電源仿真技術(shù)及其在CCD相機(jī)電源設(shè)計中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:電源仿真技術(shù)及其在CCD相機(jī)電源設(shè)計中的應(yīng)用研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著計算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展,電源仿真技術(shù)在電源的設(shè)計過程中發(fā)揮的作用越來越大。使用電源仿真技術(shù)不僅能縮短研發(fā)時間,還可以節(jié)約成本,因此越來越受到人們的重視。根據(jù)我們實驗室國家基金項目(10978013)后續(xù)研究的實際情況,需要研制一個體積小、電壓精度高的CCD相機(jī)電源系統(tǒng);谶@一實際需求,本學(xué)位論文開展了開關(guān)電源的仿真分析、設(shè)計方面的研究工作。由于開關(guān)電源非線性的特點,單一軟件對其整體仿真難度較大。本文提出了一種適用于不同類型電源電路的PSpice和Simulink聯(lián)合仿真方法,并通過三種電源變換電路的仿真和實測對比分析,驗證了其正確性和準(zhǔn)確性。其后,分析了CCD相機(jī)電源的技術(shù)要求,提出了總體設(shè)計方案,設(shè)計了一款開關(guān)與線性穩(wěn)壓結(jié)合的CCD相機(jī)電源,其主要電路模塊包括:電磁干擾濾波電路、輸入保護(hù)和整流電路、高頻變壓器、無源鉗位RCD電路、控制電路、反饋電路、輸出濾波電路。最后,按照前面所提出的聯(lián)合仿真方法,在PSpice和Simulink中分別構(gòu)建CCD相機(jī)電源各部分模型,進(jìn)行聯(lián)合仿真。仿真結(jié)果滿足CCD相機(jī)電源的技術(shù)指標(biāo)要求,從而驗證了本文提出的CCD相機(jī)電源技術(shù)方案的合理性和所設(shè)計的電路原理圖設(shè)計的正確性。
【關(guān)鍵詞】:PSpice Simulink 聯(lián)合仿真 電源 CCD相機(jī)
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TB852;TN86
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 論文研究背景11-12
- 1.1.1 開關(guān)電源研究背景11
- 1.1.2 電源仿真技術(shù)研究背景11-12
- 1.2 開關(guān)電源和電源仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
- 1.2.1 開關(guān)電源發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 電源仿真技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
- 1.2.3 科學(xué)級CCD相機(jī)電源的發(fā)展概況14
- 1.3 論文的研究意義14-15
- 1.4 本論文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排15-17
- 1.4.1 論文主要內(nèi)容15
- 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排15-17
- 第二章 基于PSpice和Simulink的電源聯(lián)合仿真方法17-31
- 2.1 PSpice和Simulink在電源仿真中的應(yīng)用17-18
- 2.1.1 PSpice和Simulink在電源仿真中的應(yīng)用17-18
- 2.1.2 PSpice和Simulink的電源聯(lián)合仿真18
- 2.2 電源聯(lián)合仿真的建模方法18-27
- 2.2.1 電源聯(lián)合仿真建模原則19
- 2.2.2 恒能量脈沖編碼功率變流電路的建模19-22
- 2.2.2.1 主電路的PSpice建模19-20
- 2.2.2.2 驅(qū)動電路的PSpice建模20
- 2.2.2.3 控制電路的Simulik建模20-21
- 2.2.2.4 整體聯(lián)合仿真模型21-22
- 2.2.3 2KW工頻整流和逆變電源電路的建模22-25
- 2.2.3.1 三相全橋整流電路的PSpice建模22-23
- 2.2.3.2 IGBT逆變主回路的PSpice建模23
- 2.2.3.3 控制電路的Simulink建模23-24
- 2.2.3.4 負(fù)載的PSpice建模24
- 2.2.3.5 整體聯(lián)合仿真模型24-25
- 2.2.4 永磁中頻弧焊發(fā)電機(jī)電路的建模25-27
- 2.2.4.1 三相半控橋整流電路的PSpice建模25-26
- 2.2.4.2 可控硅驅(qū)動電路的PSpice建模26
- 2.2.4.3 負(fù)載的PSpice和Simulink建模26-27
- 2.2.4.4 整體聯(lián)合仿真模型27
- 2.3 電源聯(lián)合仿真結(jié)果及其實測結(jié)果的對比分析27-29
