旦產生，控制器立即作用減少偏差。比例系數增大系統靈敏度增加，系統振蕩增強，大于某限定值時系統會變的不穩定。當*有比例控制時系統存在穩態誤差；2）積分I控制輸出與輸入信號的累計誤差呈正比，積分項可以消除穩態誤差，提高系統的無差度，改善系統的靜態性能。積分作用的強弱取決于積分時間常數TI，其值越大積分作用越弱。積分作用太強也會導致系統不穩定。3）微分D控制中，控制器的輸出與輸入信號的微分呈正比，反應信號的變化趨勢。并能再偏差信號變得太大之前，在系統中引入...

諧振電感是為諧振電容提供足夠的充放電能量，實現滯后橋臂的零電壓開通。諧振電感的參數選擇對整個電路的軟開關都很重要。為了滿足能量的要求是希望諧振電感值越大越好，并且大電感可以有效抑制電流的急劇變化，防止振蕩，消除尖刺峰值。但是電感值過大會導致更大的占空比丟失，降低了整個裝置的效率，并且電感過大，對應阻抗值很大，會導致系統反應慢[19]。相反的，如果電感值偏小，則可能不能為諧振電容提供足夠的能量，無法滿足軟開關，并且橋臂上的上涌和下沖的尖峰電流的影響會變得明顯，可能引起正負周期工作狀態不對稱，增大了開關損耗，使功率開關管溫升明顯容易引起開關管炸毀。目前的濾波裝置級數低，濾波效果較差，輸出端 可以采...

圖3-3所示一次為開關管1（**超前橋臂）的驅動波形和電壓波形，圖中橫縱坐標分別為時間和電壓值。開通過程：由圖可見當開關驅動波形由低電平變為高低前，開關管兩端的電壓已經為0，故而開關管的開通是零電壓開通。關斷過程：由于開關并聯有諧振電容，在關斷開關管時，開關管端電壓不會突變，而是隨著諧振電容緩慢上升，故而開關管的關斷是軟關斷。圖3-4所示為開關管4（**滯后橋臂）的驅動波形和電壓波形，圖中橫縱坐標分別為時間和電壓值。同超前橋臂上開關管一樣，滯后橋臂上開關管實現了零開通和軟關斷。在參數調試過程中，滯后橋臂的軟開關對參數更加敏感。諧振電容值過大或者諧振電感值過小可能就無法滿足滯后橋臂上開關管的零開...

輸出濾波電感參數計算：在移相全橋變換器中，原邊的交流方波經過高頻變壓器和全橋整流后，得到的是高頻直流方波，方波的頻率是原邊開關頻率的2倍。一般來說，為了減小輸出電流的脈動值，是希望濾波電感的值越大越好。但是電感值過大意味著電感的體積和重量增大，并且整個變換器的動態響應速度會變慢。在工程計算中，一般取輸出濾波電感電流的比較大脈動值為輸出電流的20%。通過濾波電感的電流為 60A，電流時單向流動的，具有較大的直流分量并疊加有 一個較小的頻率為2fs 的交變分量，所以電感磁芯的比較大工作磁密可以取到較高值。 由于濾波電感上電流主要為直流分量，集膚效應影響不是很大，因此可以選用線徑 較大的導線或厚度較...

控制電路的軟件設計實則是控制方案的具體實施，其中包含了很多模塊的程序編寫，比如DSP的各個單元基本功能的實現、AD的控制、數據的計算處理等。在此只簡述DSP對AD的控制、DSP輸出PWM波移相產生的方式以及控制系統PID閉環的實施方案。對于任何一個數字控制電路來說，要實現對被控對象的實時的、帶反饋的控制則必須要實時監測和采集被控對象的狀態值。AD模塊是被控對象狀態值采集的必要環節，實現數據的準確采集就必須要實現對AD的準確控制。本試驗中選用的AD的芯片是MAX125。因此，整個電壓將通過檢測電壓的傳感電路發展。佛山新能源汽車電壓傳感器廠家直銷磁體的電源系統已有電容器電源和脈沖發電機電源組成，為...

