最新大功率直流稳压电源整流-逆变IGBT-单片机控制PWM整流
PWM整流工作原理
PWM整流工作原理1.开关电源：PWM整流电路由一对开关电路组成，通常是MOSFET或IGBT（绝缘栅双极晶体管）。
2.控制信号：通过其中一种控制算法，将输入的直流电源信号转换为控制开关的PWM信号。
控制算法通常基于反馈控制，可以使用PID（比例积分微分）控制器或其他控制算法。
3. PWM信号：PWM信号是脉冲信号，其占空比（Pulse Width）根据控制算法的输出变化。
占空比是指PWM信号高电平持续的时间与一个周期内总时间的比例。
通过调整占空比，可以控制开关电路的导通和断开时间。
4.输出滤波：PWM信号通过一个滤波电路，将其转换为平滑的直流输出。
滤波电路通常是一个电感和电容的组合，用于滤除PWM信号中的高频噪声。
5.输出电压：整流电路将滤波后的PWM信号转换为输出电压。
当PWM信号高电平时，开关电源导通，将直流电源的电能储存在电感中。
当PWM信号低电平时，开关电源断开，电感中储存的能量被转移到输出电容上，供电给负载。
6.负载控制：输出电压经过调整和稳压电路控制，以保持恒定的输出电压。
控制电路根据负载的变化，调整PWM信号的占空比，以保持输出电压的稳定性。
1.高效性：PWM整流技术可以通过准确控制开关的导通和断开时间，最大限度地减少功率损耗，并提高整流电路的效率。
2.精确控制：PWM信号的占空比可以很容易地调整，以实现对输出电压的精确控制。
由于PWM整流技术可提供高频开关特性，因此调整输出电压的响应速度非常快。
3.可靠性：PWM整流电路中的开关元件通常由可靠的MOSFET或IGBT 组成，其寿命较长。
此外，PWM整流技术还具有较少的电磁干扰和噪声。
4.小尺寸：由于高效性和精确控制的特性，PWM整流电路可以使用较小的电感和电容组件，从而减小整流电路的体积。
5.可调度：PWM整流技术可以适应各种负载变化，通过调整占空比，以保持稳定的输出电压和电流。
总之，PWM整流工作原理是基于PWM信号控制开关导通和断开时间，实现高效的切换电流输出。
PWM整流电路及其控制方法
PWM整流电路及其控制方法引言PWM（脉宽调制）技术是一种常用的电磁能源转换技术，广泛应用于各种电力电子设备中。
在电力转换中，如何实现高效率、低功率损失的能源转换一直是研究的热点之一。
PWM整流电路是一种典型的能源转换电路，它通过控制开关器件的导通时间来实现电源直流化的同时降低功率损耗。
本文将介绍PWM整流电路的基本原理、关键元件以及控制方法。
PWM整流电路的基本原理PWM整流电路主要由开关器件、滤波电容、感性元件和控制电路组成。
其基本原理是将输入交流电通过开关器件进行脉宽调制，从而获得平均值等于输出直流电压的脉冲电流。
通过滤波电容以及感性元件对脉冲电流进行平滑处理，得到稳定的直流输出电压。
开关器件的选择在PWM整流电路中，开关器件是实现脉宽调制的关键部件。
常见的开关器件有MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和IGBT（绝缘栅双极型晶体管）两种。
MOSFET具有开关速度快、损耗小的特点，适用于低功率应用；而IGBT则适用于高功率应用，具有较高的承受电压和电流能力。
滤波电容和感性元件滤波电容和感性元件是PWM整流电路中的关键元件，它们的作用是对脉冲电流进行平滑处理。
滤波电容可以存储电荷并平滑输出电流，而感性元件则可以平滑输出电压。
合理选择滤波电容和感性元件的值可以在保证输出电压稳定的同时减小纹波电流和纹波电压。
控制方法PWM整流电路的控制方法主要有两种：固定频率控制和变频控制。
固定频率控制是指在整个转换过程中，开关器件的频率保持不变。
这种控制方法简单可靠，但效率较低。
变频控制是根据输出电压的需求，自适应地改变开关器件的频率，以提高整流效率。
变频控制方法相对复杂，但具有较高的效率和稳定性。
控制电路设计PWM整流电路的控制电路设计是实现控制方法的关键。
控制电路主要包括PWM生成电路和反馈控制电路。
PWM生成电路负责生成脉宽信号，控制开关器件的导通时间；反馈控制电路用于检测输出电压，并根据检测结果调整PWM信号以实现稳定的输出电压控制。
pwm整流原理
pwm整流原理PWM（脉宽调制）整流原理脉宽调制（PWM）是一种常用的电子控制技术，它通过改变电信号的脉冲宽度来实现电能的调节和控制。
PWM整流技术在电力电子领域有着广泛的应用，特别是在直流电源、变频器、逆变器等电力电子设备中。
PWM整流原理是将交流电信号转换为直流电信号的一种方法。
其基本原理是利用开关管（如晶闸管或功率MOS管）控制电流的导通和截止，通过改变开关管的导通时间比例，来控制输出电压和电流的大小。
PWM整流技术的优点之一是能够实现高效的能量转换。
由于开关管在导通状态下具有较低的电压降，因此能够减少能量的损耗。
而且，通过改变开关管的导通时间比例，可以实现对输出电压和电流的精确控制，提高系统的稳定性和精度。
PWM整流技术的另一个优点是能够实现电能的变换和传递。
在PWM整流系统中，输入的交流电经过整流和滤波处理后，被转换为稳定的直流电。
这种直流电可以进一步用于驱动各种电力电子设备，实现电能的变换和传递。
在PWM整流系统中，脉宽调制信号的频率和占空比是两个重要的参数。
频率决定了开关管的开关速度，而占空比则决定了开关管导通和截止的时间比例。
通过合理选择这两个参数，可以实现输出电压和电流的精确控制。
在实际应用中，PWM整流技术通常需要配合控制器或微处理器来实现。
控制器通过对输入信号进行采样和处理，得到脉宽调制信号的频率和占空比，并控制开关管的导通和截止。
这样，就可以实现对输出电压和电流的精确控制。
需要注意的是，PWM整流技术在实际应用中还存在一些问题和挑战。
例如，开关管的导通和截止会产生较大的电压和电流冲击，需要合理设计电路和采取保护措施。
