數(shù)控高壓直流電源的研制
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 05:43
高壓直流電源廣泛運(yùn)用于電力測試、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、汽車工藝、環(huán)境保護(hù)、軍事武器等領(lǐng)域,傳統(tǒng)高壓直流電源往往采用線性技術(shù),體積龐大且效率低下。隨著科技發(fā)展,開關(guān)電源技術(shù)逐漸應(yīng)用于高壓直流電源的設(shè)計(jì)中。然而,高壓電源的電壓調(diào)節(jié)大多還處于電位器調(diào)節(jié)方式,效率和調(diào)節(jié)精度低下,數(shù)控調(diào)節(jié)的高壓直流電源成為研究的熱點(diǎn)。設(shè)計(jì)一種用于電磁脈沖源的高壓直流電源,在比較五種常見的主電路拓?fù)浠A(chǔ)上,選擇半橋拓?fù)渥鳛槟孀儾糠值耐負(fù)?將軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用到主電路中。對高壓直流電源進(jìn)行整體電路設(shè)計(jì),包括輸入濾波電路、降壓整流濾波電路、直流斬波電路、控制電路、逆變電路、高頻變壓器、倍壓整流電路、采樣電路、過流保護(hù)電路和輔助電源。將市電經(jīng)過EMI濾波后,進(jìn)行降壓和整流濾波得到穩(wěn)定的低壓直流電源,經(jīng)直流斬波電路后得到電壓可調(diào)的低壓直流輸出,通過半橋逆變后轉(zhuǎn)換為高頻交流,送至高頻變壓器升壓,通過五階倍壓整流電路得到所需可調(diào)直流高壓?刂齐娐凡捎肁T89C52單片機(jī)生成PWM波作為Buck電路控制信號,并將輸出電壓與所需目標(biāo)電壓進(jìn)行比較后調(diào)整PWM波占空比。利用Buck電路占空比可調(diào)的特性調(diào)節(jié)其輸出電壓,實(shí)現(xiàn)高壓端電壓調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)半橋串聯(lián)...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.3輸入濾波電路實(shí)物圖??
?Z\d3?2\?d4??圖3.4單相橋式整流電路圖??其中Z)/和為一組,乃2和為一組,在輸入電的正半周期和負(fù)半周期分別導(dǎo)通,??于是便可以得到較大紋波的直流電,再經(jīng)過電解電容C濾波去除一部分交流分量后,??在心兩端形成穩(wěn)定的直流輸出,如圖3.5所示。??交流輸入?直流輸出????電源變壓器??整流電路??濾波電路????個(gè)?1?個(gè)?1?1?■?個(gè)?個(gè)??U?U?U?U??.(U?.=:??圖3.5降壓整流濾波電路框圖??在設(shè)計(jì)中,r用于隔離和降壓,將市電降壓后便于實(shí)現(xiàn)逆變電路直流母線電壓的??調(diào)節(jié),降低逆變電路對于元件的要求,消除電網(wǎng)上的過電壓脈沖以及高次諧波,此處??選用德力西BK-500VA型隔離變壓器,如圖3.6所示。??M欄H??mmi'??圖3.6德力西BK-500VA型隔離變壓器??24??
