【摘要】：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電源作為各行各業(yè)的基礎(chǔ),人們對(duì)電源的需要不斷增加,因此在現(xiàn)代電子領(lǐng)域中對(duì)電源的研究學(xué)習(xí)已經(jīng)成為科研人員一個(gè)努力的方向�，F(xiàn)在人們對(duì)精度高、穩(wěn)定度高等優(yōu)良性能的智能化恒流源的需要越來越迫切,恒流源不僅具有使用價(jià)值,而且能夠帶來經(jīng)濟(jì)效益。恒流源廣泛應(yīng)用于工控、軍工、電器、航天等工業(yè)生產(chǎn)和生活的領(lǐng)域,航天器外罩耐熱材料需要通過高溫?zé)崮M實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),本文主要研究的是利用恒流源為高溫發(fā)熱系統(tǒng)提供輸出電流,用于模擬航天器等所經(jīng)歷的高溫高輻射環(huán)境,為內(nèi)部載荷熱設(shè)計(jì)提供外部條件以及驗(yàn)證依據(jù)。本文深入分析了開關(guān)電源的原理,各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn)等有關(guān)知識(shí),對(duì)各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所組成的電路進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比,設(shè)計(jì)了一種基于半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的恒流源。本設(shè)計(jì)采用了一款高性能的脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,PWM)控制器UC3825為控制的核心,給出了恒流源電路的整體設(shè)計(jì)圖,并對(duì)組成恒流源的電磁干擾(Electro Magnetic Interference,EMI)電路、輸入整流濾波電路、高頻逆變電路、控制電路、保護(hù)電路、輸出整流濾波電路、控制電路、保護(hù)電路、輔助電源等幾部分電路進(jìn)行的設(shè)計(jì)分析并對(duì)其作用進(jìn)行了闡述。本文是采用UC3825產(chǎn)生的高頻PWM信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)芯片IR2110對(duì)半橋型逆變器的開關(guān)管提供控制信號(hào),使其交替的導(dǎo)通與截止,將經(jīng)過整流濾波后的直流電逆變成交流電,在通過輸出整流電路得到穩(wěn)定的直流電,為高溫發(fā)熱系統(tǒng)提供產(chǎn)生所需要的電流,建立了高溫?zé)崮M系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并利用基于反向傳輸(Back Propagation,BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比例積分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制算法對(duì)該模型進(jìn)行了仿真,同時(shí)對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制與常規(guī)PID控制進(jìn)行了對(duì)比,得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制具有優(yōu)越性。最后通過對(duì)該恒流源的性能進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試表明,具有良好的性能。
【圖文】：

半橋變換器電路在開關(guān)電源中是一種常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其組成部分包括半橋逆變器、高頻變壓器，，電路利用率高，效率高，電路相對(duì)簡單，其主要實(shí)用于電壓較低的場(chǎng)合。其半橋變換器電路如圖3-1所示。圖 3-1 半橋變換器電路結(jié)構(gòu)Fig.3-1 Half-bridge converter circuit structure3.1.1 半橋變換器工作原理根據(jù)本設(shè)計(jì)的需求，開關(guān)管選用的是IRF460，其耐壓高并且價(jià)格實(shí)惠，是開關(guān)電源中常用的開關(guān)管。工作原理：半橋變換器中的兩個(gè)開關(guān)管依次導(dǎo)通和截止，來自市電經(jīng)過整流濾波處理后所得到的電壓輸入到變壓器T的原邊，在變壓器T的原邊產(chǎn)生高頻脈沖電壓，副邊產(chǎn)生交變的方波脈沖，以實(shí)現(xiàn)能量傳輸以及功率轉(zhuǎn)換的作用。當(dāng)開關(guān)管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，此時(shí)開關(guān)管Q2處于截止?fàn)顟B(tài)，電流流經(jīng)開關(guān)

美國Synopsys公司推出了仿真軟件saber，在開關(guān)電源領(lǐng)域的時(shí)域和頻域仿真中得到了廣泛的應(yīng)用，其強(qiáng)大的功能，在工程應(yīng)用中起著越來越重要的作用，受到人們的青睞。半橋電路的仿真如圖3-6所示：圖 3-6 半橋電路仿真Fig.3-6 Half - bridge circuit simulation
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2692369