一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置，包括Boost升压电路A、Boost升压电路B和负载R

【技术实现步骤摘要】
一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置


[0001]本专利技术涉及脉冲电镀领域，具体一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置。

技术介绍

[0002]随着脉冲电源在脉冲电镀、脉冲电解、高频感应加热、静电除尘器和表面热处理等领域的广泛应用。电源转换的质量引起了广泛的关注。在电镀过程中，要求电镀电源能够输出正负幅值不对称电压同时还能够输出特殊输出电压波形如：方波、三角波、锯齿波、阶梯波等。
[0003]目前广泛使用的电镀电源拓扑有直流电路、矩形波电路等。对于那些需要多个脉冲波形的场合，这些转换器不能满足他们的需要。同时，这些逆变器容易出现较长的处理时间。这会导致涂层厚度均匀性差和涂层缺陷等问题。脉冲电镀是一种电镀电路周期性开启和关闭的电镀方法。与普通电镀相比，该方法具有镀层光滑致密、附着力好、电流效率高、环保性能好等优点。但脉冲电镀电源只能产生矩形波和正弦波，不能满足电镀工艺对各类电压的要求。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术之不足，本专利技术之目的就是提供一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置，可有效解决通过减法运算实现各种所需的波形输出的问题。
[0005]本专利技术解决的技术方案是：
[0006]一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置，包括Boost升压电路A、Boost升压电路B和负载R
o
；
[0007]所述Boost升压电路A包括直流输入电源Vr/>d
，开关管S1、S2，电感L1和有极电容C1；
[0008]所述Boost升压电路B包括直流输入电源V
d
，开关管S3、S4，电感L2和有极电容C2；
[0009]直流输入电源V
d
的正极分别接电感L1的一端和电感L2的一端,电感L1的另一端分别接开关管S1的漏极和开关管S2的源极，开关管S1的源极分别接开关管S3的源极、直流输入电源V
d
的负极、有极电容C1的负极和有极电容C2的负极，有极电容C2的正极分别接开关管S4的漏极和负载R
o
的一端，负载R
o
的另一端分别与有极电容C1的正极和开关管S2的漏极相连。
[0010]所述多种输出波形功率变换装置包括四种工作模态，分别为：
[0011]第一工作模态：在一个开关周期T中，t0～t1期间，开关管S1、开关管S4均开通，开关管S2、开关管S3均关断，直流输入电源V
d
与电感L1形成回路，并向电感L1充电，电感L1的电流i
L1
线性增加；有极电容C1为负载R
o
提供能量；同时直流输入电源V
d
与电感L2、有极电容C2形成回路，并对有极电容C2进行充电，为负载R
o
提供能量，电感L2的电流i
L2
线性减少；
[0012]第二工作模态：在一个开关周期T中，t1～t2期间，开关管S1、开关管S3均开通，开关管S2、开关管S4均关断，直流输入电源V
d
分别与电感L1、L2形成回路，并向电感L1、L2充电，电
感L1的电流i
L1
和电感L2的电流i
L2
线性增加；有极电容C1和有极电容C2分别为负载R
o
提供能量；
[0013]第三工作模态：在一个开关周期T中，t2～t3期间，开关管S2、开关管S3均开通，开关管S1、开关管S4均关断，直流输入电源V
d
分别与电感L2形成回路，并向电感L2充电，电感L2的电流i
L2
线性增加；有极电容C2为负载R
o
提供能量；同时直流输入电源V
d
与电感L1、有极电容C1形成回路，对有极电容C1进行充电，并为负载Ro提供能量，电感L1的电流i
L1
线性减少，有极电容C1和有极电容C2分别为负载R
o
提供能量；
[0014]第四工作模态：在一个开关周期T中，t3～t4期间，开关管S2、开关管S4均开通，开关管S1、开关管S3均关断，直流输入电源V
d
与电感L1、有极电容C1形成回路，对有极电容C1进行充电，并为负载R
o
提供能量，电感L1的电流i
L1
线性减少，同时直流输入电源V
d
与电感L2、有极电容C2形成回路，对有极电容C2进行充电，也为负载R
o
提供能量，电感L2的电流i
L2
线性减少。
[0015]本专利技术通过减法运算可以实现各种所需的波形的输出，与传统功率变换装置相比，该变换器结构简单，易于控制，只需一台功率变换器即可实现多种电压波形输出，所述功率变换装置适用于电解、电镀等需要多种输出波形的场合，具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
[0016]图1为本专利技术所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置结构框图。