從持續時間的角度上分類，強磁場可以分為脈沖強磁場和穩態強磁場。脈沖強磁場可以產生很高的磁場，能為一些科學實驗提供所需要的磁場環境。但磁場持續的時間短，且磁場的強度在短時刻內是脈沖尖峰狀態。穩態強磁場是持續時間相對較長的磁場，并且磁場的強度時保持相對穩定的狀態，但目前的技術條件場強無法做到很高，穩態磁場強度的建設投資大、需求的電源容量大、冷卻系統大并且維護成本高。為了一些同時對磁場強度和穩定度都有很高要求的科學實驗，我們就需要提供**度、高穩定度的磁場環境，于是結合到上述兩種磁場產生的特點，科學家們提出了脈沖平頂磁場。這種磁場在滿足磁場強度高的條件下兼顧磁場的穩定性。另外，脈沖平頂磁場可以降低測...

削去原有電源系統紋波的補償方案有三種：注入、吸收、少則注入多則吸收。是單方向的向磁體注入電流，填補紋波，將整體的電流修正到紋波很低的水平。從磁體中吸收電流，是削波的方式將紋波中和得到紋波更小的電流。前兩種方案的綜合，將高于設定值得電流吸收、低于設定值的電流則進行補償，電流的供應室雙向的，即積存在注入也存在吸收。由于磁體電源系統中三套電源是各自**向磁體供電的，所以補償電源系統的設計業可以**進行。由上述補償方案可見，補償電源只需要補償原供電系統中紋波部分，所以補償電源容量較小，可以直接從電網中取電進行AC/DC變換。補償電路原理圖如圖2-3所示B1為三相工頻整流橋，C0為儲能電容器，B2為IG...

前段整流電路直流輸出端并聯了大容量儲能電容，在上電前，電容器初始電壓為零，上電瞬間整流輸出端直流電壓直接加在儲能電容上，電容瞬間相當于短路，形成的瞬時沖擊電流可能達到100A以上對電網帶來沖擊。為了限制上電瞬間大電流的沖擊，在整流輸出端放置一個固態開關。固態開關由晶閘管和限流電阻并聯，其中晶閘管的通斷受DSP的控制，在上電瞬間，晶閘管未被驅動導通，充電電流流過限流電阻，給予電容一定的充電時間，當電容兩端電壓上升后開通晶閘管，相當于將限流電阻短路，由整流電路直接對儲能電容充電[29]。這樣就限制了上電瞬間充電電流的大小，避免了大電流對電網的沖擊。分壓式電壓傳感器測量簡單，測量精度較高，但對分壓電...

移相全橋變換器在工作時，通過與開關管并聯的諧振電容和原邊諧振電感諧振，來實現開關管的軟開關。主電路拓撲結構如圖2-4所示。圖中T1和T2為超前臂開關管，T3和T4為滯后臂開關管；C1和C2分別為T1和T2的并聯諧振電容，且C1=C2=Clead；C3和C4分別為T3和T4的并聯諧振電容，且C3=C4=Clag；D1~D4分別為T1~T4的反并聯二極管；Lr為原邊諧振電感；TM為高頻變壓器；DR1~DR4為輸出整流二極管；Lf、L、Ca和Cb分別為輸出濾波電感和濾波電容；Z為輸出負載?；魻栯妷簜鞲衅黧w積小、線性度好、響應時間短，但測試帶寬窄，測量精度不高。天津功率分析儀電壓傳感器價錢圖3-3所示...

除了濾波電容的容量要選擇適當，我們還需要考慮濾波電容的耐壓值，電容耐壓值不夠會發生危險。為了降低成本，一般電容耐壓值比輸出電壓高一些即可，比如可以選擇1.2倍的裕度。并且考慮到一般的電解電容有等效電阻，因此選用電解電容時可以選擇實際值比理論計算值大的電容，并且可以是多個并聯使用。為了減小開關管的電流，減小輸出端整流橋上的電壓，從而降低損耗，高頻變壓的原副邊變比應盡可能大一些。為了滿足輸出電壓值的要求，則需要根據實際輸入的電壓值和輸出電壓值要求來考慮。以輸入電壓最小值為基準來進行計算，變壓器變比：K=。其中vin(min)是輸入電壓最小值，vo是輸出電壓，vd是整流二極管導通壓降，Dsec是副邊...

