本文關鍵詞：X光機電源設計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

中圖分類號:TM919密級:公開學科分類號:621.3論文編號:1000406121899夕考放季碩士學位論文X光機電源設計與研究作者姓名賈振宇學科專業(yè)電力電子與電力傳動指導教師姜學東副教授培養(yǎng)院系電氣工程學院二零零九年六月‘了尹，尹碩士學位論文X光機電源設計與研究DesignandStudyofX一 rayAPParatusPowerSuPPlySystem作者:賈振宇導師:姜學東北京交通大學2009年6月學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解北京交通大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學位論文作者簽名:厲赫冷導師簽名:年如弓柏簽字日期:您了日叼次l/期日字簽中圖分類號:TMglgl」 DC:621.3學校代碼:10004密級:公開北京交通大學碩士學位論文X光機電源設計與研究DesignandStu勿ofX一 rayAPParatusPowersuPPlySystem稱號職學作者姓名:賈振宇導師姓名:姜學東06121899副教授學位類別:工學學位級別:碩士學科專業(yè):電力電子與電力傳動研究方向:電傳動與控制北京交通大學2009年6月致謝本論文的工作是在我的導師姜學東教授的悉心指導下完成的，姜學東教授嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和科學的工作方法給了我極大的幫助和影響，并對于我今后的工作、生活、做人方面產(chǎn)生長遠的積極影響。在此衷心感謝四年來姜學東老師對我的關心和指導。邱瑞昌教授悉心指導我完成了實驗室的科研工作，在學習上和生活上都給予了我很大的關心和幫助，特別是在導師出國之后，全面擔負起了導師的工作和職責，邱老師認真負責的工作態(tài)度以及一絲不茍的精神讓我深受感動，在此向邱瑞昌老師表示衷心的謝意。實驗室荊龍老師對于我的科研工作和論文撰寫方面都提出了許多的寶貴意見，在此表示衷心的感謝。在實驗室工作及撰寫論文期間，王愛國、梅業(yè)偉、邱晨等同學在電路設計，調(diào)試和論文撰寫方面給予了熱情幫助，在此向他們表達我的感激之情。感謝我的女朋友小晶，是她在承受著沉重工作壓力的同時默默地關心著我的日常生活、工作學習的方方面面。也感謝我的父母、弟弟，他們的理解和支持使我能夠在學校專心完成我的學業(yè)，也是他們的含辛茹苦讓我無憂地生活在大學校園。最后，向培養(yǎng)了自己7年之久的母校和老師們致敬。中文摘要中文摘要摘要:X光具有很強的穿透力，醫(yī)學上常用作透視檢查

，工業(yè)中可以用來探傷。X光機在我們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)中有著極其廣泛的應用，在車站、機場入口處的安檢門、安檢通道等就是X光機的典型應用。本論文設計的就是X光機電源。論文首先介紹了現(xiàn)代X光機電源的基本原理，在此基礎之上進一步論述了電源系統(tǒng)總體的設計框架和設計目標。X光機電源在硬件上包括兩大部分:高壓控制器和燈絲電流控制器。除了主體電路之外，為了提高輸入端功率因數(shù)并降低輸入電流諧波影響，論文還設計了基于UC3854的有源功率因數(shù)校正電路;為了給電源系統(tǒng)的芯片等供電，實現(xiàn)了具有多路輸出的反激變換輔助電源。論文正文部分詳細闡述了電源系統(tǒng)主電路和控制電路的設計方法、原理等，包括功率開關器件選取，電感、電容阻值的計算。高壓控制器由BUCK和半橋逆變電路等幾個部分組成，燈絲電流控制器主要由半橋逆變電路等組成。主電路開關管選用MOSFET，BUCK電路開關頻率IO0kHz，半橋逆變頻率 30kHz。電源系統(tǒng)輸出電壓值由BUCK電路來給定。論文完成了整個電源系統(tǒng)的硬件電路設計、元器件選取，PCB的繪制和最終電路的調(diào)試。電源的控制系統(tǒng)分別采用兩種模式:采用傳統(tǒng)的PWM芯片模式和采用dSPIC30F202O的數(shù)字化控制模式。論文中三個功率主電路完成了基于UC3825的PwM驅(qū)動，反饋控制由PI調(diào)節(jié)器校正;此外，論文實現(xiàn)了以dsPIC3OF2020為核心的數(shù)字化控制，完成了PWM、RS232串口通信和數(shù)字P功控制。編寫了PC遠程監(jiān)控軟件，在人機界面可以對輸出電壓、電流進行給定和實時監(jiān)測，實現(xiàn)了對X光機電源的遠程控制。關鍵詞:X光機;輔助電源;UC3825;BUCK變換器分類號:TMglg;621.3ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:X~rayhasastrongPenetratingPower， usedinmediealfluoroseoPy，andalsoeanbeusedinthetestingindustry.X一 rayAPParatusinourdailylife， aswellasindustrialProductionhaveaverywiderangeofaPPlieations.Suehasatthestation，theairportsecurityeheeksattheentraneedoor， securityaceess，， theseareX一 rayAPParatus，styPiealapplieation.Thisthesis15designedtopowers即 plysystemofX一 rayApparatus.Firstly， introdueesthemodemX一r盯APParatus’ basiePrineiPles， onthebasisof丘武herdiscussionontheoverallPowersystemdesignframeworkanddesi助objeetives.X.rayApparatusPowersuPPlyinthehardwareincludestwomajorParts:High一voltageeo血 ollerandFil田neni一 eurrenteontroller.Inadditiontothemaineireuit， inordertoincreasetheinPutPowerfactorandreducetheimPactofinPutc叮enth翻nnonies， thesisalsodesignedactivePowerfactoreorreetioneireuitbasedontheUC3854:ForthesakeofsuPPlyingICchiPs， thesisachieveswithmulti一 outPutAuxiliary偽一 backPower·Seeondly，