此外，PWM整流系统的稳定性和可靠性也需要进行充分的测试和验证。
PWM整流技术是一种实现电能调节和控制的重要方法。
通过改变开关管的导通和截止时间比例，可以实现对输出电压和电流的精确控制。
同时，PWM整流技术还具有高效能量转换和电能变换传递的优点。
然而，在实际应用中需要充分考虑电路设计和保护措施，以确保系统的稳定性和可靠性。
PWM逆变电路及其控制方法
PWM逆变电路及其控制方法PWM逆变电路是一种将直流电能转换为交流电能的电路。
它通过以一定的频率和变化占空比的脉冲宽度调制信号，使得输入的直流电压经过逆变器变换后，输出成为一定频率和幅值可调的交流电压。
PWM逆变电路主要用于交流传动，太阳能发电系统，UPS等领域。
PWM逆变电路的基本结构包括直流输入电源、逆变器和输出滤波电路。
其中，直流输入电源将直流电压提供给逆变器，逆变器利用PWM技术将直流电压转换为交流电压，输出滤波电路对逆变器输出的脉冲波进行滤波，得到平滑的交流电压输出。
脉宽调制控制是最常用的PWM逆变电路控制方法。
它通过改变逆变器输入脉冲信号的占空比，控制逆变器输出交流电压的幅值。
具体实现方法是利用比较器将一个三角波信号与一个参考电压进行比较，产生一个PWM波形信号。
这个PWM波形信号的脉宽由比较器输出的高低电平确定，通过改变三角波信号的频率和参考电压的大小，可以改变脉冲宽度从而控制逆变器输出电压的幅值。
频率调制控制是通过改变逆变器输入脉冲信号的频率，控制逆变器输出交流电压的频率。
与脉宽调制控制不同，频率调制控制中，逆变器输出的脉冲宽度保持不变。
具体实现方法是通过改变比较器的阈值电压，或者改变三角波信号的频率，从而改变逆变器输出信号的频率。
值得注意的是，PWM逆变电路的控制方法还可以根据需要，对脉宽调制控制和频率调制控制进行组合，以实现更复杂的控制策略。
总结起来，PWM逆变电路是一种将直流电能转换为交流电能的电路，其控制方法主要有脉宽调制控制和频率调制控制两种。
通过调整脉宽和频率，可以实现对逆变器输出交流电压幅值和频率的精确控制。
基于单片机的数控直流稳压电源设计
基于单片机的数控直流稳压电源设计一、概述随着科技的飞速发展，电子设备在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
这些设备的稳定运行离不开一个关键的组件——电源。
在各种电源类型中，直流稳压电源因其输出电压稳定、负载调整率好、效率高等优点，被广泛应用于各种电子设备和精密仪器中。
传统的直流稳压电源通常采用模拟电路设计，但这种方法存在着电路复杂、稳定性差、调整困难等问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的数控直流稳压电源设计方案。
本设计采用单片机作为控制核心，通过编程实现对电源输出电压的精确控制和调整。
相比于传统的模拟电路设计，基于单片机的数控直流稳压电源具有以下优点：单片机具有强大的计算和处理能力，能够实现复杂的控制算法，从而提高电源的稳定性和精度单片机可以通过软件编程实现各种功能，具有很强的灵活性和可扩展性单片机的使用可以大大简化电路设计，降低成本，提高系统的可靠性。
本文将详细介绍基于单片机的数控直流稳压电源的设计原理、硬件电路和软件程序。
我们将介绍电源的设计原理和基本组成，包括单片机控制模块、电源模块、显示模块等我们将详细介绍硬件电路的设计和实现，包括电源电路、单片机接口电路、显示电路等我们将介绍软件程序的设计和实现，包括主程序、控制算法、显示程序等。
1. 数控直流稳压电源的应用背景与意义随着科技的快速发展，电力电子技术广泛应用于各个行业和领域，直流稳压电源作为其中的关键组成部分，其性能的稳定性和可靠性直接影响着整个系统的运行效果。
传统的直流稳压电源多采用模拟电路实现，其调节精度、稳定性以及智能化程度相对较低，难以满足现代电子设备对电源的高性能要求。
开发一种高性能、智能化的数控直流稳压电源具有重要意义。
数控直流稳压电源通过引入单片机控制技术，实现了对电源输出电压和电流的精确控制。
它可以根据实际需求，通过编程灵活调整输出电压和电流的大小，提高了电源的适应性和灵活性。
同时，数控直流稳压电源还具备过流、过压、过热等多重保护功能，有效提高了电源的安全性和可靠性。
大功率可编程直流电源
至茂电子生产的DLC6000系列开关型直流稳压稳流电源是产品研发、产品集成、产品认证、生产测试及老化、自动化制造测试和过程控制等应用领域的可靠高性能直流电源供应器。
产品采用高频PWM硬件调整软开关控制技术，具备交、直流兼容输入及各种保护功能。
采用进口IGBT模块功率器件及全桥变换技术，具体高效能、高精度、高稳定性、小体积等特性，优化于线性电源和硅整流电源的高效率，产品可长时间运行可靠，过载能力强。
别名：可调开关电源，可调直流稳压电源，大功率直流稳压电源，直流可调稳压电源，直流电源供应器，大功率直流电源。
DLC6000系列开关型直流稳压稳流电源电压电流值从零至额定值连续可调，恒压恒流自动转换，在额定范围内任意选择且限制保护点。
电压、电流同时数字显示。
内置温控散热风扇，既能有效散热，又能有效延长风扇寿命；产品具有过压、过流、输入缺相、输入欠压、输入过压、短路、过载等保护功能。
开机延时软启动，避免开机输出电压过冲。
产品可多台并串机，实现功率扩容。
产品控制可手动旋钮、按键、计算机、PLC等可选。
目前DLC6000系列开关型直流稳压稳流电源广泛应用于电力、工控、通信、科研、铁路、汽车、船舶、蓄电池充电、航空航天、表面处理、电化学、新能源、电容器、电机、污水处理、电子产品生产检测、LED照明、加热、地质勘探、医疗设备（MRI）、半导体设备（MOCVD）、真空镀膜设备等行业。
国内已有众多企业单位使用DLC6000系列直流稳压稳流电源用于产品测试和老化，另外众多科研单位、军工电子研究所、航空电器、有色金属等单位，使用此电源进行高精度高强度电源供应下的科研工作，广受好评。
