电源技术大作业
0-30V简易可调式直流稳压电源的设计
网络高等教育专科生毕业大作业题目:0~30V简易可调式直流稳压电源的设计学习中心:新疆伊犁经贸培训中心层次:高中起点专科专业电气工程及其自动化年级: 2009 年秋季学号: 0914********学生:李平指导教师:白俊完成日期: 2011 年 8 月 17 日摘要本文详细介绍了30V简易直流稳压电源计的发展现状,发展中所面临的问题。
随着时代的发展,数字电子技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,本文将介绍一种直流稳压电源,同时分析了数字技术和模拟技术相互转换的概念。
同时也详尽的介绍了此次设计中最重要的组成部件单片机的概念、工作原理及设备总体结构,其中包括MCS-51的发展历程,选型依据。
设计了一种基于单片机MCS-51的自动装箱机,介绍了所选用的8031、8255等单片机。
关键词:D/A转换;单片机;电源目录第1章绪论 (1)1.1 设计要求 (2)1.2 总体方案确定 (2)1.3 单元电路设计 (3)第2章系统硬件设计 (4)2.1 MCS—51单片机主要应用特性 (4)2.2 系统面板设计及控制原理图 (4)2.3 输入/输出接口系统设计 (5)2.4 调整输出的设计 (8)2.5 电路调试 (8)2.6 改进措施 (9)2.7 电源 (9)第3章系统软件设计 (11)3.1 主程序 (11)3.2 显示子程序流程图 (12)3.3 输入给定值中断服务程序 (13)第4章结论 (14)参考文献 (15)致谢 (16)第1章绪论电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。
电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。
当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。
随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。
大工19秋《电源技术》大作业题目及要求 答案
大连理工大学电源技术大作业姓名:学号:学习中心:大工19秋季《电源技术》大作业及要求题目三:升压斩波电路分析总则:围绕升压斩波电路,介绍其工作原理、主要参数及对应计算方法,并简述其在实际中的应用。
撰写要求:(1)介绍基本斩波电路的分类。
(2)介绍升压斩波电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
(3)简述升压斩波电路在实际中的应用。
(4)学习心得(为区分离线作业是否独立完成,请写些自己对该题目相关的想法或者学习心得,学习心得严禁抄袭!)作业具体要求:1. 封面格式封面名称:大连理工大学电源技术大作业,字体为宋体加黑,字号为小一;姓名、学号、学习中心等字体为宋体,字号为小三号。
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鼓励大家对本地区的相关政策制定及实施情况进行调查了解,给出相关数据,进而有针对性的提出自己的看法。
升压斩波电路分析一、介绍基本斩波电路的分类。
随着电力电子技术的迅速发展,高压开关稳压电源已广泛用于计算机、通信、工业加工和航空航天等领域。
所有的电力设备都需要良好稳定的供电,而外部提供的能源大多为交流,电源设备担负着把交流电源转换为电子设备所需的各种类别直流任务。
但有时所供的直流电压不符合设备需要,仍需变换,称为DC/DC 变换。
直流斩波电路作为直流电变成另一种固定电压的DC-DC变换器,在直流传动系统.、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
1909 大连理工大学电源技术大作业
大连理工大学电源技术大作业姓名:袁伟学号:190019128677学习中心青岛博川经济专修学院学习中心题目五:大中型UPS逆变器分析总则:围绕大中型UPS逆变器,介绍其工作原理及其电路,并简述其在实际中的应用。
撰写要求:一、大中型UPS逆变器的工作原理在市电发生故障、异常时,很可能会对正在用电的用户造成数据损坏、硬件故障、编写程序的缺失等一系列问题。
不间断电源UPS 的出现使这个问题得到了解决,从此负载设备的供电质量上升到了一个新的台阶。
为了方便使用,UPS 被安置于市电电网与负载之间。
当市电电网发生故障异常甚至断电时,在电网与负载之间的不间断电源可以起着继续维持负载运行的作用。
在电力电技术子及相关产业不断发展时,大到航天飞机、超级计算机这些与国家战略方针息息相关的产业,小到笔记本电脑,医疗器械,开关等人民生活必需品,UPS 可谓无处不在,而这也显示了互联网时代人们对数据存储,程序设计可靠性的逐渐重视。
UPS 的种类多种多样,按照不同功率划分课划分为大、中、小三类;按照输入输出方式划分单进单出、三进三出等;还有早期的UPS 采用的是柴油机转换电能,不需要功率器件,这种UPS 是动态UPS,而采用功率器件连续向负载负载供电的UPS 称为动态UPS,动态UPS 和静态UPS 是按照UPS 的工作原理划分。
在线式UPS 的两条输出通道分别是交流旁路输出通道和AC/DC、DC/AC变换的输出通道。
交流旁路通道在UPS 未开机时是处于闭合状态。
在UPS 开机后,微处理器立即开始初始化操作程序,然后在线式UPS 进入软起动状态,接着在线式UPS 的逆变器开始正常工作,UPS 电源向负载供电。
(1)在市电对负载正常供电的情况下,在市电电压经过功率因数校正环节后,一方面为逆变器供电,由于逆变器逆变输出的波行是不平滑的,所以还需要经过LC 低通滤波转换为平滑的正弦波交流电提供给负载使用;另一方面,市电会经过充电器处理,之后对蓄电池充电,让电池处于饱和状态,以备不时之需。
现代电力电子技术大作业
VCCT Q D1C RN1 N2 ip isVO**不为零,与此相反即为电流断续。
如果,在t=T时刻,I smin=0表示导通期间储存的磁场能量刚好释放完毕;也就是临界状态。
