基于MOSFET的高精度電容器充電電源研究.pdf

1、非穩(wěn)態(tài)NMR測量方案具有對脈沖磁場進(jìn)行高精度、大范圍測量的能力。通過測量結(jié)果可以為脈沖磁場環(huán)境中的科學(xué)研究和脈沖磁體的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的場強(qiáng)信息。為了更好地設(shè)計(jì)非穩(wěn)態(tài)NMR測量方案，要求所測量的脈沖型外磁場具有較高的重復(fù)精度，以減小對非穩(wěn)態(tài)NMR測量方案準(zhǔn)確性的影響。脈沖磁場產(chǎn)生裝置由供電電源，放電電路、磁體三部分組成，其中高精度的供電電源是實(shí)現(xiàn)高重復(fù)精度脈沖磁場的必要條件。本文針對產(chǎn)生高重復(fù)精度脈沖磁場的需求，設(shè)計(jì)和研制了基于MOSF

2、ET的高精度電容器充電電源。
　　針對電容器充電電源輸入功率因數(shù)高，重復(fù)充電速度快的要求，提出以前級Buck-Boost功率因數(shù)校正電路和后級 LCC諧振電路相結(jié)合的主電路結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的混合式控制策略作為電容器充電電源的實(shí)現(xiàn)方案。分析了前級Buck-Boost功率因數(shù)校正電路的工作原理和平均電流控制策略以及后級LCC諧振電路的連續(xù)、斷續(xù)工作模式特性和電壓、電流傳輸特性。闡述了混合式控制策略的四個(gè)工作階段和實(shí)現(xiàn)方式以及充電電源的保壓

3、閉環(huán)控制。并通過MATLAB仿真驗(yàn)證了混合式功率控制策略能有效加快充電速度，提高電源功率密度的優(yōu)點(diǎn)。
　　為了提高充電電源的抗干擾性能和保證充電精度，通過分析MOSFET的工作特性來優(yōu)化設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路及主電路布局和相應(yīng)的緩沖電路的措施，減小了主電路的干擾。針對精確采集電容電壓信號的需求，采用差分放大原理，使用低溫漂高穩(wěn)定度的電阻分壓器、運(yùn)放和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片以及高穩(wěn)定性電源芯片，設(shè)計(jì)了精度高穩(wěn)定性好的采集電路。
　　最后，根據(jù)上述