超高稳定度电源研制
精密高压稳压电源的研究与设计
如 图 l 示 。2 工 频 电 压 经 稳 压 变 压 器 交 流 预 稳 压 所 2 0V
后 , 给 电 源 系 统 各 单 元 电 路 交 流 供 电 。稳 压 变 压 器 具 有 交 再
收 稿 日期 :0 1 0 — 4 2 1- 5 2 稿 件 编 号 :0 1 5 9 2 10 0 9
由 于 正 弦 振 荡 器 输 出不 存 在 尖 峰 脉 冲 。 以 有 效 地 降低 了 输 所 出纹 波 。振 荡 器 的 振 荡 频 率 越 高 , 出纹 波越 小 , 且 便 于 升 输 并
压 变 压 器 的 小 型 化 设 计 ,在 兼 顾 振 荡 频 率 稳 定 的 情 况 下 , 振 荡频 率设 计 为 5k 。 Hz
可 靠 , 电子 束 曝 光 机 制 版 精 度 的 提 高 提 供 了 必 备 条 件 。 为
1 电 源 系 统 总体 设 计 方 案
该 电 源 系统 总体 设 计 原 理 框 图如 图 1所 示 , 主 要 特 点 其 如下所 述。
1 . 采 用 交 流 稳 压 器 进 行 前 级 交 流 预 稳 1
式 中 : = : , 微 分 时 间 常 数 ; = 尺 + :C, 积 分 时 C 是 ( R ) 是 间 常数 。
R1
图 3 分 散 补 偿 网络 结 构
F g Ne w r f d s es d c mp n a in i .3 t o k o ip r e o e s to
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图 1 3 V 精 密 高 压 电源 原 理 框 图 0k
基于单片机控制的多用途高效率智能电流源的研制
基于单片机控制的多用途高效率智能电流源的研制【关键词】msp430;恒流源;高效率0 引言伴随着低压直流用电设备的不断增加和更新换代的今天,直流供电电源等设备也必将得到发展。
恒流源可以广泛应用于电子负载、充电器等生产场合,市场前景广阔。
随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展,现今社会,人们越来越追求产品的智能化,对于电子设备,精密度稳定度是最重要的。
性能好的电子设备,首先离不开稳定的电路,电源稳定度越高,设备和外围条件越优越,那么设备的寿命更长。
基于此,人们对智能恒定电流器件的需求越来越迫切,当今社会,数控恒压技术已经很成熟,但是恒流方面技术刚刚起步且有待发展,高性能的可调智能电流源器件的开发和应用存在巨大的发展空间。
本项目是基于(zl200710012396.1)发明专利《用负载悬浮控制电路的可调电流源装置》[1]的应用研制。
研制出一种由单片机控制的高效率智能电流源,稳定输出可调电流源,可实际应用于需要高效率高稳定度低功耗恒流源的领域。
1 电路设计实现单片机控制的智能可调电流源,单片机的控制和恒流源的实现是核心的两部分,通常采用通过单片机通过按键控制da输出给定电流,恒流源工作,达到稳定的直流,单片机进行检测,反馈调节,使整个系统成为一个完整的闭环。
1.1 恒流源的设计1.1.1 恒流源电路原理分析恒流源是输出电流保持恒定的电流源,而理想的恒流源应该具有以下特点:不因负载(输出电压)变化而改变;不因环境温度变化而改变;内阻为无限大(以使其电流可以全部流出到外面)。
能够提供恒定电流的电路即为恒流源电路。
现在技术上基本上采用压控恒流源。
q1为电流给定调整管,r3为电流取样电阻,r1提供基准电压 uref 来控制给定电流的大小。
通过r3两端的电压的大小,来调整场效应管q2的开关量。
如果负载rl减小,il增大,则u(r3)变大,q1开关量减小,从而使il降低,反之,则il升高。
实现了电压控制恒流。
电子元器件设计与制造成功案例和最佳实践分享
电子元器件设计与制造成功案例和最佳实践分享电子元器件设计与制造在现代科技领域中扮演着重要角色。
不断进化的科技市场对于高质量、高性能的电子元器件需求不断增加,因此成功的设计和制造案例以及最佳实践分享对于业界来说至关重要。
本文将介绍一些电子元器件设计与制造方面的成功案例,探讨其中的经验和教训,以期为读者提供参考和启示。
一、高稳定性电源设计与制造成功案例分享1. 案例描述:某公司在设计和制造高稳定性电源方面取得了巨大成功。
他们的电源产品经过精心设计,具有出色的电压稳定性和噪音性能。
这一成功案例成为了业界的范例,激发了其他公司对于高稳定性电源设计的关注。
2. 设计与制造要点:a) 有效的滤波:该公司在电源设计中采用了先进的滤波技术,有效地降低了输入和输出噪音水平,从而提高了电源的稳定性。