,I smin >0表示导通期间储存的磁场能量还没有释放完,电路工作在连续状态;Ismin<0表示导通期间储存的磁场能量还没有到时刻就已经释放完毕,即电路工作在断续状态下。
电流连续下的理论波形:图1-3 理论输出波形3、实验步骤1)根据实验设计指标选择所需器件输入直流电源:Vin 200V;变压器T的参数,L p:10uH, ,L s:5uH,变压器初级线圈匝数:200匝,次级线圈匝数:10匝,变压器励磁电感L m:1m;滤波电容C:110uF,初始电压10V;触发频率:100k,占空比0.8;负载为阻性负载:5Ω。
2)利用所选的元器件,搭建原理图,并按已知参数设置各元件参数,设定仿真控制时间。
保存原理图。
将MOSFET和二极管D1参数选项中的current flag设置为1,这样可以将电流表缺省直接测得电流波形。
3)点击仿真按钮,双击要观察波形的参数值,点击确定,观察仿真波形。
4、仿真电路图电路原理图如下:图1-4 仿真电路图4、仿真结果1)电流连续输出波形按照顺序,图中的I(D1)为变压器次级电流大小,在图中的大致形状是呈线性下降的直线;I(MOS1)是变压器初级电流大小,在图中的大致形状是呈线性增长的直线;图中的Vp1是输出电压,近似为一条平行于时间轴的一条直线,但略有脉动。
图 1-5 电流连续下仿真结果2)电流断续输出波形降低触发电路的占空比,电流将断续,将占空比变为0.5,输出初、次级电流波形如下图1-6所示。
图1-6 电流连续下仿真结果6、仿真结果分析观察图1-5的仿真结果,按照所选参数构建的电路,电流连续时,输出电压40V达到了预期制定指标。
在开关管MOSFET导通的时间段内,变压器初级电流I(MOSFET)线性上升,此时变压器次级电压为下正上负,使得二极管反偏截止,即I(D)为零,此时负载电流由滤波电容提供。
12V直流稳压电源的设计 (1)
参数型稳压电源电路简单,主要是利用电子元件的非线性实现稳压,例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分,有线性稳压电源和开关稳压电源。
反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环,是闭环自动调整系统,它的优点是技术成熟,性能优良、稳定,设计与制造简单;缺点是体积大,效率低。
1
当今,电子产品已普及到工作与生活的各个方面,其性能价格比愈来愈高,功能愈来愈强,供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式,由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压,电源电路也由简单变得复杂,电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态,逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多,主要分类方法是按调整元件的工作状态分类,其次还可以从其它不同角度来分类:
2
2.1
设计一个±12V简易直流稳压电源,满足:
1.当输入电压在220V交流时,输出直流电压为±12V。
2.输出电流为1A,容量为24W。
3.输入端须设上电指示灯,输出端须具备短路和过流保护功能。
2.2
1.绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图,并分析各组成部分的功能及工作原理。
2.设计出每个功能方框图的具体电路图,并根据所提供的技术参数的要求,计算出电路中所用元件的参数值,最后按工程实际确定元件参数的标称值。具体参数要求:变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比;整流元件的型号;电阻的阻值和功率;电容的容值和耐压以及类型;稳压块型号等。
3
通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压,次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说,电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场,磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时,电路闭合,次级电路有交变电流通过。
大工20春《电源技术》大作业参考答案
大连理工大学电源技术大作业姓名:学号:功率因数校正(PFC)技术的研究随着减小谐波标准的广泛应用,更多的电源设计结合了功率因数校正(PFC)功能。
设计人员面对着实现适当的PFC段,并同时满足其它高效能标准的要求及客户预期成本的艰巨任务。
许多新型PFC拓扑和元件选择的涌现,有助设计人员优化其特定应用要求的设计。
1 IC UC3854的内部结构及工作原理功率因数是衡量电器设备性能的一项重要指标。
功率因数低的电器设备,不仅不利于电网传输功率的充分利用,而且往往这些电器设备的输入电流谐波含量较高,实践证明,较高的谐波会沿输电线路产生传导干扰和辐射干扰,影响其它用电设备的安全经济运行。
如对发电机和变压器产生附加功率损耗,对继电器、自动保护装置、电子计算机及通讯设备产生干扰而造成误动作或计算误差。
因此。
防止和减小电流谐波对电网的污染,抑制电磁干扰,已成为全球性普遍关注的问题。
国际电工委与之相关的电磁兼容法规对电器设备的各次谐波都做出了限制性的要求,世界各国尤其是发达国家已开始实施这一标准。
1.1功率因数校正基本原理功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因数值越大,代表其电力利用率越高。
开关电源供应器上的功率因数校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型,使其与直流电电压波型尽可能一致,让功率因数趋近于。
