随着电力电子器件的不断更新,净化稳压电源的性能正在逐步提升,其在很多重要场合得到广泛应用,如医院、石油开采等。“十二五”期间,国家将深海油气开采作为重要战略,因此,在相关政策的引导下,水下生产联合测试系统以及水下生产控制系统的研究走上了快车道。数字式交流净化稳压电源作为水下生产测试系统的重要组成部分,能够实现稳压与调压功能,保障生产测试顺利进行,从而提高水下控制器的工作可靠性,减少不必要的损失。本文在传统设计方法的基础上,运用复合控制策略以及智能化操作模式有效提高电源系统的工作效率,实现参数在线监测以及系统故障诊断。本论文的主要工作及创新点如下:(1)通过对比分析,建立了单相全桥逆变模型,推导出逆变模型传递函数;采用数字PID与无差拍复合控制模式改善系统动静态性能,其中数字PID算法用于提高电压外环的控制精度,减小输出电压误差,无差拍算法用于改善电流内环的动态性能。(2)电源系统硬件开发采用模块化设计思想,部分电路给出原理图设计过程,通过参数计算与仿真分析,不断优化硬件电路参数,提高系统性能;系统软件设计主要围绕SPWM算法、串行通信、数据采集等模块展开,模块化的编程方式使程序管理更加高效;为实现电源本地测控与远程监控,系统设计了两种工作模式:本地操作、远程操作;本电源应用在联合测试系统中,现场工作环境对电源设计提出很大挑战,为确保电源可靠运行,机柜设计时,充分考虑了防潮湿、防盐雾等要求。(3)稳压电源调试分为模块调试及整机调试,经调试处理后,排除系统故障,优化设计方案;为验证电源指标,根据相关标准制定系统测试方案,利用电网模拟器、防孤岛负载器等设备,模拟电源工作状态,通过分析测试结果,判断系统工作状态,从而有针对性地给出改进方案;电源系统设计,考虑EMC影响,并给出抗干扰措施。本数字式电源实现了多功能操作,兼备传统稳压电源的净化稳压功能,随着我国深海采油以及水下生产联合测试系统的不断发展,其应用将会越加广泛。