产品特点1、显示：输出电压电流LED显示（可按客户要求加装LCD液晶显示）；2、外观：采用台式、塔式或19英寸标准化尺寸，支持N+1冗余扩容，可组合放置于各种工作台面及机架；3、优点：高频PWM硬件调整软开关控制技术使电源高效率，低纹波、低噪声、高可靠性、体积小、重量轻；4、恒压恒流：输出CC/CV恒压恒流自动切换，电压电流值从零到额定值连续线性调节；5、保护功能：过压保护（OVP)、过流保护(OCP)、过温保护(OTP)、欠压保护、过载保护；6、短路特性：工作状态下可长时间短路；7、外接补偿：可选外接补偿（Remote Sensing），减少回路线缆压降；8、过压保护值：输出过压保护值可调，保护后切断输出并锁定，重新开机恢复；9、电流预置功能：用户可以在不接负载的情况下将负载实际需要的任何电流进行预置，当产品实际有电流输出时，实际输出最大电流可到预先设置值（选配））。
单片机控制的正弦波输出逆变电源的电路图实现
l 结语 本文详细分析了一种正弦波输出的逆变电源的设计，以及基于单片机的数字化 SPWM 控 制的实现方法。数字化 SPWM 控制灵活，电路结构简单，控制的核心部分在软件中，有利于 保护知识产权。
变压器副边输出整流桥由4个 HER307组成.滤波电容选用68μF、450 V 电解电容。 根据输出功率的要求，输出电流有效值为0 6～O.7 A，考虑一定的电压和电流余量， 逆 变桥中的 S3～S6选用 IRF840。逆变部分采用单极性 SPWM 控制方式，开关频率 fs=16 kHz。 假没滤波器时间常数为开关周期的16倍，即谐振频率取1 kHz，则有 滤波电感电容 LC≈2.5×10-3，可选取 L=5 mH，C=4.7μF。滤波电感 L 选用内径20 mm， 外径40 mm 的环形铁粉芯磁芯，绕线采用直径0.4 mm 的漆包线2股并绕，匝数180匝。 l 数字化 SPWM 控制方法 该 逆变电源的控制电路也分为两部分。 前级推挽升压电路由 PWM 专用芯片 SG3525控制， 采样变压器绕组电压实现电压闭环反馈控制。后级逆变电路由单片机 PICl6C73控制，采样 母线电压实现电压前馈控制。 前级控制方法比较简单， 在这里主要介绍后级单片机的数字化 SPWM 控制方式。 1. 正弦脉宽调制 SPWM 正 弦脉宽调制 SPWM 技术具有线性调压、 抑制谐波等优点， 是目前应用最为广泛的脉宽 调制技术.一般用三角波μc 作为载波信号，正弦波 ug=UgmSin2πfgt 作为调制信号，根据 μ和μg 的交点得到一系列脉宽按正弦规律变化的脉冲信号。 则可以定义调制比 m=Ugm/Ucm， 频率比 K=fc/fa=Tg/Tco。 正 弦脉宽调制可以分为单极性 SPWM 和双极性 SPWM。双极性 SPWM 的载波为正负半周都 有的对称三角波，输出电压为正负交替的方波序列而没有零电平，因此 可以应用于半桥和 全桥电路。实际中应选择频率比 K 为奇数，使得输出电压μo 具有奇函数对称和半波对称的 性质，μc 无偶次谐波。但是输出电压μc 中含有比较 严重的 n=K 次中心谐波以及 n=jk±6 次边频谐波。其控制信号为相位互补的两列脉冲信号。 单 极性 SPWM 的载波为单极性的不对称三角波， 输出电压也是单极性的方波。 因为输出 电压中包含零电平，因此，单极性 SPWM 只能应用于全桥逆变电路。由于其 载波本身就具有 奇函数对称和半波对称特性，无论频率比 K 取奇数还是偶数输出电压 Uo 都没有偶次谐波。 输出电压的单极性特性使得 uo 不含有 n=k 次中心谐波 和边频谐波， 但却有少量的低频谐波 分量。 单极性 SPWM 的控制信号为一组高频(载波频率 fe)脉冲和一组低频(调制频率 fk)脉冲， 每组的两列脉冲相位互 补。由三角载波和正弦调制波的几何关系可以得到，在 k>l 时，高 频脉冲的占空比 D 为
基于单片机的数控直流稳压电源
基于单片机的数控直流稳压电源在电子设备中，直流稳压电源是非常重要的一部分，它能够为其他电路、芯片或者整个系统提供稳定可靠的电源供应。
而基于单片机的数控直流稳压电源技术则能够在一定程度上提升电源的稳定性和可调性，本文将介绍基于单片机的数控直流稳压电源的原理和设计。
1. 引言直流稳压电源在各种电子设备中都起着至关重要的作用。
传统的直流稳压电源主要采用稳压二极管、稳压管等元件，无法实现精准的控制和调节。
而基于单片机的数控直流稳压电源通过单片机的控制和监测，能够实现电源输出的精确控制和稳定性。
2. 设计原理基于单片机的数控直流稳压电源采用了反馈控制的原理，通过单片机对电源输出进行监测和调节。
其基本原理如下：首先，将输入交流电源经过整流和滤波，得到稳定的直流电压。
然后，通过单片机的模数转换功能，将电源输出电压转换为数字信号。
单片机通过比较这个数字信号与设定值，计算出控制电源输出的PWM 信号。
接下来，PWM信号经过数模转换后，通过放大电路驱动功率开关管。
功率开关管的导通与截止控制决定了电源的输出电压。
单片机通过不断调整PWM信号的占空比，实现对电源输出电压的精确调节。
同时，通过单片机监测电源输出电压的实际值，并与设定值进行比较，若存在偏差，则单片机通过反馈控制的方式调整PWM信号，使电源输出电压保持在设定值附近，从而实现直流稳压电源的功能。
3. 设计步骤基于单片机的数控直流稳压电源的设计步骤如下：3.1 硬件设计根据需要设计输出电压范围和电流容量，选取适当的元器件。
包括整流滤波电路、模数转换电路、功率开关管和放大电路等。
3.2 软件设计编写单片机的控制程序，实现电源输出的精确控制和稳定性。
包括模数转换、PWM控制和反馈控制等功能。
3.3 系统集成将硬件电路和单片机控制程序进行集成，进行系统调试和优化。
通过实验和测试，不断优化电源的稳定性和可调性。