b) 精心选择元器件:公司在元器件选择上严格筛选,寻找高质量、高性能的元器件。
合理的元器件匹配和优化电路设计实现了高效能的电源。
3. 最佳实践分享:通过这个案例,我们可以得出一些关键的实践经验:a) 电源设计中,滤波是关键。
优秀的滤波电路可以显著提高电源的稳定性。
b) 元器件的选择非常重要。
应选取高性能、高质量的元器件,并进行合理的匹配和组合设计。
二、可靠性考虑在电子元器件设计与制造中的最佳实践分享1. 实践背景:可靠性是电子元器件设计与制造中至关重要的考虑因素。
一家电子公司通过对可靠性的充分考虑,成功地设计和制造出了高可靠性的产品。
2. 设计与制造要点:a) 优化电路设计:该公司在电路设计过程中,注重优化电路结构和元器件布局,降低电路故障风险,并提高产品的可靠性。
b) 质量控制与测试:公司严格落实质量控制流程,确保每一个环节都符合质量标准。
另外,他们还使用了高质量的测试设备来验证产品的可靠性。
3. 最佳实践分享:以下是该公司成功实践中的一些启示:a) 可靠性是设计与制造过程中不可忽视的因素。
应在设计初期就考虑并优化可靠性相关因素。
稳压电源的设计与制作-毕业设计
稳压电源的设计与制作学生:XX 指导教师:XX摘要:随着电子技术的高速发展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源,它们对电源的要求也越来越高。
特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛,也要求能够提供稳定的电源,以满足小型电子设备的用电需要。
本文基于这个思想,设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。
开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。
由于开关稳压电源具有这些优点,基于这个思想设计了一个1~5V可调的低功率开关稳压电源,以满足小型电子设备的供电需要。
本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索,介绍了开关电源的一些新技术,技术指标,分类标准等。
并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。
电源设计的主要指标是:输入电压为AC220V,输入频率为50HZ,输入电压范围为AC165V~265V,输出电压为直流1~5V可调,输出最大电流为150mA,输出最大功率为2.25W。
最后在完成基本指标的基础上,本文还增加了防浪涌电流的附属功能,使电路更加满足小型电子设备的用电需要。
数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小,而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源;本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路,详述了电源的基本电路结构和控制策略;它与传统的稳压电源相比,具有操作方便、电压稳定度高的特点,其结构简单、制作方便、成本低,输出电压在1~5V之间连续可调,其输出电压大小以1V步进,输出电压的大小调节是通过“+”“-”两键操作的,而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。
该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。
详细分析了电源的拓朴图及工作原理。
一种高稳定度速调管聚焦磁场电源的研制
数采用 P M脉冲频率调制。P F WM的缺点是受功率开 关管最小导通时问的限制 , 对输 出电压不 能作宽范围
的调节; 另外 , 出端一般要接假负载 , 输 以防止空载时 输 出电压升高。P M式开关 电源 的输 出电压 调节 范 F
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6 8
雷达与对抗
20 年 06
第1 期
一
种高稳定度速调管聚焦磁场电源的研制
蔡 宝龙 , 云 白
( 南京船舶雷达研究所 , 江苏 南京 2 0 3 10 )
摘 要: 介绍了一种高稳定度速调管聚焦磁场 电源的具体性能指标和 实现方案 , 着重讨论 了主回 路、驱动 电路 、保护 电路的原理, 实际调试 中所需要注意的问题 , 以及 关键元器件的设计和选择
三相市电 输入
蔡宝龙 等 一种高稳定度速调管聚焦磁场电源的研制
图 2 驱动 电路框 图 3 2 1 驱动 电路 的选择 ..