这对于电力需求量大到某一个水准的电子设备而言是很重要的, 否则电力设备系统消耗的电力可能超出其规格,极可能干扰铜系统的其它电子设备。
PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。
批次《电源技术》大作业题目及要求
批次《电源技术》大作业题目及要求部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑网络教育学院《电源技术》课程设计题目:学习中心:层次:高中起点专科专业:年级:年春/秋季学号:学生:辅导教师:完成日期:年月日摘要本论文围绕当前流行的单片开关电源芯片进行的小功率通用开关稳压电源的设计与制作。
该开关电源共选用3片主要的集成电路——TOP246Y型6端单片开关电源、线性光耦合器PC817A及可调式精密并联稳压器TL431。
利用TOP246Y型6端单片开关电源的PWM技术控制开关的占空比来调整输出电压的,以达到稳定输出的目的。
b5E2RGbCAP设计主要完成的内容有:<1)根据设计需要选择开关电源电路;<2)设计输入整流滤波电路,并确定相关器件参数;<3)基于TOP246Y的开关电源设计<4)设计高频变压器,计算确定变压器的变比与绕线匝数;<5)设计输出整流滤波电路,并确定相关器件参数;关键词:单片开关电源;PWM;占空比;高频变压器1.1.1开关电源的基本工作原理开关稳压电源的电路原理框图如图1.1.1所示。
p1EanqFDPw图1.1.1开关电源电路框图交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后,变成含有一定脉动成份的直流电压,该电压通过功率转换电路进人高频变换器被转换成所需电压值的方波,最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。
反馈控制电路为脉冲宽度调制器,它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。
这部分电路目前己集成化,制成了各种开关电源专用集成电路。
控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例,以达到稳定输出电压的目的。
DXDiTa9E3d1.2.1开关电源的种类选择1. 单端反激式开关电源单端反激式开关电源的典型电路如图 1.2.1所示。
电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。
所谓的反激,是指当开关管VT1导通时,高频变压器T初级绕组的感应电压为上正下负,整流二极管VD1处于截止状态,副边上没有电流通过,能量储存在高频变压器的初级绕组中。
电源技术大作业
大连理工大学电源技术大作业姓名: 奥鹏卡号:学习中心:现代电源技术发展综述一、现代电源技术的发展趋势现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。
在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
电源设备是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。
现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。
在信息时代,上述各行各业都在迅猛地发展,发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。
如节能、节电、节材、缩体、减重、防止污染,改善环境、可靠、安全等。
这就迫使电源工作者在电源研发过程中不断探索,并利用各种相关技术,做出合格电源产品,以满足各行各业的需求。
随着科学技术的发展,对电源技术的要求越来越高,规格品种越来越多,技术难度越来越大,涉及的学术领域也越来越广。
特种电源(工业电源)应用的对象具有多样性、新颖性和复杂性,要求特种电源设备不仅要保证内在性能的完美,而且要赋予其各式各样特定的外在特性以及与外部的接口方式,这就决定论特种电源技术必须兼收众多的学科的精华,融会各行各业的科技成果。
电源技术的创新促进电源技术的迅速发展,它将为生产和科技技能做出更大的贡献,可以预言,电源技术和电源设备将成为新世纪的主导技术和主流产品。
二、现代电力电子技术的发展概况现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。
在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。
电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。
大工14春《电源技术》大作业 ±5V简易直流稳压电源的设计
网络教育学院《电源技术》课程设计题目:±5V简易直流稳压电源的设计学习中心:玉溪奥鹏层次:高起专专业:电气工程及其自动化年级: 2013 年春季学号: ************学生:高炳成完成日期: 2014 年 6 月 10 日内容摘要根据课设规定,设计并制作有一定输出电压调节范围和功能的数控直流稳压电源。
可用于输出直流电压调节范围5~15V,纹波小于10mV输出电流为止500m A.稳压系数小于0.2。
直流电源内阻小于0.5Ω。
输出直流电压能步进调节,步进值为1V。
由“+”、“-”两键分别控制输出电压步进增的减。
该简易直流稳压电源主要包括三大部分:1.数控部分,即通过数字电路调节控制稳压电源、2.D/A变换器3.可调稳压电源。
具体工作原理为:通过数字控制部分控制可逆二进制计数器,再由二进制计数器的输出输入到D/A变换器,经D/A变换器转换成相应的电压,此电压经过放大到合适的电压值后,去控制稳压电源的输出,使稳压电源的输出电压以1V的步进值增或减。