—f==E2=y ̄寧?gnd??圖3.10?BTS驅(qū)動(dòng)板實(shí)物圖?圖3.11?BTS7960內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖??3.3.2低通濾波器設(shè)計(jì)??BTS7960驅(qū)動(dòng)板輸出的是方波信號,需要經(jīng)過L和C組成低通濾波器,通過直流??分量,濾除諧波分量,將方波信號轉(zhuǎn)換為大小為方波信號平均值的恒定直流電。??但是,在實(shí)際工程情況下,輸出中會(huì)含有少量開關(guān)管通斷產(chǎn)生的高次諧波,其波??形表達(dá)為:??M〇(0?=?^0?+llrfpple(t)?(3-11)??一般情況下,開關(guān)紋波的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直流分量,艮P:??Kw,L?^〇?。-⑵??此時(shí)近似認(rèn)為輸出電壓為直流分量,艮P:??u0(t)^u0?(3-13)??當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),電感電壓為:??uL?(t)?=?Ui-uQ?{t)?(3-14)??由式(3-13)可得:??uL{t)?=?Ud-U0?(3-15)??此時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]300kV小型高壓電源設(shè)計(jì)[J]. 叢恩佳,孟德川,鄧玉福. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(05)
[2]一種高壓脈沖電源設(shè)計(jì)[J]. 彭享,葉兵,朱旗,韋靖博. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(11)
[3]一種高頻鏈模塊化電力電子變壓器[J]. 高范強(qiáng),李子欣,徐飛,王哲,趙聰,王平,李耀華. 電工電能新技術(shù). 2017(05)
[4]36kV電子束轟擊爐高壓直流開關(guān)電源設(shè)計(jì)[J]. 姬軍鵬,陳文潔,馬志鵬,曾光,楊旭. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]彈丸初速測量系統(tǒng)X射線管高壓電源的研究[J]. 盧東東,顧金良,羅紅娥. 電子測量技術(shù). 2017(02)
[6]一種基于RLC串聯(lián)諧振的甚低頻天線阻抗測量方法[J]. 王怡嶠,劉遠(yuǎn)宏,江思杰,王定虎. 艦船電子工程. 2017(01)
[7]基于高頻交流鏈接技術(shù)的大功率高壓直流電源[J]. 李偉,劉慶想,張政權(quán),李相強(qiáng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(16)
[8]新型電子束焊機(jī)高壓電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 范霽康,齊鉑金,劉方軍,張偉,齊秦,王海濤. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]淺談現(xiàn)代電力電子及低壓電源技術(shù)的發(fā)展[J]. 張錦鵬. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2016(02)
[10]200kV低紋波高穩(wěn)定度直流高壓電源[J]. 李亞維,謝敏,藍(lán)欣,劉云濤,馬成剛,吳烈. 強(qiáng)激光與粒子束. 2016(01)
博士論文
[1]LCC諧振兩級式高壓直流電源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高鐵峰.東南大學(xué) 2017
碩士論文
[1]級聯(lián)拓?fù)涓邏褐绷鏖_關(guān)電源研究[D]. 彭振岳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]油煙凈化器高壓電源設(shè)計(jì)[D]. 朱俊璐.河北大學(xué) 2017
[3]高壓LCC諧振變換器研究[D]. 張智瑜.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[4]大功率磁控管直流電源的研制[D]. 劉佳鳴.南京師范大學(xué) 2017
[5]電廠電除塵的高頻高壓開關(guān)電源的設(shè)計(jì)[D]. 高志佳.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[6]串聯(lián)諧振高壓電容器充電電源全諧振控制方案研究[D]. 尹立業(yè).華中科技大學(xué) 2016
[7]輕型高頻高壓電源的研制及其電纜故障測距研究[D]. 張德卿.重慶大學(xué) 2016
[8]基于單片機(jī)的變頻器綜合檢測系統(tǒng)的研制[D]. 張文超.東北石油大學(xué) 2016
[9]電纜現(xiàn)場試驗(yàn)用高壓衰減振蕩波發(fā)生裝置的研制[D]. 趙豐.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[10]3KW高頻高壓電源中諧振變換器研究[D]. 翟志凱.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號:3473167
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3.3輸入濾波電路實(shí)物圖??
?Z\d3?2\?d4??圖3.4單相橋式整流電路圖??其中Z)/和為一組,乃2和為一組,在輸入電的正半周期和負(fù)半周期分別導(dǎo)通,??于是便可以得到較大紋波的直流電,再經(jīng)過電解電容C濾波去除一部分交流分量后,??在心兩端形成穩(wěn)定的直流輸出,如圖3.5所示。??交流輸入?直流輸出????電源變壓器??整流電路??濾波電路????個(gè)?1?個(gè)?1?1?■?個(gè)?個(gè)??U?U?U?U??.(U?.=:??圖3.5降壓整流濾波電路框圖??在設(shè)計(jì)中,r用于隔離和降壓,將市電降壓后便于實(shí)現(xiàn)逆變電路直流母線電壓的??調(diào)節(jié),降低逆變電路對于元件的要求,消除電網(wǎng)上的過電壓脈沖以及高次諧波,此處??選用德力西BK-500VA型隔離變壓器,如圖3.6所示。??M欄H??mmi'??圖3.6德力西BK-500VA型隔離變壓器??24??