4. 应用示例基于单片机的数控直流稳压电源的应用非常广泛。
例如，可以应用于实验室、工业自动化、通信设备等领域。
3.3--PWM整流电路及其控制方法
3.3 PWM整流电路及其控制方法
❖ 3.3.1 PWM整流电路的工作原理 ❖ 3.3.2 PWM整流电路的控制方法
3.3.1 PWM整流电路的工作原理
PWM整流电路也可分为电压型和电流型两大类，目前
uab
o
Ud
uAB1
usபைடு நூலகம்
O
ωt
T2 D2 T4 D4 b)
Ls
Rs
is
uAB
- Ud
图 单相桥式PWM
图 AB两点的SPWM电压波形
整流电路的等值电路
3.3.1 PWM整流电路的工作原理
●
USAB
●
USAB
·Is
U·s
·UAB d
U·L U·R
a)整流运行
·Is U·s d
·UAB
U·L U·R
c)无功补偿运行
3.3 PWM整流电路及其控制方法
实用的整流电路几乎都是晶闸管整流或二极管整流。
晶闸管相控整流电路：输入电流滞后于电压，且其中谐 波分量大，因此功率因数很低。
二极管整流电路：虽位移因数接近1，但输入电流中谐 波分量很大，所以功率因数也很低。
把逆变电路中的SPWM控制技术用于整流电路，就形成 了PWM整流电路。
3.3.1 PWM整流电路的工作原理
(2)对单相全桥PWM整流电路工作原理的Ls进TR1s一步说D明1 +
整流状态下:
us
is
C1
负 载
ud
u组s成>两0个时升，压（斩T2波、电D路4、，D以1、（LTs2）、和D（4、TD3、T1、2DL1、s）D为D42、+例L。Cs2）分别
用单片机制作的直流稳压可调电源
用单片机制作的直流稳压可调电源摘要：把粗调波段开关以及细调电位器作为调节方式的是传统直流稳定电源输出，而且电压数值的大小是通过电压表来显示的。
但是传统的直流稳定电源输出的也是存在一定的缺点的，比如：体积比较大、复杂的电路构造、没有直观的读数、不容易进行调节、稳压精度比较低、电位器容易被磨损等，但是单片机制作的直流稳压可调电源可以很大程度上的解决以上这些问题。
关键词：单片机；直流稳压；可调电源就传统的直流稳压电源来说，其电源所对应的输出电压主要是在相应的粗调波断开关和细调电位器的情况下实现调节功能的，并通过电压表的知识电压值大小进行实现。
就这种直流稳压电源来说，其实际使用过程中存在一定的不足和缺点，主要表现为不易调准，电位器易磨损，读数不直观，稳压精度较低等情况，而且电路构成较为复杂，体积较大。
而基于单片机控制的直流稳压电源的应用则可以将上述问题进行有效改善。
1.电源的特点和功能此电源有两个调压元件，第一级调压元件是选取可控硅，第二级调压元件是选取LM317、LM337稳压电源芯片，电阻网络的电阻的改变方式是控制继电器，此控制方法采取AT89S51单片机，进而对调节元件的外围参数进行改变，从而得到可调节电压（步长为2~18V、0.1V），最大1A的驱动能力，同时显示输出电流大小和电源电压的数值。
电源主要有一下几个特点：（1）电路具有双重保护功能。
在软件中设置过载保护，同时在电阻的前端增加1A保险，以避免由于负载造成短路，破坏三端稳压芯片[1]。
（2）电压输出采取两组相互隔离方法。
其中一组输出是固定的，固定电压为+5V；另一组是可调节的电压，电压为正负步长0.1V，输出的范围保持在±2~±18V，负载最大设置为1A，同时规定实际的输出电压的误差在0.05V以内。
（3）为了避免掉电之后重新上电的电压数值过高，对用户设备造成损坏的现象发生，此电源具有记忆装置，保存了掉电之前用户所设置的电压数值，断电之后重新上电是用户不需要对电压数值进行设置，给用户更好的使用效果。
单片机控制PWM的直流电机调速系统的设计
单片机控制PWM的直流电机调速系统的设计PWM（脉宽调制）是一种常用的电压调节技术，可以用来控制直流电机的转速。
在单片机控制PWM的直流电机调速系统中，主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面，需要考虑的主要内容有：电机的选择与驱动、电源电压与电流的设计、速度反馈电路的设计。
首先，需要选择合适的直流电机和驱动器。
选择直流电机时需考虑其功率、转速、扭矩等参数，根据实际需求选择合适的电机。
驱动器可以选择采用集成驱动芯片或者离散元件进行设计，通过PWM信号控制电机的速度。
其次，需要设计合适的电源电压与电流供应。
直流电机通常需要较大的电流来实现工作，因此需要设计合适的电源电流，以及保护电路来防止电流过大烧坏电机和电路。
最后，需要设计速度反馈电路来实现闭环控制。
速度反馈电路可以选择采用编码器等传感器来获得转速信息，然后通过反馈控制实现精确的速度调节。
软件设计方面，需要考虑的主要内容有：PWM输出的控制、速度闭环控制算法的实现。
首先，需要编写代码实现PWM输出的控制。
根据具体的单片机型号和开发环境，使用相关的库函数或者寄存器级的编程来实现PWM信号的频率和占空比调节。
其次，需要实现速度闭环控制算法。
根据速度反馈电路获取的速度信息，通过比较目标速度与实际速度之间的差异，调整PWM信号的占空比来实现精确的速度调节。
常用的速度闭环控制算法有PID控制算法等。
最后，需要优化程序的鲁棒性和稳定性。
通过合理的调节PID参数以及增加滤波、抗干扰等功能，提升系统的性能和稳定性。
在实际的设计过程中，需要根据具体的应用需求和单片机性能等因素，进行合理的选择和调整。
同时，还需要通过实验和调试来验证系统的可靠性和稳定性，不断进行优化和改进，以获得较好的调速效果。
基于单片机的可调直流稳压电源设计
基于单片机的可调直流稳压电源设计设计一个基于单片机的可调直流稳压电源时，需要考虑以下几个关键因素：输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度。
本文将以STM32微控制器为例，详细介绍基于单片机的可调直流稳压电源的设计。