除了濾波電容的容量要選擇適當，我們還需要考慮濾波電容的耐壓值，電容耐壓值不夠會發生危險。為了降低成本，一般電容耐壓值比輸出電壓高一些即可，比如可以選擇1.2倍的裕度。并且考慮到一般的電解電容有等效電阻，因此選用電解電容時可以選擇實際值比理論計算值大的電容，并且可以是多個并聯使用。為了減小開關管的電流，減小輸出端整流橋上的電壓，從而降低損耗，高頻變壓的原副邊變比應盡可能大一些。為了滿足輸出電壓值的要求，則需要根據實際輸入的電壓值和輸出電壓值要求來考慮。以輸入電壓最小值為基準來進行計算，變壓器變比：K=。其中vin(min)是輸入電壓最小值，vo是輸出電壓，vd是整流二極管導通壓降，Dsec是副邊...

控制板硬件電路是程序運行和數字計算的平臺、是控制方案具體實施的基礎。本控制電路**芯片采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片，圍繞F2812搭建控制電路。控制板硬件設計包括：硬件方案設計、DSP以及外圍器件選型、原理圖設計、PCB設計、硬件的焊接和調試等。在本控制電路中需要采集兩路電流和電壓信號，然后將采集到的信號進行計算處理控制開關管的通斷，整個電路數據量不大，DSP內部寄存器即可滿足數據處理的要求，故而不需要設計**RAM、FLASH電路。F2812內部自帶有A/D模塊，但由于考慮到其內部A/D模塊精度不夠，本電路自行設計**A/D模塊。那種非導體材料被稱為介電材料。常州化成分...

1）額定電壓：根據前面的計算，電網取電輸入整流后直流母線峰值電壓為373v。一般情況下選用額定電壓為直流母線最高電壓的兩倍的開關管，在此處，前端儲能電容兼具濾波穩壓作用，功率開關管的電壓可以降低，選用額定電壓為500v的開關管即可。2）額定電流：補償電源總功率約為1200w，直流側母線比較低電壓為199v，由此估算通過橋臂上最大電流為6A，考慮到2倍裕量，可以選用額定電流12A的開關管?？紤]到補償電源的容量可能會在后期實驗中加以擴充，故而選用開關管時選用額定電壓為600v，額定電流為50A的IGBT，具體型號為英飛凌公司的IKW50N60T。在電壓傳感器中，測量是基于分壓器的。佛山新能源電壓傳...

強磁場是指磁場強度高于商用超導磁體所能達到比較高的磁場，將磁場強度超過20T的磁場定義為強磁場。按照現階段世界上強磁場系統的建設，強磁場系統一般由磁體、電源系統、低溫冷卻系統、測量測試系統和實驗平臺構成。其中磁體是直接產生強磁場的裝置，電源為整個系統的工作提供相應的能量，低溫冷卻系統為磁體的工作創造必要的工作環境，測量測試系統是測量、監測和采集必要的實驗參數和信息，實驗平臺即是為科學研究工作提供相關的接口和實驗環境。板之間的磁場將創建一個完整的交流電路沒有任何硬件連接。常州磁調制電壓傳感器定制控制板硬件電路是程序運行和數字計算的平臺、是控制方案具體實施的基礎。本控制電路**芯片采用TI公司的T...

脈沖發電機電源是由原動機、發電機和整流器三部分構成。發電機由原動機拖動，達到額定轉速后發電機將儲存的旋轉勢能轉換為電能，通過整流器變換得到直流電壓對磁體供電。整流器可以通過反饋控制給磁體提供的電壓電流，具有較好的可控性，可以實現對實驗波形的初步調節和控制。由電容器電源和脈沖發電機電源構成磁體主要的電源系統，其中帶有反饋控制的脈沖發電機電源本身具有一定的可控性，可以將平頂磁場紋波控制在一定精度以內，但脈沖發電機電源本身是大容量電源，如果想進一步降低紋波系數，直接對脈沖發電機進行控制難度很大，所以需要在原有兩套電源系統的基礎上再配合使用一個小容量的補償系統。那種非導體材料被稱為介電材料。珠海霍爾電...

在實際的系統中，考慮到變壓器有原邊漏感的存在，實際選用的諧振電感值比計算的諧振電感值要小，工程調試中可以以計算得到的諧振電感值為基準，將諧振電感設計為可調電感，根據電路的實際情況調動諧振電感值來配合諧振電容完成零開通。本電路的仿真分為兩個階段，第一階段仿真不納入全橋變換器變壓器的副邊，末端的負載用一個等效至原邊的電阻代替。此階段仿真主要是為了實現超前橋臂和滯后橋臂的所有開關管的軟開關，并且通過仿真的手段觀察開關管實現軟開關與電路中哪些參數關系**緊密，以及探討實現軟開關的臨界條件。通過觀測各個開關管承受電壓、流通電流和驅動信號之間的關系，加強對移相全橋電路的理解，為后續的參數設置和電路調試提供...