[0017]图2为本专利技术所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置第一工作模态工作原理图。
[0018]图3为本专利技术所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置第二工作模态工作原理图。
[0019]图4为本专利技术所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置第三工作模态工作原理图。
[0020]图5为本专利技术所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置第四工作模态工作原理图。
[0021]图6为本专利技术所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置在四种工作模态下主要波形图。
[0022]图7为本专利技术提供的一种对图1所示装置进行控制的控制策略示意图。
[0023]图8为所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置输出负直流波形的示意图。
[0024]图9为所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置输出正直流波形的示意图。
[0025]图10为所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置输出正弦交流波形的示意图。
[0026]图11为所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置输出三角波形的示意图。
[0027]图12为所述基于减法运算的多种输出波形功率变换装置输出矩形波形的示意图。
具体实施方式
[0028]以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。
[0029]本专利技术一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置，包括Boost升压电路A、Boost升压电路B和负载R
o
；
[0030]所述Boost升压电路A包括直流输入电源V
d
，开关管S1、S2，电感L1和有极电容C1；
[0031]所述Boost升压电路B包括直流输入电源V
d
，开关管S3、S4，电感L2和有极电容C2；
[0032]直流输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于减法运算的多种输出波形功率变换装置，其特征在于，包括Boost升压电路A、Boost升压电路B和负载R
o
；所述Boost升压电路A包括直流输入电源V
d
，开关管S1、S2，电感L1和有极电容C1；所述Boost升压电路B包括直流输入电源V
d
，开关管S3、S4，电感L2和有极电容C2；直流输入电源V
d
的正极分别接电感L1的一端和电感L2的一端,电感L1的另一端分别接开关管S1的漏极和开关管S2的源极，开关管S1的源极分别接开关管S3的源极、直流输入电源V
d
的负极、有极电容C1的负极和有极电容C2的负极，有极电容C2的正极分别接开关管S4的漏极和负载R
o
的一端，负载R
o
的另一端分别与有极电容C1的正极和开关管S2的漏极相连。2.根据权利要求1所述的基于减法运算的多种输出波形功率变换装置，其特征在于，所述多种输出波形功率变换装置包括四种工作模态，分别为：第一工作模态：在一个开关周期T中，t0～t1期间，开关管S1、开关管S4均开通，开关管S2、开关管S3均关断，直流输入电源V
d
与电感L1形成回路，并向电感L1充电，电感L1的电流i
L1
线性增加；有极电容C1为负载R
o
提供能量；同时直流输入电源V
d
与电感L2、有极电容C2形成回路，并对有极电容C2进行充电，为负载R
o
提供能量，电感L2的电流i
L2
线性减少；第二工作模态：在一个开关周期T中，t1～t2期间，开关管S1、开关管S3均开通，开关管S2、开关管S4均关断，直流输入电源V
d
分别与电感L1、L2形成回路，并向电感L1、L2充电，电感L1的电流i
L1
和电感L2的电流i
L2
线性增加；有极电容C1和有极电容C2分别为负载R
o
提供能量；第三工作模态：在一个开关周期T中，t2～t3期间，开关管S2、开关管S3均开通，开关管S1、开关管S4均关断，直流输入电源V
d
分别与电感L2形成回路，并向电感L2充电，电感L2的电流i
L2
线性增加；有极电容C2为负载Ro提供能量；同时直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，陈杰，郑豫生，栗占伟，赵伟程，李雅琪，马云飞，孙彬，李姗姗，张建华，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院，
类型：发明
国别省市：