对用于高压场合的LCC谐振变换器进行了分析和研究, 采用基波近似法推导等效模型, 建立了谐振电路的大信号模型和等效模型, 对LCC谐振变换器的稳态特性进行分析, 采用了一种以输入阻抗角为限定条件的参数设计方法, 该方法可以实现谐振变换器零电压开关的同时兼顾谐振电流对效率的影响。在大信号模型的基础上, 建立了小信号模型, 得到输出电压与输入占空比之间的传递函数, 从而建立闭环系统, 实现电压的宽范围输出。通过Simulink仿真验证了所设计的LCC谐振变换器可实现全负载范围的零电压开关(ZVS), 说明了设计方法的可行性。

根据半桥LLC谐振变换器的拓扑结构, 采用了一种混合控制方式, 整合了电荷控制和传统频率控制两种控制方式。与目前的电荷型控制、双频率控制等常用控制方式相比, 该控制方式增加的频率补偿斜坡, 使得补偿器的设计十分简单, 改进的线路瞬态性能可降低输出电容器值。根据基波分析法得到半桥LLC谐振变换器等效电路, 确定了直流增益与品质因数、归一化频率和谐振电感与励磁电感的比值之间的关系式, 并由该关系式设计出合适的谐振器件参数。通过混合控制方式与设计的LLC谐振参数搭建了一台5 kW/±85 V半桥LLC谐振变换器进行实验验证, 实验结果显示, 该样机动态特性良好, 能够得到稳定的输出电压和具有较高的传输效率, 验证了所采用的控制方法和基波分析法设计的LLC谐振参数的可行性。

介绍了一种基于AC-Link串联谐振的Buck-Boost变换器拓扑结构, 用状态平面分析法对串联谐振电路在Buck模式和Boost模式下工作过程进行分析。该方法相比于传统的基波等效分析法具有直接、精确和求解简单的特点。给出了详细的推导过程, 提出了一种控制算法。建立了Matlab/Simulink仿真模型, 仿真结果表明, 该控制算法能够实现Buck和Boost的功能, 能够得到稳定的输出电压, 输入电流谐波含量低的特点, 可以实现变换器在较宽的范围内调节输出电压。

基于AC-Link技术的充电电源具有高效率、高功率密度等优点, 可作为高功率微波系统的初级能源。针对三相AC/AC能量变换的需求, 仿真研究了一种基于AC-Link并联谐振技术的三相AC/AC变换器。给出了并联谐振AC-link三相AC/AC变换器的拓扑结构; 分析了控制原理; 阐述了16模式的具体控制过程和软开关切换的实现方法; 明确了开关切换时间的计算方法; 搭建15 kW仿真平台分析了不同负载要求下的能量变换过程。结果表明:该变换器可以实现固定输出的能量变换, 并且输出电压、频率可调; 输入/输出电流波形均为正弦, 输入功率因数为1; 控制方法正确有效, 实现了软开关切换。

为提高电源在电网非理想输入情况下工作的适应性，采用解耦双同步坐标系下的三相锁相环，能够获取电网电压的相位与频率信息，并通过FIR滤波环节提取输入线电压的基波幅值，及时准确地为电源提供控制参数。建立了Matlab/Simulink仿真模型，在三相输入不平衡、频率变化、电压畸变等情况下进行仿真，并基于DSP2812芯片编写了控制程序进行测试。仿真与实验结果表明：在各种电网输入情况下，该方法都能够准确提取输入线电压的幅度、相位以及频率信息，为电源的良好运行提供保障。

根据绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作特性，研究设计了一种应用于脉冲功率系统的开关驱动电路，实现了IGBT的快速开通。阐述了驱动电路的原理，设计了基于平面变压器的驱动电路，在驱动芯片基础上为栅极提供幅值为60 V脉冲电压，提高开关速度。最后使用Blumlein双线结构对驱动电路的性能进行了实验验证。应用这种驱动方式，提高了集电极电流上升速率。实验结果表明，在1000 V的工作电压下，通过IGBT的脉冲电流达到了470.53 A，脉冲前沿为40 ns，di/dt达到9.41 A/ns，相比数据手册提供的数据，该电流上升速度提高了7.53倍，实现了对IGBT的快速驱动。

常规恒流充电电源输入端的功率随着输出电压的升高而逐渐增加, 充电结束时输入端的功率由最大值迅速降为0, 不仅需要电网能够提供近2倍于平均值的峰值功率, 还会造成电网电压的波动, 特别是在重复频率与工频接近的大功率应用场合时, 可能造成电网滤波系统的振荡, 影响供电可靠性和干扰其他用电设备。提出了一种带有储能环节的电路拓扑, 使得在对负载恒流充电期间, 输入端的功率保持在平均功率水平。充分利用了串联谐振电路断续工作模式的特点, 无需辅助变换器, 仅通过双向开关对电流的控制, 可将充电初期多余能量存储到储能环节, 并在充电后期逐渐将此能量向负载释放, 在充电启停时刻储能环节的净增能量为0。将上述拓扑电路添加到基于DC-link的恒流充电电源中, 进行了分析和控制参数推导, 并在输出电流8 A、最高输出电压5 kV的电源上进行了实验, 结果表明: 充电期间直流母线提供的电流基本稳定, 幅值为常规方案中最大母线电流的一半左右。

采用UDP通信协议实现基于VxWorks的阵列天线主控系统与各分系统之间的多节点通信；在应用层中设计了通信协议，保证通信双方可以正常通信；同时，设计了缓冲机制，用以存储收发的命令，保证信息在传输过程中不丢失，使命令任务能够有序正常的执行。实验结果表明，该协议及缓冲队列可以有效的实现阵列天线主控系统与各分系统之间的多节点通信。