本文關(guān)鍵詞：無級無觸點交流穩(wěn)壓器的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：隨著時代的發(fā)展,越來越多精密儀器和高精度負(fù)載等現(xiàn)代電子設(shè)備都要求穩(wěn)定的交流電源供電。但是我國許多地區(qū)(特別是一些偏遠(yuǎn)地區(qū))交流電供電系統(tǒng)存在電力欠缺,電力設(shè)備老化嚴(yán)重等問題導(dǎo)致的電壓波形畸變,過、欠壓,尖峰和浪涌干擾很大。這容易造成用電設(shè)備出現(xiàn)工作不正常,精度下降,甚至?xí)斐蓳p害。因此保證用電設(shè)備的供電品質(zhì)是其安全運行的前提,為了解決上述問題,交流穩(wěn)壓器的使用是非常有必要的。傳統(tǒng)的交流穩(wěn)壓器存在穩(wěn)壓精度低、效率低、體積大、響應(yīng)速度慢、成本高等缺點。為了克服以上交流穩(wěn)壓器的缺點,本文利用高頻開關(guān)電源的設(shè)計技術(shù),通過PWM控制開關(guān)型器件IGBT導(dǎo)通與關(guān)斷以及4個雙向晶閘管導(dǎo)通順序進(jìn)行交流斬波來實現(xiàn)電壓的補(bǔ)償。主電路主要有補(bǔ)償變壓器、4個帶反并聯(lián)二極管的IGBT、4個可控硅、輸入、輸出濾波器等組成。補(bǔ)償變壓器能夠使電路不必處理全部的輸出功率,減小了主電路元器件的容量,降低了硬件成本。它以ARM控制器STM32F103C8T6為主控芯片,通過信號采集模塊獲得輸出電壓、輸出電流,通過PID控制算法進(jìn)行處理,確定PWM的占空比和電壓的補(bǔ)償極性,然后控制開關(guān)管IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷,通過PWM斬控補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行調(diào)壓,實現(xiàn)了對市電電壓的波動進(jìn)行實時的正負(fù)補(bǔ)償,最終達(dá)到交流穩(wěn)壓電源穩(wěn)定輸出的目的。本項目包括硬件部分和軟件部分的設(shè)計。硬件部分首先介紹了系統(tǒng)的整體框架,然后分別對每個模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹,包括功率補(bǔ)償電路、電源電路、信號調(diào)理電路、通信接口電路、按鍵控制電路、液晶顯示電路等。軟件部分采用層次化、模塊化的設(shè)計思想,主要包括軟啟動控制任務(wù)、監(jiān)視任務(wù)、系統(tǒng)故障保護(hù)任務(wù)、信號采集與數(shù)據(jù)處理任務(wù)、PID算法任務(wù)、通信處理任務(wù)、按鍵處理任務(wù)、液晶顯示任務(wù)、起始任務(wù)和空閑任務(wù)。經(jīng)搭載實驗測試平臺后對本項目中的樣機(jī)按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試,實驗結(jié)果完全符合設(shè)計要求。本文設(shè)計的交流穩(wěn)壓器具有穩(wěn)壓精度高、效率高、響應(yīng)速度快、無觸點、調(diào)壓范圍寬、體積小等一系列優(yōu)點。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM44

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