目录内容摘要 (I)引言 (1)一、简易直流稳压电源相关参数 (2)二、简易直流稳压电源工作原理 (2)三、简易直流稳压电源电路设计 (2)3.1.整流、滤波电路 (2)3.2.可调稳压电路 (4)3.3.D/A转换器电路 (4)3.4.数字控制电路 (5)3.5.辅助电源电路 (6)四、简易直流稳压电源的相关调试 (6)4.1.辅助电源的安装调试 (6)4.2.单脉冲及计数器调试 (7)4.3.D/A变换器电路调试 (7)4.4.可调稳压电源部分调试 (7)参考文献 (8)引言在电子电路和电气设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电,直流电源。
当今社会人们极大的享受着电子设备带来的便利,但是任何电子设备都有一个共同的电路--电源电路。
大到超级计算机、小到袖珍计算器,所有的电子设备都必须在电源电路的支持下才能正常工作。
当然这些电源电路的样式、复杂程度千差万别。
大连理工大学电源技术大作业-软开关有源校正主电路的分析
大连理工大学电源技术大作业-软开关有源校正主电路的分析大连理工大学电源技术大作业姓名:学号:学习中心:大工17春《电源技术》大作业题目五:软开关有源校正主电路的分析1.1软开关有源校正主电路的基本原理功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因数值越大,代表其电力利用率越高。
开关电源供应器上的功率因数校正器的运作原理是去控制调整交流电电流输入的时间与波型,使其与直流电电压波型尽可能一致,让功率因数趋近于。
这对于电力需求量大到某一个水准的电子设备而言是很重要的, 否则电力设备系统消耗的电力可能超出其规格,极可能干扰铜系统的其它电子设备。
PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。
基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。
计算机开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC电路提高功率因数。
目前的PFC有两种,一种为被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。
1.1.1拓扑选择的一般方法由于输入端存在电感,升压转换器是提供高功率因数的方法。
此电感使输入电流整形与线路电压同相。
但是,可以采用不同的方案来控制电感电流的瞬时值,以获得功率因数校正。
a(临界导电模式(CRM)PFC——由于控制的设计较为简单,而且可与较低速升压二极管配合使用,所以在较低功率应用中通常采用此方法。
b(不连续导电模式(DCM)PFC——此创新的方案延承了CRM 的优点,并消除了若干限制。
c(连续导电模式(CCM)PFC——由于这种方案恒频且峰值电流较小,是较高功率(>250 W)应用的首选方案。
大工16春《电源技术》大作业 答案
大工16春《电源技术》大作业答案大工16春《电源技术》大作业答案大连理工大学电源技术大作业姓名:学号:自学中心:题目三:升压斩波电路分析总则:紧紧围绕降压斩波电路,了解其工作原理、主要参数及对应计算方法,并简述其在实际中的应用。
编写建议:(1)介绍基本斩波电路的分类。
(2)了解降压斩波电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
(3)详述降压斩波电路在实际中的应用领域。
(4)学习心得升压斩波电路分析(1)了解基本斩波电路的分类。
随着电力电子技术的迅速发展,高压开关稳压电源已广泛用于计算机、通信、工业加工和航空航天等领域。
所有的电力设备都需要良好稳定的供电,而外部提供的能源大多为交流,电源设备担负着把交流电源转换为电子设备所需的各种类别直流任务。
但有时所供的直流电压不符合设备需要,仍需变换,称为dc/dc变换。
直流斩波电路作为直流电变成另一种固定电压的dc-dc变换器,在直流传动系统.、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。
直流斩波技术已被广泛运用开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件igbt在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波能领域得到了广泛的应用。
但以igbt为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题:(1)系统损耗的问;(2)栅极电阻;(3)驱动电路实现过流过压保护的问题。
直流斩波电路实际上使用的就是pwm技术,这种电路把直流电甩撕成一系列脉冲,发生改变脉冲的充电电流去赢得所须要的输入电压。
pwm掌控方式就是目前才用最为广为的一种掌控方式,它具备较好的调整特性。
随其电子技术的发展,近年来已发展各种集成式掌控芯片,这种芯片只需外接少量元器件就可以工作,这不但精简设计,还大幅度的增加元器件数量、连线和焊点(2)介绍升压斩波电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
大工16春《电源技术》大作业 答案教材
大连理工大学电源技术大作业姓名:学号:学习中心:题目三:升压斩波电路分析总则:围绕升压斩波电路,介绍其工作原理、主要参数及对应计算方法,并简述其在实际中的应用。
撰写要求:(1)介绍基本斩波电路的分类。
(2)介绍升压斩波电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
(3)简述升压斩波电路在实际中的应用。
(4)学习心得升压斩波电路分析(1)介绍基本斩波电路的分类。
随着电力电子技术的迅速发展,高压开关稳压电源已广泛用于计算机、通信、工业加工和航空航天等领域。
所有的电力设备都需要良好稳定的供电,而外部提供的能源大多为交流,电源设备担负着把交流电源转换为电子设备所需的各种类别直流任务。
但有时所供的直流电压不符合设备需要,仍需变换,称为DC/DC 变换。