首先，我们需要确定输入电压范围。
一般来说，直流稳压电源的输入电压范围是较宽的，以适应不同的应用场景。
常见的输入电压范围是AC220V，转换为直流之后，可以在50V到200V之间调节。
接下来，我们需要确定输出电压范围和输出电流能力。
输出电压范围取决于实际应用需求，一般为0-36V，输出电流能力为0-5A。
同时，需要考虑过载保护功能，以避免电流过大损坏负载电路。
然后，我们需要确定稳压精度和响应速度。
稳压精度是指输出电压与设定值之间的差异，一般要求在0.1%以内。
响应速度是指电源对负载变化的适应能力，一般要求在10ms以内。
基于以上需求，我们开始设计基于单片机的可调直流稳压电源。
首先，我们选择STM32微控制器作为主控芯片。
STM32系列芯片拥有强大的计算能力和丰富的接口资源，适合用于电源控制应用。
我们使用STM32的DAC功能实现对输出电压的调节，同时使用ADC功能实现对输入电压和输出电压的监测。
其次，我们选取高性能稳压模块作为功率输出部分，以实现高效、稳定的电源输出。
稳压模块通常包括输入滤波器、整流桥、滤波电容和稳压电路等组成部分，可以提供稳定的直流电压输出。
接下来，我们设计电源控制算法，实现对输出电压的精确控制。
通过调整DAC输出电压，可以实现对输出电压的调节。
同时，需要监测输入电压和输出电压，并通过PID控制算法实现稳压控制。
最后，我们添加一些保护电路，以确保电源的安全可靠。
包括过载保护、过压保护和过热保护等功能，可以提高电源的可靠性和稳定性。
设计完成后，我们需要进行电路调试和性能测试。
通过实际测试，可以验证电源的输出稳定性、调节精度和响应速度。
综上所述，基于单片机的可调直流稳压电源设计，需要考虑输入电压范围、输出电压范围、输出电流能力、稳压精度和响应速度等因素。
基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计
基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计随着电子设备的不断普及，稳定可靠的电源设计变得尤为重要。
本文将介绍一种基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计，以满足电子设备对稳定电源供应的需求。
1. 概述同步整流Buck稳压开关电源是一种能够有效降低开关功率损耗的电源设计方案。
通过使用单片机控制同步整流MOS管的开关时间，可以实现高效率、低功耗的稳压功能。
本文将详细讨论该电源设计的工作原理和关键部件选择。
2. 设计原理同步整流Buck电源的工作原理基于Buck拓扑结构，通过单片机控制同步整流MOS管的开关时间来实现稳压功能。
具体的设计步骤如下：（1）选择适当的功率电感、电容和二极管，以满足输出电压和电流的需求。
（2）基于单片机的PWM控制器生成开关信号，控制主开关管和同步整流MOS管的开关时间。
（3）PWM控制器还监测输出电压的变化，并根据反馈信息调整开关时间，以保持稳定的输出电压。
3. 关键部件选择在同步整流Buck稳压开关电源设计中，几个关键的部件选择将决定电源性能的好坏。
以下是一些关键部件选择的建议：（1）功率电感：选择具有适当的电感值和电流能力的电感，确保能够提供稳定的电流输出。
（2）电容：选择低ESR值的电容，以减少输出纹波电流和电压。
（3）同步整流MOS管：选择低导通压降的MOS管，以减小开关功率损耗。
（4）PWM控制器：选择具有高精度和快速响应特性的PWM控制器，以实现精确的稳压功能。
4. 效果与改进基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计具有以下优点和改进空间：（1）高效率：同步整流技术能够有效减小开关功率损耗，提高电源的整体效率。
（2）稳定性：通过单片机的PWM控制器，可以实现精确的输出稳压，并对输入电压和负载变化进行动态调整。
（3）改进空间：可以进一步优化电源设计，如改进PWM控制算法、使用高效率的元件等，以提高电源性能和稳定性。
综上所述，基于单片机的同步整流Buck稳压开关电源设计是一种高效、稳定的电源解决方案。
基于单片机控制新型逆变稳压电源的设计与仿真
基于单片机控制新型逆变稳压电源的设计与仿真一、本文概述随着现代电子技术的飞速发展，逆变稳压电源在各个领域中的应用日益广泛。
单片机因其高可靠性、低成本和易于编程等特点，在电力电子设备控制领域扮演着越来越重要的角色。
本文旨在设计并仿真一种基于单片机控制的新型逆变稳压电源，以实现对传统逆变电源系统的优化和改进。
本文首先对逆变稳压电源的基本原理和工作流程进行了详细阐述，分析了现有逆变电源系统的优缺点，并提出了基于单片机控制的新型设计方案。
该方案主要包括电源模块、逆变模块、单片机控制模块和输出稳压模块。
通过单片机控制，可以实现对电源系统的实时监控和智能调节，有效提高电源系统的稳定性和效率。
接着，本文详细介绍了新型逆变稳压电源的硬件设计和软件编程。
硬件设计部分主要包括电源模块的设计、逆变模块的设计、单片机控制模块的设计以及输出稳压模块的设计。
软件编程部分则重点介绍了单片机控制程序的设计和实现，包括电源参数的实时采集、逆变过程的精确控制以及输出电压的稳定调节。
本文通过仿真实验验证了所设计的新型逆变稳压电源的性能。
仿真结果表明，基于单片机控制的新型逆变稳压电源具有响应速度快、稳压精度高、负载能力强等优点，能够满足现代电子设备对电源系统的高要求。
本文提出了一种基于单片机控制的新型逆变稳压电源的设计与仿真方案，通过理论与实践相结合的方式，为逆变稳压电源领域的研究提供了新的思路和方法。
二、逆变稳压电源工作原理及关键技术分析逆变稳压电源是一种能够将直流电源转换为交流电源，并且保持输出电压稳定的电子设备。