- 2.3.1 恒能量脈沖編碼功率變流電路的聯(lián)合仿真結(jié)果及其分析28
- 2.3.2 2KW工頻整流和逆變電源電路的聯(lián)合仿真結(jié)果及其分析28-29
- 2.3.3 永磁中頻弧焊發(fā)電機(jī)電路的聯(lián)合仿真結(jié)果及其分析29
- 2.4 本章小結(jié)29-31
- 第三章 CCD相機(jī)電源系統(tǒng)分析及其總體設(shè)計31-43
- 3.1 CCD相機(jī)電源設(shè)計性能指標(biāo)31-32
- 3.2 開關(guān)電源常用的四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析對比32-38
- 3.2.1 Buck變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析32-33
- 3.2.2 Boost變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析33-34
- 3.2.3 正激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析34-35
- 3.2.4 反激式變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析35-37
- 3.2.4.1 反激式變換器工作原理35-36
- 3.2.4.2 反激式變換器工作模式36-37
- 3.2.5 四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間的對比分析37-38
- 3.3 開關(guān)電源控制電路分析38-40
- 3.3.1 脈沖寬度調(diào)制39
- 3.3.2 脈沖頻率調(diào)制39-40
- 3.3.3 脈頻脈寬混合調(diào)制40
- 3.4 CCD相機(jī)電源的總體設(shè)計40-41
- 3.5 本章小結(jié)41-43
- 第四章 CCD相機(jī)電源的電路設(shè)計43-61
- 4.1 輸入保護(hù)和電磁干擾濾波電路設(shè)計43-46
- 4.1.1 電磁干擾分析43-45
- 4.1.2 電磁干擾濾波電路參數(shù)的選擇45
- 4.1.3 輸入保護(hù)電路的選擇45-46
- 4.2 輸入整流和濾波電路設(shè)計46-47
- 4.2.1 整流電路和濾波電容參數(shù)的選取46-47
- 4.3 高頻變壓器設(shè)計47-52
- 4.3.1 輸入功率與輸出功率的計算47-48
- 4.3.2 輸入電流、電壓的最大值與最小值的確定48
- 4.3.3 脈寬調(diào)制的最大占空比和反射電壓48-49
- 4.3.4 紋波電流與峰值電流的計算49
- 4.3.5 面積乘積(AP)法計算各項參數(shù)49-52
- 4.4 無源鉗位RCD電路設(shè)計52-54
- 4.4.1 無源鉗位RCD電路功能分析52-53
- 4.4.2 無源鉗位RCD電路參數(shù)設(shè)計53-54
- 4.5 集成離線式開關(guān)芯片TOP257Y分析及其外圍電路設(shè)計54-55
- 4.5.1 TOP257Y功能分析54
- 4.5.2 TOP257Y外圍電路設(shè)計54-55
- 4.6 輸出端濾波穩(wěn)壓電路設(shè)計55-56
- 4.6.1 ±5V和20V輸出端濾波電路設(shè)計55-56
- 4.6.2 ±5V和20V輸出端三端穩(wěn)壓電路設(shè)計56
- 4.7 反饋電路設(shè)計56-58
- 4.7.1 反饋電路功能分析56-57
- 4.7.2 電流反饋控制電路設(shè)計57-58
- 4.8 CCD相機(jī)電源的整體電路原理圖設(shè)計58-59
- 4.9 本章小結(jié)59-61
- 第五章 CCD相機(jī)電源的聯(lián)合仿真61-69
- 5.1 主電路的PSpice建模61-64
- 5.1.1 輸入整流濾波電路建模61-62
- 5.1.2 RCD電路的建模62
- 5.1.3 高頻變壓器的建模62-63
- 5.1.4 輸出整流濾波及穩(wěn)壓電路的建模63-64
- 5.2 控制電路的Simulink建模64-65
- 5.3 CCD相機(jī)電源整體電路的聯(lián)合仿真及結(jié)果分析65-67
- 5.4 本章小結(jié)67-69
- 第六章 總結(jié)與展望69-71
- 6.1 本論文工作總結(jié)69
- 6.2 未來工作展望69-71
- 致謝71-73
- 參考文獻(xiàn)73-79
- 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間的成果79
【參考文獻(xiàn)】
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1 杜琰琪;多路輸出開關(guān)電源設(shè)計[D];安徽工程大學(xué);2012年
本文關(guān)鍵詞:電源仿真技術(shù)及其在CCD相機(jī)電源設(shè)計中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:283809
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