直流斩波电路作为直流电变成另一种固定电压的DC-DC变换器,在直流传动系统.、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。
随之出现了诸如降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、复合斩波电路等多种方式的变换电路。
直流斩波技术已被广泛运用开关电源及直流电动机驱动中,使其控制获得加速平稳、快速响应、节约电能的效果。
全控型电力电子器件IGBT在牵引电传动电能传输与变换、有源滤波能领域得到了广泛的应用。
但以IGBT为功率器件的直流斩波电路在实际应用中需要注意以下问题:(1)系统损耗的问;(2)栅极电阻;(3)驱动电路实现过流过压保护的问题。
直流斩波电路实际上采用的就是PWM技术,这种电路把直流电压斩成一系列脉冲,改变脉冲的占空比来获得所需要的输出电压。
PWM控制方式是目前才用最广泛的一种控制方式,它具有良好的调整特性。
随电子技术的发展,近年来已发展各种集成式控制芯片,这种芯片只需外接少量元器件就可以工作,这不但简化设计,还大幅度的减少元器件数量、连线和焊点(2)介绍升压斩波电路的工作原理、主要参数及对应计算方法。
假设L和C值很大。
V处于通态时,电源E向电感L充电,电流恒定I1,电容C向负载R供电,输出电压Uo恒定。
大连理工大学14春电源技术大作业
网络教育学院《电源技术》大作业题目:开关电源变压器的设计方法学习中心:浙江桐庐奥鹏学习中心[24]层次:高中起点专科专业:电力系统自动化技术年级: 2013年春季学号: 201303563528学生姓名:王正兴大工14春《电源技术》大作业及要求题目二:开关电源变压器的设计方法总则:对开关电源变压器的设计要求及方法进行论述。
撰写要求:(1)介绍高频开关变压器的特点和基本参数。
(2)介绍高频开关变压器的设计内容。
(3)论述高频开关电源变压器的具体设计方法。
(4)总结(需要说明的问题)。
(5)为区分离线作业是否独立完成,请写些自己对该课程的想法或者学习心得。
我们以输出功率为5瓦以下的开关电源为例,讲解一下开关电源变压器的设计。
1 电气要求:1、输入电压:AC 90-264V/50-60HZ2、输出电压:5±0.2 V3、输出电流:1A2 设计流程介绍:2.1 线路图如下:说明:W1,W3是做屏蔽用的,对EMI有作用;Np是初级线圈(主线圈);Nb是辅助线圈;Ns次级线圈(二次侧圈数)。
2.2 变压器计算:2.2.1 变压器的参数说明:依据变压器计算公式B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss)⌝Lp = 一次侧电感值(uH)⌝Ip = 一次侧峰值电流(A)⌝Np = 一次侧(主线圈)圈数⌝Ae = 铁心截面积(cm2)⌝B(max)⌝依铁心的材质及本身的温度来决定,以浙江东磁公司的DMR40为例,100℃时的B(max)为4000 Gauss,设计时应考虑零件误差,所以一般取3000~3600 Gauss之间,若所设计的power为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss左右,以避免铁心因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae越高,所以可以做较大瓦数的Power。
2.2.2 决定占空比:由以下公式可决定占空比,占空比的设计一般以50%为基准,占空比若超过50%易导致振荡的发生。
供配电技术大作业.
供配电课程设计设计题目:某冶金机电设备制造厂供配电设计姓名:李雅兰班级:自动化21201学号:1261041001指导教师:罗维平成绩评定:2015年12月14日目录目录 (II)某冶金机电设备制造厂总降压变电所的设计 (4)第1章前言 (4)第2章负荷计算及无功功率补偿设计计算 (4)2.1 负荷计算 (4)2.2 补偿电容器的选择 (7)2.3 无功补偿后总降压变电所一次侧的计算负荷 (7)第3章主变压器的选择 (8)3.1 主变变压器台数的选择 (8)3.2 主变压器容量的确定 (8)第4章电气主接线的设计 (9)4.1 电气主接线的设计原则和要求 (9)4.1.1 电气主接线的设计原则 (9)4.1.2 电气主接线设计的基本要求 (10)4.2 电气主接线方案的比较、选择 (10)4.3 电气主接线方案的确定 (11)第5章短路电流及其计算 (12)5.1 欧姆法短路计算 (13)5.2 短路电流计算过程 (14)5.2.1 最大短路电流计算 (14)5.2.2 最小短路电流计算 (15)第6章电器设备的选择 (16)6.1 高压侧一次设备选择和校验 (16)6.2 高压开关柜的选择 (17)6.3 断路器的选择与校验 (18)6.4 变压器35KV侧断路器选择与校验 (18)6.5 变压器6KV侧断路器选择与校验 (19)6.6 电流互感器选择与校检 (19)6.7 电压互感器的选择 (20)6.8 高压隔离开关的选择 (21)6.9 低压侧隔离开关选择 (22)第7章电力线路的选择和校检 (22)7.1 35kV架空线的选择与校验 (23)7.2 6KV母线的选择 (24)7.3 6KV馈出电缆的选择与校验 (25)7.4 支柱绝缘子的选择 (25)第8章继电保护及自动化装置 (25)8.1 主变压器的保护 (25)8.1.1 主变压器的过流保护 (26)8.1.2 变压器瓦斯保护 (26)8.1.3 电流速断保护 (27)8.1.4 变压器微机保护装置 (27)8.2 线路及母线的继电保护 (27)8.2.1 相间短路保护 (28)8.2.1.1 过电流保护 (28)8.2.1.2 电流速断保护的整定 (28)8.2.2 单相接地保护 (29)8.2.3线路微机保护装置 (30)8.3 变电所的自动装置 (30)结论错误!未定义书签。
开关电源技术 大作业