在现代电力系统中，逆变稳压电源广泛应用于各种需要稳定交流供电的场合，如计算机、通信设备、医疗设备、工业自动化控制等领域。
本文将详细介绍逆变稳压电源的工作原理及关键技术分析。
直流输入：逆变稳压电源首先接收直流电源输入，这通常是来自电池、整流器或其他直流电源设备的直流电压。
逆变过程：逆变器通过电力电子开关器件（如IGBT、MOSFET等）的通断控制，将直流电压转换为交流电压。
大功率逆变电源 PWM 控制技术分析
大功率逆变电源 PWM 控制技术分析摘要:在功率电子学中，逆变电源控制技术是重要一个组成部分，文章基于全桥变换器PWM控制技术分类上，首先对PWM控制技术含义以及在纯硬件PWM法控制充电电流方法中的应用进行了简单分析，然后比较了四种PWM控制技术，并对四种技术的特点和原理做了分析，并根据对电路的要求，发现大功率全桥变换器还是比较适合电流型相移式PWM控制技术的。
关键词:电流型相移式控制；全桥变换器；PWM控制技术引言在电力电子技术中，逆变电源的控制技术也是一个非常重要的部分，其中脉宽调制（PWM）技术不但对电力变压器和输出滤波器的体积进行了减小，同时还使控制补偿网络的设计进行了简化，并且发展为了逆变控制技术的主流。
在等离子体、通信和表面工程领域，逆变电源的应用需求也在不断增加。
其中，变压器式全桥变流器控制技术一般分为四种技术:1电压型移相（PWM）技术、2电流型同步（PWM）技术、3电压型同步（PWM）技术、4电流型移相式（PWM）技术，分析表明，电流型移相式（PWM）技术是电力全桥逆变器较好的控制技术。
1.PWM控制技术含义PWM控制技术也叫做脉冲宽度调制技术，他是先对脉冲先进行调节，然后来获得波形的宽度，并且它的等效原理也是其技术中的重要领域，其中非常典型的是SPWM波形，这种波形就是正弦波的脉冲宽度和等效。
PWM的含义就是打开和关闭输出波形调解。
开关电源通常是一个脉冲宽度调制（PWM）技术，其特点是高频，高效率，高功率密度，高可靠性，然而，由于以高频率的开关状态的开关装置的操作，所以，其本来就是一个比较快速的瞬态电磁干扰源，而且它产生的EIM信号频率范围比较广，同时它具有一定幅度，当这样的电源是在数字装置直接使用，该设备产生的EMI信号将更加激烈和复杂[1]。
2.PWM技术的实际应用2.1在1PWM软件法控制充电电流方法中的应用在PWM软件法控制充电系统电流计算方法中的应用中，它是在不改变PWM信号周期的前提下，然后在利用单片机的PWM端口，来利用软件的方式调整单片机的PWM控制功能以及PWM的占空比，然后来对充电电流进行控制。
MIG-350说明书
MIG-350说明书将50Hz/60Hz工频整流为直流，再利用大功率开关器件单管IGBT逆变为高频（频率可达20KHz）再降压整流，通过脉宽调制技术（PWM）输出可供焊接用大功率直流电源，由于采用了开关电源逆变技术，焊机的重量体积大幅度下降，整机转换效率提高30%以上。
其特点：送丝速度稳定、飞溅小、轻便、节能、无电磁噪声。
本机最适合低碳钢、合金钢及不锈钢的焊接。
欢迎各界朋友使用本公司产品，并提出建议，我们致力于将产品和服务做得尽善尽美。
1、本产品主机保修期为一年。
其余相关附件不在保修范围之内。
2、保修期内，非人为损坏的，可免费维修。
3、客户不得自行拆卸、改装及更换电子元器件，否则,后果自负。
输入线的连接：每台焊机都配有一次电源线，将电源线接在交流380V的电源上，三条线无相位之分。
2-1-2：输出线的连接1、将装有二氧化碳气体减压流量计的气瓶与本机后面的二氧化碳进气入口用气管紧密对接。
2、将地线的快速插头插在前面板对应的快速插座上。
3、焊枪插在送丝机前面板的输出插座上并旋紧，同时手动把焊丝穿入枪体内。
2-1-3：焊丝盘的安装1、将装有焊丝的焊丝盘装在送丝机的架轴上，焊丝盘的孔位要与架轴上的固定销对准插好。
2、根据使用焊丝的尺寸，选择不同的送丝槽。
3、松开压丝轮的螺母，将焊丝经导丝管送入送丝轮槽内，调整压丝轮压紧焊丝，保证焊丝不滑动，但压力不能过大，防止焊线变形而影响送丝。
4、焊丝卷应顺时针转动放开焊丝，新的焊丝盘头部为了防止焊丝松动，常将其穿在焊丝盘边上固定孔内。
正常使用时为了防止弯曲的焊丝被卡，请将这部分焊丝剪断。
操作：1、将焊机的空气开关置于“ON”位置。
打开气瓶的阀门，调节流量计至所需的流量。
2、根据焊丝直径选择送丝机上的焊丝直径至规定值。
3、根据焊丝直径选择焊枪导电嘴孔径。
4、根据所焊工件的厚度及工艺，配合调节VOLTAGE旋钮和SPEED旋钮至相应位置。
5、根据焊接要求，选择2T/4T开关(适用于MIG250F)。
大功率直流开关电源设计毕业论文
摘要开关电源具有效率高、体积小、重量轻等显著特点。
目前世界各国都有广泛的应用，特别是对大容量高频开关电源的研究和开发已成为当今电力电子学的主要研究领域，并派生了很多新的研究方向。
本文的主要内容就是研制一种高性能、大功率直流开关电源。
本文详细分析了高性能、大功率直流开关电源的工作原理，并提出了主电路和控制电路的详细设计方案。
在此基础上，完成了整个系统的硬件电路设计和软件程序的编制，并对电源装置的硬件和软件进行了调试和修改。
在分析原理的基础上，本文从三相桥式不控整流、全桥变换器、高频变压器、滤波电路等环节对该系统的主电路进行了阐述，同时探讨了该电源系统实现大功率的解决方案，即采用多个电源模块并联运行。
本文还探讨了多个电源模块并联运行时的自动均流技术，并详细介绍了基于平均值的自动均流电路。
在电压调节环节上，详细分析了基于UC3825控制芯片的PWM控制电路。
本文研制的直流开关电源具有输出电压可调、输出电流大、纹波小等特点，而且还具有换档、远程控制等功能。
实验结果表明它基本达到设计要求，从而验证了理论分析的正确性，具有广阔的应用前景。
关键词:DC-DC变换器，开关电源，均流，高频变压器，PWM控制目录摘要 .............................................. 错误!未定义书签。
