摘要

高频电源可实现高频功率输出,其后加以特定的装置产生磁场,用以研究高频磁场下水的特性变化。为了在宽功率范围实现移相全桥的零电压开关(ZVS),提高整机效率,在Boost-PWM与移相PWM双自由度控制的基础上提出一种基于模型前馈的控制方法,通过建立输出功率模型,加以模型前馈控制,结合闭环PI控制,不但可以保证输出功率满足要求和全功率范围内实现ZVS,还能够提高对于负载突变时的动态性能。本文首先提出该高频变换器的拓扑结构,详细分析其工作原理和运行状态,得到精确的基于负载输出功率数学模型,给出相对应的输出功率范围和ZVS软开关范围。最终设计基于DSP和碳化硅(SiC)MOS管的电源样机,实验结果验证本文理论的正确性,且该电源可以满足水处理实验的基本要求。