Beijing Jiaotong University开关电源设计—push-pull converter结题报告姓名:TYP班级:电气0906学号:09291183组别:第九组指导老师:游小杰完成日期:2012.11.28一、设计题目设计push-pull converter变换器。
其中,输出电压48V,功率为100W,输入电压为直流70V 30V。
二、设计步骤三、具体设计流程1.基本push—pull converter 主电路结构:其工作原理如下:Q2导通时,变压器原边施加正电压,副边D1导通,电感电流上升;Q2截止时,变压器原边施加零电压,副边D1、D2导通,电感电流下降;Q1导通时,变压器原边施加负电压,副边D2导通,电感电流上升; Q1截止时,变压器原边施加零电压,副边D1、D2导通,电感电流下降。
2. 主电路参数 ①基本关系:首先根据电感电压半个周期内积分为0,得到:D N NV V ps d o ⨯⨯=2,其中)5.0,0(∈D 又o V =48V ,o P =100W ,d V =70±30Vooo V P I ==100/48=2.083A ooo I V R ==48/2.083=23.04Ω 又V V d ]100,40[∈,则]8048,20048[∈⨯D N N p s 即]6.0,24.0[∈⨯D N N p s ,则]2.1,48.0[min ∈ps N N 又d pso V N N V >⨯考虑一般p s N N 为整数,取ps N N为2,满足输入输出要求。
②选取原边参数:原边开关管、二极管工作环境相同,条件也相同,由工作原理可知: 开关管最大反向电压TP V =2*max d V =200V ,二极管最大反向电压DP V =2*max d V =200V , 取开关管频率为10KHZ , 考虑裕量问题,裕量50%裕量,开关管:V=1.5*200=300V ,I=1.5*4.166=6.25A , 二极管:V=1.5*200=300V ,I=1.5*4.166=6.25A 。
开关电源技术_大作业
Beijing Jiaotong University开关电源设计—push-pull converter结题报告姓名:TYP班级:电气0906学号:09291183组别:第九组指导老师:游小杰完成日期:2012.11.28一、设计题目设计push-pull converter变换器。
其中,输出电压48V,功率为100W,输入电压为直流70V 30V。
二、设计步骤三、具体设计流程1.基本push—pull converter 主电路结构:其工作原理如下:Q2导通时,变压器原边施加正电压,副边D1导通,电感电流上升;Q2截止时,变压器原边施加零电压,副边D1、D2导通,电感电流下降;Q1导通时,变压器原边施加负电压,副边D2导通,电感电流上升; Q1截止时,变压器原边施加零电压,副边D1、D2导通,电感电流下降。
2. 主电路参数 ①基本关系:首先根据电感电压半个周期内积分为0,得到:D N NV V ps d o ⨯⨯=2,其中)5.0,0(∈D 又o V =48V ,o P =100W ,d V =70±30Vooo V P I ==100/48=2.083A ooo I V R ==48/2.083=23.04Ω 又V V d ]100,40[∈,则]8048,20048[∈⨯D N N p s 即]6.0,24.0[∈⨯D N N p s ,则]2.1,48.0[min ∈ps N N 又d pso V N N V >⨯考虑一般p s N N 为整数,取ps N N为2,满足输入输出要求。
②选取原边参数:原边开关管、二极管工作环境相同,条件也相同,由工作原理可知: 开关管最大反向电压TP V =2*m ax d V =200V ,二极管最大反向电压DP V =2*m ax d V =200V , 取开关管频率为10KHZ , 考虑裕量问题,裕量50%裕量,开关管:V=1.5*200=300V ,I=1.5*4.166=6.25A , 二极管:V=1.5*200=300V ,I=1.5*4.166=6.25A 。
工厂供电 大作业
某机械厂降压变电所的电气设计一、设计的主要内容:1、设计内容:根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所主变压器的台数、容量和类型,选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线,最后按要求写出设计说明书,绘制设计图。
2、设计依据:(1)气象资料:工厂所在地区的年最高气温为36℃,年平均气温为18℃,年最低气温为-10℃,年最热月平均最高气温为30℃,年最热月平均气温为20℃,年最热月地下0.8m处平均温度为22℃。
当地主导风向为东北风,年雷暴日数为20。
(2)地质水文资料:工厂所在地区平均海拔1500m,地层以砂粘土为主,地下水位为2m。
(3)电费制度:工厂与当地供电部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜,按两部电费制交纳电费。
每月基本电费按主变压器容量计为18元/KVA,动力电费为0.20元/kw.h,照明电费为0.50元/kw.h。
工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90,此外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性向供电部门交纳供电贴费:6~10KV为800元/KVA。
(4)工厂负荷情况:本厂多数车间为两班制,年最大利用小时为4000h,该厂除铸造车间和锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。
低压动力设备均为三相,额定电压为380V。
电气照明及家用电器均为单相,额定电压为220V本厂的符合统计资料见下表:(5)变电所主接线方案的设计(6)短路电流的计算(7)变电所一次设备的选择与校验(8)变电所进出线的选择与校验(9)总结(10)附录——参考文献2、图纸绘制电气主接线图,接线图要求用标准符号绘制,布置均匀,设备符号大小合适清晰美观,接线图中标出设备。
