psm高压直流电源

1250伏特-PSM（power servicing model）高压直流电源
概述
我国是发展中国家，重工业的在我国占有很重的分量。

仍需要高电压的电源提供。

在电力系统中按照其电压的方向特性可分为直流、交流。

他们在工业应用中各有各的特点。

虽然交流电的应用比较广泛，但是在某些场合直流电充当着不能替代的重要作用。

例如，在电镀工业中、静电除尘、静电喷雾杀虫、农业物料静电喷涂包裹、农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等
早期的直流电产生的原理较为简单，直接使用交流电动机与直流发电机实现同轴转动（其中交流电动机为主电机，直流发电机为从动机）来产生直流电能。

但是从装置能量转换角度上看，其能量的利用效率是很低的，而且对于高压电源来说所实现该功能的装置较为复杂，增加了投资的成本，并且经济效益较低。

随着科学技术的不断发展，20世纪70年代世界电源史上发生了一场革命，即20Hz 的开关频率结合脉宽调制技术(PWM)在电源领域的应用。

到目前为止，电源的频率已经达到数百Hz，应用先进的准谐振技术甚至可以达到兆Hz水平。

提高振荡器输出频率可降低高压变压器、电抗器、平滑电容器、高压电容器等电子器件基本性能要求和结构体积，进而缩小高压电源体积。

高频化使高压电源体积大幅度的减小，轻巧便携，实用性和使用方便性明显得到改善。

近几年，随着电子电力技术的发展，新一代功率器件，如MOSFET，IGBT等应用，高频逆变技术的逐步成熟，出现了高压开关直流电源，同线性电源相比较高频开关电源的突出特点是：效率高、体积小、重量轻、反应快、储能少、设计、制造周期短。

由于它的优越特性，现在已逐渐取代了传统的高压线性直流电源。

实现PSM（高压直流电源）的工作原理
主电路系统由输入滤波整流电路、逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路组成。

逆变电路采用输出功率较大的IGBT全桥式逆变结构，绝缘栅双极晶体管（IGBT）具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大等优点。

根据大功率直流稳压电源的外特性的要求，设计中使用电压、电流双闭环反馈系统来控制电源外特性，得到的电源特性既有较好的功率特性，又有外拖特性，故系统有很好的外特性。

其实现功能的组成框图如图2-1所示。

图中电源提供的电压为900V的交流电源，经电容的平衡中性点、滤波，后经整流电路得到直流电源.再经过逆变器，
设计大功率直流稳压电源的设计，共61页，17787字
摘要
本文针对目前国内用于电源是晶闸管静态逆变器。

其逆变频率限制在8KHz以下，实际产品一般仅为1KHz左右。

晶闸管静态逆变器的频率范围窄，如感应器改变时，不能进行频率调节。

本文通过应用IGBT逆变器以设计大功率的直流稳压电源。

本文首先介绍了所设计的大功率直流稳压电源的组成结构和控制原理，并就电源主电路、控制电路、保护电路以及控制系统软件的设计做了详细地分析。

主电路系统由输入滤波整流电路、逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路组成。

逆变电路采用输出功率较大的IGBT全桥式逆变结构，绝缘栅双极晶体管（IGBT）具有输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、承受电流大等优点。

根据大功率直流稳压电源的外特性的要求，设计中使用电压、电流双闭环反馈系统来控制电源外特性，得到的电源特性既有较好的功率特性，又有外拖特性，故系统有很好的外特性。

文中详细讨论了上述电路的设计要点及参数确定，以16位单片机80C196KC为控制核心，组成大功率直流稳压电源的控制系统。

单片机通过采样电路中的电压、电流值，与给定值比较后可自动调节，同时还可显示电路中的电压、电流值，具有监控功能。

所以此系统不仅具有较高的可靠性，还具有良好的工艺性能。

由于使用了高频器件，整个系统具有小型化、轻量化、高效率等优点，符合现代大功率直流稳压电源的发展潮流。

故本系统具有较好的发展前景。

关键词：大功率直流稳压电源；80C196KC；IGBT逆变器；微机控制系统
目录
摘要 1
Abstract 2
引言 1
1 概述 2
1.1 电源稳定问题的提出 2
1.2 输出电压不稳定的因素 2
1.3 直流稳压电源的技术指标 3
1.4 稳压电源的分类 5
1.5 本文主要工作 6
2 电源硬件系统设计7
2.1 单片机控制的直流稳压电源的总体设计7 2.1.1 电源的外特性7
2.2 元件选择7
2.2.1 逆变电路拓扑结构选择7
2.2.2 逆变频率的确定8
2.2.3 开关元件的选择9
2.2.4 逆变控制方式的选择10
2.3 单片机控制的直流稳压电源的总体设计10 2.
3.1 电源的主电路12
2.3.2 驱动电路13
2.3.3 HL402模块的分析13
2.3.4 输出电路15
2.3.5 直流稳压电源设计16
2.4 逆变器的控制电路20
2.5 电流闭环仿真26
3主电路的参数计算29
3.1输入电路参数计算29
3.2逆变电路参数计算31
3.3输出电路计算34
3.4纹波的抑制35
4辅助电路38
4.1电压驱动型脉宽调制器38
4.2电流检测电路39
4.3电压检测电路41
4.4脉冲调制工作点的选择42
5单片机控制系统的设计43
5.1单片机最小系统设计43
5.2数模转换电路44
6软件设计45
结论48
参考文献49
附录A 电路图51
致谢54。