thebodyofthethesiselaboratedonth已 maineireultandeontroleircuitdesignmethod，PrinciPle， includingPowerswitehingdevieesseleeting， induetaneeandeapacitanceealeulation.High一 voltageeontroller15mainlyeomPosedbyBUCKinverter助 dhalf-bri叱 einverter， andFilament一 Currenteontroller15maiulyeomPosedbyhalf-bridgeinverter.ThemaineireultswltehesseleetMOSFET， andBUCKeireultswitehingfrequency15100kHz， half-bridgeinverterfrequeney1530kHz.PowersystemoutPutvoltagevalue15givenfromBUCKeireult.ThesiseomPletedtheeniirePowersystemhardwarecircuitdesign， eomPonentselection， PCBandfinalrenderingofthedebugeireuit.Ineddition， PowersuPPlyeontrolsystemusestwomodes:thetraditionalmodelofthePWMehiPandtheuseofthedsPIC3OF2020digitaleontr01mode.ThesiseomPletedthethreePowermaineircuitofthePWMbasedonUC3825drivenandfeedbackeontroleorreetionviaPlregulator:atthesametime， thePaperhasaceomPlisheddigitaleontrolatitseoreofdsPIC30F2020， ineludingPWM， RS232serialeornrnunieationanddigitalPIDeontrol.Ailast， thesisProgrammedPCremotemonitoringsoftware， inthehuman一 machineilltCrfaeeeanachieveoutPutvoltageandeurrentforagivenandreal一 timemonitoring， 50genuinelyrealizedremoteeontroloftheX一 rayAPParatusPowersystem.KEYWORI)S:X.rayAPParatus;auxiliaryPowersuPPly:UC3825;BUCKCLASSNO:TMglg;621.3目錄目錄中文摘要...........................................................................................................……iliABSTRACT.......................................................................................................……iv第一章緒論.........……‘.......................................................................................……11.1論文背景..............................................................................................……11.2x光的產(chǎn)生原理....................................................·····························..……11.3X光機電源系統(tǒng)的總體設計...............................................................……21.4論文的主要研究內(nèi)容...........................……，...........................……，......……3第二章高壓控制器設計....................··.····························································……52.1高壓控制器主電路的設計.........................................................……，...……52.1.1Buck變換器設計...............................................························……62.1.2半橋逆變電路設計........................············································……92.1.3倍壓整流電路分析.................................................

................……，n2.2高壓控制器驅(qū)動電路設計.................................................................……132.2.1PWM控制芯片介紹...............................................................……132.2.2高壓控制器PWM驅(qū)動電路設計.........................................……152.3高壓控制器閉環(huán)控制設計.................................................................……182.3.1電壓電流反饋電路設計..........................................................……182.3.2PI調(diào)節(jié)器的設計...............................................................··.···········……20第三章燈絲電流控制器設計.........................................................................……233.1電流控制器主電路設計.....................................................................……233.2電流控制器驅(qū)動電路設計.................................................................……233.3燈絲電流控制器閉環(huán)控制設計.........................................................……25第四章有源功率因數(shù)校正器及輔助電源的設計.......................................……274.1有源功率因素校正器基本原理及控制方法...........……，..................……274.1.1APFc原理簡介...............................……，..........·······················……274.1.2APFC控制方法選擇...............................................................……284.2功率因素校正器主電路設計............................................................……284.2.1熱敏電阻選擇...................................................··.··.·················……294.2.2整流橋的選取............................................······························……304.2.3儲能電感的選擇...............................................................·······……30北京交通大學碩士學位論文4.2.4支撐電容的選擇...............................................................·····.……314.2.5開關管與二極管的選擇.........................................................……324.2.6電流采樣電阻的選取.............................................................……兌4.3功率因素校正器控制電路設計.......................................................……334.3.1APFC集成控制芯片選擇.......................................................……334.3.2乘法器電路的設計................................................................……334.3.3APFC的仿真設計...............……，.........................................……354.4輔助電源設計......................................……，...................................···……364.4.1TOP芯片工作原理分析....................................

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