控制板硬件電路是程序運行和數字計算的平臺、是控制方案具體實施的基礎。本控制電路**芯片采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片，圍繞F2812搭建控制電路?？刂瓢逵布O計包括：硬件方案設計、DSP以及外圍器件選型、原理圖設計、PCB設計、硬件的焊接和調試等。在本控制電路中需要采集兩路電流和電壓信號，然后將采集到的信號進行計算處理控制開關管的通斷，整個電路數據量不大，DSP內部寄存器即可滿足數據處理的要求，故而不需要設計**RAM、FLASH電路。F2812內部自帶有A/D模塊，但由于考慮到其內部A/D模塊精度不夠，本電路自行設計**A/D模塊。放大器目前將放大整個電壓開發的傳感器。常...

若設定比較器周期值為T1PR，當啟動計數器計數時，計數寄存器T1CNT的值在每個周期由0增加至T1PR然后再減為0，如此循環。在每個周期中當出現T1CNT=T1CMPR和T1CNT=T2CMPR時，則相應的PWM波就會發生電平轉換。每一個周期中，當T1CNT=0時會產生下溢中斷，當T1CNT=T1PR時會產生周期中斷。由此，當發生下溢中斷和周期中斷時我們分別進入中斷重新設置比較寄存器T1CMPR和T2CMPR的值就可以改變PWM波發生電平轉換的時間，通過改變T1CMPR和T2CMPR之間的差值大小就可以改變兩對PWM波的相位差，如此便實現了移相。在試驗中我們是固定比較寄存器T1CMPR的值，在...

整個控制板由五個模塊構成：電源模塊、采樣及A/D轉換模塊、DSP控制模塊、PWM輸出模塊、驅動電路模塊。數字控制電路中任何一個芯片的工作都離不開電源，其中DSP芯片和A/D芯片對電源的要求很高，電源發生過電壓、欠電壓、功率不夠或電壓波動等都可能導致芯片不能正常工作甚至損壞。對于任何一個PCB板，電源模塊設計的好壞都直接影響著整個控制板工作的穩定。在設計電源模塊的時候，不僅要為整個控制板提供其所需要的所有幅值的電壓，還要保證每一個幅值的電壓值穩定、紋波小，必要時須電氣隔離，并且電源模塊須功率足夠。有兩種方法可以將敏感元件的電阻轉換為電壓。佛山電壓傳感器聯系方式A/D模塊無疑是將我們采集到的模擬信...

除了濾波電容的容量要選擇適當，我們還需要考慮濾波電容的耐壓值，電容耐壓值不夠會發生危險。為了降低成本，一般電容耐壓值比輸出電壓高一些即可，比如可以選擇1.2倍的裕度。并且考慮到一般的電解電容有等效電阻，因此選用電解電容時可以選擇實際值比理論計算值大的電容，并且可以是多個并聯使用。為了減小開關管的電流，減小輸出端整流橋上的電壓，從而降低損耗，高頻變壓的原副邊變比應盡可能大一些。為了滿足輸出電壓值的要求，則需要根據實際輸入的電壓值和輸出電壓值要求來考慮。以輸入電壓最小值為基準來進行計算，變壓器變比：K=。其中vin(min)是輸入電壓最小值，vo是輸出電壓，vd是整流二極管導通壓降，Dsec是副邊...

在電路的控制環節，設計了硬件控制電路并編寫了相應的控制程序。硬件電路基于DSP控制芯片，主要由電源模塊、采樣及A/D轉換模塊、DSP控制模塊、PWM輸出模塊、驅動電路模塊構成。在程序方面，本文著重對移相脈波產生的方式、PID反饋控制的策略進行了研究，同時也完成了信號采集、模數轉換、保護控制等模塊的程序編寫和調試。然后按照補償電源的參數要 求，選擇了基于 TMS320F2812（DSP）的移相全橋變換電路作為補償電源的拓撲結 構。討 論了長脈沖高穩定磁場的研究意義、發展現狀和現今的難點，基于存在的問題提出 了對強磁場電源系統的優化， 提出了補償電源的方案。分壓式電壓傳感器測量簡單，測量精度較高，...