ABSTRACT ........................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论 ........................................ 错误!未定义书签。
开关电源的发展及国外现状........................ 错误!未定义书签。
国内开关电源的发展及现状........................ 错误!未定义书签。
第2章系统的整体分析和选择 ........................ 错误!未定义书签。
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大功率直流稳压电源整流-逆变I G B T-单片机控制P W M整流南京信息职业技术学院毕业论文作者学号 10714D20系部电子信息工程系专业电子信息工程技术题目大功率直流稳压电源的设计指导教师评阅教师完成时间： 2010 年 05 月 10 日毕业论文中文摘要毕业论文外文摘要目录1引言 (5)2概述 (5)2.1电源稳定问题的提出 (5)2.2电压不稳定的因素 (6)2.3稳压电源的分类 (6)2.4本文主要工作 (7)3电源硬件系统设计 (7)3.1单片机控制的直流稳压电源的总体设计 (7)3.1.1电源的主电路 (8)3.1.2驱动电路 (9)3.1.3输出电路 (9)3.1.4直流电源设计 (10)3.2元件选择 (13)3.2.1逆变电路的拓扑结构选择 (13)3.2.2逆变频率的确定 (13)3.2.3开关元件的选择 (14)3.2.4逆变控制方式的选择 (15)4参数计算 (15)4.1输入电路参数计算 (15)4.2逆变电路参数计算 (16)4.3输出电路计算 (17)4.4纹波的抑制 (18)5辅助电路 (19)5.1电压驱动型脉宽调制器 (19)5.2电流检测电路 (20)5.3电压检测电路 (21)6单片机控制系统的设计 (22)6.1单片机最小系统设计 (22)6.2数模转换电路 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (25)附录A 电路图 (26)1引言自70年代末以来，国外迅速发展功率场效应晶闸管（Power MOSFET）,绝缘门级双级性晶闸管（IGBT）和MOS栅控晶闸管（MCT）等新型功率开关器件，由于这些新型器件具有开关频率高，器件自身的功率损耗小，因而转换效率高，电路结构简单等优点，在加热电源领域中，正在得到广泛的应用。
其中IGBT器件，其输出管压降低，一般在3V以下，器件本身的功耗小，具有晶闸管的优点，适合于大电流工作，其控制端采用了场效应管的技术，驱动非常小，适应于高速开关，且没有二次击穿的问题，工作比较安全，因此属于目前国际上有限发展的大功率开关器件。
国外器件制造厂商推出了一系列大功率IGBT模块，其最大单管电流已达到1000A以上，耐压可达到1200V（有的可达到1400V），开关时间在600ns以下。
其实际工作频率可达到50KHz，功率较小时可达到100KHz，因此是极有前途的功率开关器件。
但是，上述这些新型功率开关器件也存在一些弱点，如电压与电流的过载能力弱，当工作参数超过其安全范围是，非常容易损坏。
因此给电路结构的设计与制造提出了新的要求，并且需要快速而有效的保护措施。
由于IGBT逆变器的逆变频率高，节能效果好，在各种电源中均有重要的应用。
但到目前为止，我国在应用大功率IGBT模块制造大功率直流稳压电源还是比较少，大功率直流稳压电源主要应用与我国的军事和航天事业当中，如适用于大功率冲击负载和飞机、自行火炮、坦克、导弹等武器装备的起动电源。
应用在我国的重型工业中。
2概述2.1电源稳定问题的提出许多电子设备都需要良好稳定的直流供电电源，而外部提供的能源大多为交流电网电源，通常是通过火力发电、水利发电、核子发电及风力发电获得的。
直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电源的任务。
转换后的直流电源要具有良好的稳定性，当电网或负载变化时，它能保持稳定的输出电压，并具有较低的纹波。
我们通常称这种直流电源为直流稳压电源。
说到稳压问题可以追溯到上一个世纪爱迪生发明电灯时，就曾考虑过稳压电源。
到二十世纪初，就有了铁磁稳压电源。
电子管问世不久，就有人设计了电子管直流稳压电源。
到四十年代后期，电子器件与磁饱和元件相结合，构成了电子控制的磁饱和交流稳压电源，至今还在应用。
五十年代，随着半导体工业的飞跃发展，晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源，成了稳压电源的核心，这种局面一直维持到六十年代中期。
随着电子设备的进步，电子设备开始从分立元件进入集成电路时代，体积日益减小，装机密度不断提高，规模容量逐渐增大。
这种晶体管串联型常规电源难以满足形势发展的趋势日益显露。
六十年代后期，科技工作者对稳压电源技术做了一次新的总结，使开关电源，可控硅电源得到了快速发展。
与此同时，将稳压电源的大部分元器件都集成在一块硅基片上的集成稳压电源也不断发展。
2.2电压不稳定的因素电源是电子设备的重要部分，其质量好坏直接影响着电子设备的可靠性，而且电子设备的故障60%来自电源。
因此电源越来越受到人们的重视。
电子电路及电子设备对电源最基本的要求就是电源的输出电压或输出电流要稳定。
稳压电源的输出电压不是绝对不变的，只是变化很小。
从稳压电路的原理分析，最主要的引起输出电压变化的因素有两个：一是输入电压的变化引起的输出电压的变化；另一个是输出电流的变化(由于负载变化)引起输出电压的变化。