—f==E2=y ̄寧?gnd??圖3.10?BTS驅(qū)動(dòng)板實(shí)物圖?圖3.11?BTS7960內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖??3.3.2低通濾波器設(shè)計(jì)??BTS7960驅(qū)動(dòng)板輸出的是方波信號,需要經(jīng)過L和C組成低通濾波器,通過直流??分量,濾除諧波分量,將方波信號轉(zhuǎn)換為大小為方波信號平均值的恒定直流電。??但是,在實(shí)際工程情況下,輸出中會(huì)含有少量開關(guān)管通斷產(chǎn)生的高次諧波,其波??形表達(dá)為:??M〇(0?=?^0?+llrfpple(t)?(3-11)??一般情況下,開關(guān)紋波的幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直流分量,艮P:??Kw,L?^〇?。-⑵??此時(shí)近似認(rèn)為輸出電壓為直流分量,艮P:??u0(t)^u0?(3-13)??當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),電感電壓為:??uL?(t)?=?Ui-uQ?{t)?(3-14)??由式(3-13)可得:??uL{t)?=?Ud-U0?(3-15)??此時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]300kV小型高壓電源設(shè)計(jì)[J]. 叢恩佳,孟德川,鄧玉福. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(05)
[2]一種高壓脈沖電源設(shè)計(jì)[J]. 彭享,葉兵,朱旗,韋靖博. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(11)
[3]一種高頻鏈模塊化電力電子變壓器[J]. 高范強(qiáng),李子欣,徐飛,王哲,趙聰,王平,李耀華. 電工電能新技術(shù). 2017(05)
[4]36kV電子束轟擊爐高壓直流開關(guān)電源設(shè)計(jì)[J]. 姬軍鵬,陳文潔,馬志鵬,曾光,楊旭. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]彈丸初速測量系統(tǒng)X射線管高壓電源的研究[J]. 盧東東,顧金良,羅紅娥. 電子測量技術(shù). 2017(02)
[6]一種基于RLC串聯(lián)諧振的甚低頻天線阻抗測量方法[J]. 王怡嶠,劉遠(yuǎn)宏,江思杰,王定虎. 艦船電子工程. 2017(01)
[7]基于高頻交流鏈接技術(shù)的大功率高壓直流電源[J]. 李偉,劉慶想,張政權(quán),李相強(qiáng). 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(16)
[8]新型電子束焊機(jī)高壓電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 范霽康,齊鉑金,劉方軍,張偉,齊秦,王海濤. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[9]淺談現(xiàn)代電力電子及低壓電源技術(shù)的發(fā)展[J]. 張錦鵬. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2016(02)
[10]200kV低紋波高穩(wěn)定度直流高壓電源[J]. 李亞維,謝敏,藍(lán)欣,劉云濤,馬成剛,吳烈. 強(qiáng)激光與粒子束. 2016(01)
博士論文
[1]LCC諧振兩級式高壓直流電源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高鐵峰.東南大學(xué) 2017
碩士論文
[1]級聯(lián)拓?fù)涓邏褐绷鏖_關(guān)電源研究[D]. 彭振岳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]油煙凈化器高壓電源設(shè)計(jì)[D]. 朱俊璐.河北大學(xué) 2017
[3]高壓LCC諧振變換器研究[D]. 張智瑜.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[4]大功率磁控管直流電源的研制[D]. 劉佳鳴.南京師范大學(xué) 2017
[5]電廠電除塵的高頻高壓開關(guān)電源的設(shè)計(jì)[D]. 高志佳.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[6]串聯(lián)諧振高壓電容器充電電源全諧振控制方案研究[D]. 尹立業(yè).華中科技大學(xué) 2016
[7]輕型高頻高壓電源的研制及其電纜故障測距研究[D]. 張德卿.重慶大學(xué) 2016
[8]基于單片機(jī)的變頻器綜合檢測系統(tǒng)的研制[D]. 張文超.東北石油大學(xué) 2016
[9]電纜現(xiàn)場試驗(yàn)用高壓衰減振蕩波發(fā)生裝置的研制[D]. 趙豐.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[10]3KW高頻高壓電源中諧振變換器研究[D]. 翟志凱.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號:3473167
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3473167.html
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