三、设计步骤全厂总降压变电所及配电系统设计,是根据各个车间的负荷数量和性质,生产工艺对负荷的要求,以及负荷布局,结合国家供电情况。
解决对各部门的安全可靠,经济的分配电能问题。
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《电源技术及应用》变压器设计大连理工大学摘 要本次作业共有两项内容:1.设计一款反激式开关电源变压器压器。
输入电压AC 150V ±30%,输出24V,0-2A,最大占空比45%,变压器效率85%,开关频率60kHz ,磁芯材料TDK PC47,EI 型,温升低于40℃。
2.设计全桥变换变压器,初级侧为三相桥式整流滤波,交流输入电压波动为15%,最大占空比45%,温升低于40℃,电流密度取4A/mm2,磁芯损耗统一按照100kHz 。
0.2T 取值。
作业采用了AP 法及Mathtype 公式编辑器等工具或方法来完成。
设计一:设计一款反激式开关电源变压器压器。
输入电压AC 150V ±30%,输出24V,0-2A,最大占空比45%,变压器效率85%,开关频率60kHz ,磁芯材料TDK PC47,EI 型,温升低于40℃。
答:1.1因为4102T s WP AP B f J K ω⨯=⨯⨯⨯⨯ 且0.53S B T = ,0.18r B T = ,所以 0.37max S r B B B T ∆=-=留些余量:0.60.222max B B T ω=⨯∆= ,取0.2B T ω= 。
推出:(241)4(241)4217.60.85outT in out out P P P P P W η+⨯=+=+=++⨯=所以 44217.61016.520.2600004000.2AP cm ⨯==⨯⨯⨯⨯查得, 该型号磁芯AP>16.5cm 4,所以可以选用。
1.2因为m i n 150(10.3) 1.2126i V V =⨯-⨯= 匝数比:min max max 1260.453.3130110.45i o f V D n V V D ==⨯=+-+- ,取3所以:max min ()5(301)0.550.45()1265(301)o f i o f n V V D V n V V +⨯+===≥+++⨯+又:临界电流0.80.84 3.2OB O I I A=⨯=⨯=m a x 2/(1D )2 3.2/(10.55)14.2A S B O B I I =-=⨯-= 且:max max (2I )(1D )/2o s SB I I =⨯∆+∆⨯- ,所以副边电流的峰值max max 414.215.991210.552o SB sp I I I AD ∆∆=+=+=--原边峰值电流/14.2/5 2.84pp sp I I n A∆=∆==1.3求Np :求因为max 1(301)(10.55)(V V )(1D )T 6000016.414.2o f ss SBL H I μ+⨯-⨯+-===∆22516.4410H p s L n L μ==⨯= 可知:410 2.842940.219.8p pp P s eL I N T B A ∆⨯===∆⨯ ,因为考虑铜损铁损,所以取290p s N T =所以副边绕组匝数/290/558s p s N N n T === 由此可计算出,气隙长度227029041019.85.100.410p eg pN A L mm L μπ-⨯⨯⨯===1.4可知:m i n 600.560.85126o prms i P I AV η===⨯所以导线的截面积:2/0.56/40.14wp prms A I J mm === 取0.3152mm φ⨯又有2/J 4/41mm ws o A I ===66.600000.270m m ∆===20.540WH d mm =∆⨯=因为肌肤效应等原因,我们设计的单线应在0.540φ ,所以可知20.168w A mm = ,则1/0.168 5.95= ,取整数6,所以s N 应该是0.5406mm φ⨯。
1.5由公式P p s sN I N I ⨯=⨯ 可推出:原边:/7.27/51.45p p a s p a I I n A ===m a x 0.551.4540.799p r m s p p a I D I A =⨯=⨯=0.79550.593p a c p p I IA ===副边: m a x 47.27110.55O spa I I A D ===--4.877srms I A ===242.79s a c I A == 又在资料中有,平均匝长3.9cm 可知:3.9290 3.91131np p L N cm==⨯=3.958 3.9226.2ns s L N cm==⨯=且在温度100℃时,得到0.540φ 时的直流电阻0.2016/mDC R =Ω电阻值计算: 原边: 0.30700.307011311.7361002200np pdc L R ⨯⨯===Ω⨯1.62.778p a c p d cR R=⨯=Ω副边:0.27150.2715226.20.1021006600NS sdcL R ⨯⨯===Ω⨯1.60.164s a cs d cR R==Ω算得原边损耗: 直流:220.799 1.736 1.108pdc prms pdc P I R W==⨯=交流220.593 2.7780.985pac pac pac P I R W==⨯= 总:0.985 1.108 2.093p pdc pac P P P W=+=+=算得副边损耗:222240.102 1.6322.790.164 1.1771.632 1.177 2.809sdc o sdc sac sac sac s sdc sac P I R W P I R WP P P W ==⨯===⨯==+=+= 直流:交流:总:总的损耗 2.093 2.809 4.902cu s p P P P W=+=+= 由手册中的数据得到,PC47的铁损:7.300.120.876Fe v e P P V W==⨯=总的损耗可知:5.778Fe cu P P P W=+=所以温升23.523.533.4440T C C ∆===︒<︒设计二:设计全桥变换变压器,初级侧为三相桥式整流滤波,交流输入电压波动为15%,最大占空比45%,温升低于40℃,电流密度取4A/mm2,磁芯损耗统一按照100kHz 。