输出电压的变化很微小，但正是这个微小的变化经放大后才能反馈去抵消原有的大部分变化。
一般来说，稳压电路的设计首先要考虑输入电压和负载这两个因素。
或者说，首先要“抵制”的是这两个因素引起的输出电压变化;也就是稳压电源稳定电压的能力首先要看输入电压的变化和负载变化引起的输出电压的变化被限制到多小的程度。
当人为地保持输入电压和负载不变时，输出电压仍有变化。
引起这种变化的因素很多，其中最主要的是温度的变化，电路要工作起来，元器件上就有电流通过，就要消耗功率，引起温升。
取样电阻和基准源温度的变化对输出电压的影响更大。
2.3稳压电源的分类现代应用的稳压电源的种类比较多，分类方式也很多。
按稳定对象分有交流稳压电源和直流稳压电源。
是交流还是直流要看稳压电源的输出电压是交流还是直流。
按稳定方式分，有参数稳压电源和反馈调整稳压电源。
参数稳压电源电路简单，利用元件的非线性实现稳压，结构也简单。
比如，用一只电阻和一只可控硅稳压管就能构成参数稳压电源。
反馈调整型稳压电源是一个负反馈闭环自动调整系统，它根据稳压电源的输出电压的变化量，经过取样、比较放大、再反馈给控制调整元件，使输出电压得到补偿而趋于原值，从而达到稳定。
此电路较复杂，但稳定度高。
按稳压电源的调整元件与负载的联接方式来分类，可以分为并联稳压电源和串联稳压电源两种。
调整元件与负载并联的叫并联稳压电源或分流稳压电源，它通过改变调整管元件流过的电流的多少来适应输入电网电压的变化及负载电流的变化，以保持输出电压的稳定。
调整元件与负载串联的稳压电源叫做串联稳压电源。
在这种稳压电源中，调整元件串联在输入端和输出端之间，输出电压就依靠调整元件改变自身的等效电阻来维持恒定。
按调整元件分，有辉光放电管稳压电源，稳压管稳压电源，电子管稳压电源，晶体管稳压电源，可控硅稳压电源等。
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。
根据需要，还可以有其他分类方法，例如集成电极输出型、发射极输出型;高压、低压;通用、专用等。
2.4本文主要工作本课题主要是进行用单片机来控制直流稳压电源的研制工作。
要求电源具有高可靠性。
所以本文的主要工作有：在逆变电源的基础上建立以80C196KC单片机为控制核心的微机控制系统，设计单片机控制系统硬件，在满足控制系统要求的条件下，力求软硬件的最佳组合。
所研制的单片机控制稳压电源的技术指标如下：输入电压： 380V三相交流50HZ；输出电压： 24V输出电流： 800A；3电源硬件系统设计3.1单片机控制的直流稳压电源的总体设计图1 单片机控制的逆变电源的总体框图单片机控制的逆变电源的总体框图如图1所示，整套装置主要由电源主电路、PWM控制电路、驱动电路和单片机控制电路四部分组成。
下面简要介绍一下这几部分的电路功能：1)主电路及驱动电路的功能主电路用来实现输入功率到输出功率的能量转换，驱动电路用来将脉宽调制电路输出的控制脉冲转换成符合开关功率器件要求的电平和阻抗形式，同时实现主电路和控制电路之间的电气隔离，其对功率开关元件的开关时间、损耗等有着直接的影响。
另外，还需要在开关器件的工作点超出安全工作区时提供保护信号。
2)基本控制电路的功能基本控制电路的任务是根据单片机输出的电流给定值与实际电流反馈值的差值，通过调节输出脉冲的占空比来实现稳定的输出。
3)单片机控制电路的功能为实现直流稳压电源，单片机系统控制电路用来输出其所需的电压、电流。
以实现设计所要求的电源的电流和电压的稳定性(1)由于是容性输入阻抗，因此IGBT对门极电荷集聚很敏感，驱动电路必须可靠，要保证有一条低阻值的放电回路。
(2)用低内阻的驱动源对门极电容充放电，以保证门极控制电压U«Skip Record If...»有足够陡降的前后沿，使IGBT的开关损耗尽量小。
另外，IGBT 开通后，门极驱动源应提供足够的功率使IGBT不致退出饱和而损坏。
(3)门极电路的正偏电压为+12V～+15V，负偏电压应为-2V～-10V。
(4)IGBT多用于高压场合，故驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离。
(5)门极驱动电路应尽可能简单、实用，具有对IGBT的自保护功能，并有较强的抗干扰能力。
(6)若为大电感负载，IGBT的关断时间不宜过短，以限制尖峰电压，保护IGBT安全。
大多数IGBT生产厂家为了解决IGBT的可靠性问题，都生产与其相配套的混合集成电路。
根据IGBT管的型号，选用HL402（400A/600V及300A/1200V）快速型IGBT专用模块来驱动IGBT管。
3．IGBT的保护将IGBT用于逆变器时，应采取保护措施以防损坏器件。
常用保护措施有：1）通过检出的过电流信号切断门极控制信号，实现过电流保护。
2）利用缓冲电路抑制并限制过量的du/dt。
3）利用温度传感器检测IGBT的壳温，当超过允许温度时主电路跳闸，实现过热保护。
3.1.3输出电路本设计的输出电压是直流低电压，具有一定的输出功率。
输出电路上对高频变压器次级的高频方波电压进行整流滤波。
为了获得高质量的直流输出电压，需要一些特殊的元器件，如肖特基势垒整流二极管以及存储能的电感，以产生低噪音的输出电压。
1．输出整流和滤波电路全桥式逆变电器的输出电路如图4所示，由于二极管D7、D8都给输出端提供半周期的电流，所以它们分担着相等的负荷电流，它们不需要续流二极管，因为当一个二极管截止时，另一个二极管就导通起到了续流的作用。
但是，对二极管的反向截止电压参数的要求就高了，它的最小值应是：2.4Vo·Vimax / Vimin2．功率整流器的特点全桥式逆变器的输出电路如图3所示：If...»＝50mA时，流过稳压管VD5的电流«Skip Record If...»＝5mA。
当负载开路时，流过VD5的电流«Skip Record If...»增加到«Skip Record If...»。