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公开(公告)号：CN118316326B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202410175037.1
申请日：2024-02-07
Applicant: 东北林业大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5395 , H02M1/00
Abstract: 一种辅助电感双降压半桥功率放大器的电流解耦控制方法，涉及精密电机驱动领域。本发明通过控制流过辅助电感平均电流的大小，以平衡通过两条支路上滤波电感的电流，使输出电流脉动减小，进而减少了损耗。设置两支路电流大小为恒定值，使两支路电流输出半周期正弦波，支路输出电流不过零点，减小了开关损耗和谐波失真。辅助增加电感的拓扑方式能够减小回路总电感体积，改善由偏置电流引起电感直流偏磁从而导致电感体积和重量较大的问题。此外，将辅助电感电流增加到回路的偏置电流中，减小了系统的非线性失真。本发明改善了传统双降压式半桥逆变器电路回路中存在的电感体积较大的缺点，降低了成本，减少了电路的谐波失真。
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公开(公告)号：CN117895819B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202311771853.0
申请日：2023-12-21
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Marx结构的单电源双极脉冲电源拓扑，所述拓扑由直流电源、全桥、Marx结构、IGBT S5～S17、二极管D1～D7构成。本发明在Marx双功率发生器的基础上，提出了一种新型模块化双极脉冲电源。该拓扑利用单个电源通过控制全桥分别对多个电容器进行并联充电，使得电容器产生不同的正负极性，然后通过控制IGBT的开断将不同极性的电容器串联起来，从而将正极性或负极性脉冲输送到负载。本发明基于Mark电路和IGBT堆作为主体框架，解决了传统脉冲电源的充电速度慢，脉冲重复率低的缺点，同时解决了在单个电源的情况下传统脉冲电源只能输出正向脉冲或负向脉冲，而不能同时产生正负脉冲的缺点。
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公开(公告)号：CN118199429B
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202410175036.7
申请日：2024-02-07
Applicant: 东北林业大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5395 , H02M1/00 , H02M1/12
Abstract: 交错滞环控制软开关功率放大器及滞环控制方法，涉及电机驱动领域。基于软开关控制的功率放大器，通过滞环+软开关的方法，采用正弦半波或正弦波分别构造上下滞环带，以实现高动态的滞环电流控制和软开关的模态，基于上、下滞环带的滤波电感电流减小了系统损耗，增强了系统的冗余度。使滤波电感易于设计，有利于减小输出电流的谐波。基于带偏置的正弦半波交错控制半桥功率放大器，通过滞环+交错软开关的方法，采用带偏置的正弦半波分别构造上下滞环带，实现高动态滞环电流控制和软开关的模态，每个回路可以单独优化，增加了系统的可靠性和灵活性。解决了开关频率不固定，滤波电感难确定，输出电流纹波较大，无法满足应用要求的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118316326A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410175037.1
申请日：2024-02-07
Applicant: 东北林业大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5395 , H02M1/00
Abstract: 一种辅助电感双降压半桥功率放大器的电流解耦控制方法，涉及精密电机驱动领域。本发明通过控制流过辅助电感平均电流的大小，以平衡通过两条支路上滤波电感的电流，使输出电流脉动减小，进而减少了损耗。设置两支路电流大小为恒定值，使两支路电流输出半周期正弦波，支路输出电流不过零点，减小了开关损耗和谐波失真。辅助增加电感的拓扑方式能够减小回路总电感体积，改善由偏置电流引起电感直流偏磁从而导致电感体积和重量较大的问题。此外，将辅助电感电流增加到回路的偏置电流中，减小了系统的非线性失真。本发明改善了传统双降压式半桥逆变器电路回路中存在的电感体积较大的缺点，降低了成本，减少了电路的谐波失真。
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公开(公告)号：CN118199429A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410175036.7
申请日：2024-02-07
Applicant: 东北林业大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5395 , H02M1/00 , H02M1/12
Abstract: 交错滞环控制软开关功率放大器及滞环控制方法，涉及电机驱动领域。基于软开关控制的功率放大器，通过滞环+软开关的方法，采用正弦半波或正弦波分别构造上下滞环带，以实现高动态的滞环电流控制和软开关的模态，基于上、下滞环带的滤波电感电流减小了系统损耗，增强了系统的冗余度。使滤波电感易于设计，有利于减小输出电流的谐波。基于带偏置的正弦半波交错控制半桥功率放大器，通过滞环+交错软开关的方法，采用带偏置的正弦半波分别构造上下滞环带，实现高动态滞环电流控制和软开关的模态，每个回路可以单独优化，增加了系统的可靠性和灵活性。解决了开关频率不固定，滤波电感难确定，输出电流纹波较大，无法满足应用要求的问题。
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公开(公告)号：CN117895819A
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202311771853.0
申请日：2023-12-21
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Marx结构的单电源双极脉冲电源拓扑，所述拓扑由直流电源、全桥、Marx结构、IGBT S5～S17、二极管D1～D7构成。本发明在Marx双功率发生器的基础上，提出了一种新型模块化双极脉冲电源。该拓扑利用单个电源通过控制全桥分别对多个电容器进行并联充电，使得电容器产生不同的正负极性，然后通过控制IGBT的开断将不同极性的电容器串联起来，从而将正极性或负极性脉冲输送到负载。本发明基于Mark电路和IGBT堆作为主体框架，解决了传统脉冲电源的充电速度慢，脉冲重复率低的缺点，同时解决了在单个电源的情况下传统脉冲电源只能输出正向脉冲或负向脉冲，而不能同时产生正负脉冲的缺点。
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公开(公告)号：CN120033993A
公开(公告)日：2025-05-23
申请号：CN202510102624.2
申请日：2025-01-22
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 本发明公开了一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的电容电压主动平衡控制方法，所述方法基于功率放大器拓扑的数学模型，分析其工作状态、功率放大器的多电平电压和电感电流特性，研究梯形滤波电感电流的参数特征。根据软开关十个状态的转换机制，基于电流循环传导路径和梯形滤波等效平均电流误差最小的约束条件对梯形滤波电感电流的六个关键时间域进行动态分配。考虑飞跨电容的初值情况，载波移相调制满足了初始电压平衡条件，结合动态重构的梯形滤波电流，实现了全运行范围内多开关周期飞跨电容电压的稳定。闭环仿真结果表明，本发明提出的控制策略能够有效控制电容电压平衡，并实现高精度电流输出。
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公开(公告)号：CN117728702A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311731543.6
申请日：2023-12-15
Applicant: 东北林业大学
Abstract: 一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的控制方法，涉及超精密电机驱动控制领域。该方法为：施加直流电压源Vdc，获得梯形滤波电流形状；单个周期的平均电流iset与放大k倍的输出电流iout做比较后再放大Ce倍后得到单个周期的平均电流设定值iset*，将其送入滤波电流生成计算模型；经滤波电流生成计算模型计算后得到计算的时间t[k]和滤波电流iLf[k]，通过计算的时间t[k]和滤波电流iLf[k]生成周期变化的PWM控制信号；将PWM控制信号输入所述飞跨电容七电平软开关功率放大器，得到输出电压Vout和输出电流iout；输出电流iout放大k倍后得到输出电流设定值iout*，返回步骤二。解决了传统多电平功率放大器工作在硬开关条件下开关损耗随着开关频率的提升而急剧增加和电磁干扰严重的缺点。
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