0.2T 取值(输入电压基准值AC 150V 、输出电压DC 520V 、次级整流方式全桥、输出电流9A 、开关频率100kHz 、变压器效率0.79、磁芯材料PC95、磁芯型号UU )。
答:2.1查材料得到PC95材料可知:0.2B T ω= 。
视在功率11)52012)16.430.82T outP P kW η==⨯⨯= 2.2为适应突变的负载电流,把电源设计在临界模式,临界电流0.80.897.2OB O I I A =⨯=⨯= 。
4102Ts WP AP B f J K ω⨯=⨯⨯⨯⨯4416.431051.3420.21000004000.2k cm ⨯==⨯⨯⨯⨯ 由材料中得到对应的其他值为: 2745.6w A mm = , 2656e A mm =。
2.3可知:min 150(10.15) 1.2153i V V =⨯-⨯= 匝数比min max 1530.4520.240520110.45i o f V n D V V ==⨯=++- ,取0.2 因为max min()0.2(5201)0.3410.4522153o f i n V V D V +⨯+===<⨯ ,所以可以m a x2/(1D )27.2/(10.341)21.85AS B O BI I=-=⨯-= 所以可得: 次级电感max 1(5201)(10.341)(V V )(1D )T 100000157.1321.85o f ss SBL H I μ+⨯-⨯+-===∆原边电感220.2157.13 6.29H p s L n L μ==⨯=2.4因为, max max /(1D )/2s o SB I I I ∆=--∆ , 所以,副边电流的峰值为:max max 921.8524.581210.3412o SB sp I I I A D ∆∆=+=+=--原边电流的峰值为:/24.58/0.2122p p s p I I n A ∆=∆==2.5计算匝数: 原边: 6.29122.915.8930.2656p pp P s eL I N T B A ∆⨯===∆⨯ ,取6p s N T = .副边:/6/0.230s p s N N n T === 计算气隙:227064106560.00476.29p eg pN A L mm L μπ-⨯⨯⨯===2.666.1/66.1/0.2120.42WH mmd mm∆====∆⨯=min 5201251.630.79153o prms i P I A V η⨯===⨯所以2/51.63/412.9wp prms A I J mm ===对于wp d ,单线的应该用:0.425φ=,而20.142w A mm = ,而且12.9/0.14290.89=取91,所以s N 是0.42591mm φ⨯。
对于ws d ,2/J 9/4 2.25mm ws o A I === ,同上理,则有2.25/0.14215.85=取16,所以s N 是0.42516mm φ⨯。
又因为有:220.4()()22wp ws w p p s s d d A N r N r ππ≥+ 左边代入值:0.4745.6298.24⨯=, 右边带入值;220.4250.425691 3.14()3016 3.14()145.4822⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 298.24145.48>,所以可以实现。
2.7查得线圈平均匝长为10.76cm可得:10.7610.76664.56np p L N cm ==⨯=10.7610.3760322.80ns s L N cm ==⨯=由材料得到对应的直流电阻值:20度:0.1224/m dc R =Ω,100度0.1714/m dc R =Ω 。
副边:电流:max 913.66110.341O spa I I A D ===--11.09srms I A ===296.48s a c I A == 电阻值:0.1714322.80.17140.034610013100161.60.0553NS sdc sacsdc L R R R ⨯⨯===Ω⨯⨯==Ω绕线损耗:222290.0346 2.1036.480.0553 1.9222.103 1.922 4.025sdc o sdc sac sac sac s sdc sac P I R WP I R W P P P W==⨯===⨯==+=+= 直流:交流:总:原边:电流: /13.66/0.268.3ppa spa I I n A === m a x 0.34168.323.29p r m s p p aI D I A =⨯=⨯=68.4139.77p a c p p I I A === 电阻值:0.171464.560.17140.001210091100911.60.0019np pdc pacpdc L R R R ⨯⨯===Ω⨯⨯=⨯=Ω绕线损耗:222223.290.00120.65139.770.0019 2.7050.651 2.705 3.356pdc prms pdc pac pac pac p pdc pac P I R WP I R W P P P W==⨯===⨯==+=+= 直流:交流:总:铁、铜损耗:因为材料中PC95的30.07v P W cm =,所以 4.548Fe v e P P V W ==而 4.025 3.3567.381cu s p P P P W =+=+= 总损耗 4.5487.38111.929Fe cu P P P W =+=+= 温升23.523.539.1240T C C ∆===︒<︒。