图 l 主 回路 框 图
目前开关 电源大多采用 P WM脉宽调制方式 , 少
在未饱和前 , 电流线性增加 , 电感 L 中电压的极性为 1
左正右负 , 二极管 V 处于关 断状态。当 N 和 N 都 1 1 2
流电压 , 再经过整流滤波 , 变成 B c uk变换器所需要 的 平滑直流电压。图 1中, N 或 N 当 l 2导通时, 电感 L l
作者简介 : 蔡宝龙 , , 7 年生 , 男 1 8 9 工程师 , 事雷达发 射机研制工作 。 现从
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fr i l—ed l t ni ird cdi tippr mpaio rsnao u ntepic ls 0 g ys ayk so t ue s ae.E hs f eeti ipt r i e hh t y r sn o n h s p tn s o h np
高稳定度恒流源的研究与影响因素分析
高稳定度恒流源的研究与影响因素分析党玉杰;董全林;孙茂多;杨娅姣【摘要】以一款稳定度为2×10-6/min串联补偿型透射电子显微镜物镜恒流源为例,研究其原理设计,建立系统传递函数,通过讨论各影响因素与相对电流变化之间的关系,分析了恒流源的内部因素和外部因素对电流稳定度的影响,得到直接影响因素是基准电压的稳定性、采样电阻的变化及放大器自身参数的变化,间接影响因素是调整管的自身参数变化、放大环节的电压增益变化、主回路输入电压的波动、负载电阻的变化,为开展恒流源的高稳定度设计提供了理论依据.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】4页(P865-868)【关键词】恒流源;高稳定度;影响因素;传递函数【作者】党玉杰;董全林;孙茂多;杨娅姣【作者单位】教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191【正文语种】中文【中图分类】TM91恒流源是指能够向负载提供恒定电流的电源,高稳定度的恒流源是电子显微镜、粒子加速器、质谱仪以及β谱仪等现代仪器中产生稳定磁场的核心电源系统之一,应用领域十分广阔[1-2]。
应用于透射电子显微镜的恒流源主要为磁透镜提供激励电流。
为提高透射电子显微镜的性能,满足其高分辨率的性能指标,要求恒流源的电流稳定度是非常高的,通常为10-5~10-6/min。
其中物镜是透射电子显微镜成像系统的第一个透镜,由其造成的像差会被中间镜与投影镜继续放大,所以物镜恒流源的稳定度是最高的。
高性能大电流脉冲电源的设计与实现
高性能大电流脉冲电源的设计与实现曹海源胡婷婷韦尚方万强孙斌卢常勇(武汉军械士官学校光电技术研究所,湖北武汉 430075)摘要 本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求,综合运用了ARM7单片机控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路,设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源,具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点。
测试表明:电源整机运行稳定可靠,达到了很高的技术指标要求,可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域。
关键词 驱动电源;ARM7;电流脉冲;IGBT;VICOR模块中图分类号 TN248.4 文献标识码 BDesign and Realization of High Performance and Strong Current Pulse Power Supply Cao,Hai-yuan Hu,Ting-ting Wei,Shang-fang Wan,Qiang Sun,Bin Lu,Chang-yong(Opto-electronics Facility, Wuhan Ordnance Noncommissioned Officers School,Wuhan, Hubei, 430075, P.R.China)Abstract: In this paper, according to the request of the high power pulse DPSSL, we design and implement a compact, high efficiency power supply for DPSSL, which combines the control technology of ARM7 MCU, tunable voltage stabilizer using VICOR modules in series structure, IGBT power components, closed loop adjusting circuit, and various protective measures. It is specified as wide tuning range of the voltage, high peak current, high control precision, high stability, high adaptability to the high-low temperature, and so on. Test and measurement results show that our power supply operates steadily and reliably, and well meets the request of the performance index in the project. It can be widely applied in military laser rangefinder, Lidar, laser counterwork, and so on.Keywords: power supply; ARM7; current pulse; IGBT;VICOR module1 引言DPSSL(Diode Pumped Solid-State Laser)出现于八十年代末,与传统的灯泵固体激光器相比,它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定性高等特点,广泛应用于军事、航空航天等领域中。
电源JCP-80120SA的技术参数
电磁铁电源JCP-80/120SA的技术参数
本电源为高稳定度的双极性恒流电源,广泛应用于电磁铁、亥姆霍兹线圈等感性负载的励磁。
电源采用线性电源结构,输出电流稳定度高,纹波和噪声低。
电源输出电流可在正负额定电流*值之间连续变化,电流平滑连续过零,可使电磁铁或线圈产生平滑、稳定的磁场。
配合本公司的高精度高斯计和探头(选件),电源可工作于磁场模式。
在磁场模式下,可直接设定磁场值,电源会调节输出电流使电磁铁快速达到设定磁场,方便快捷,磁场稳定。
可随意单独控场,也可连续扫描磁场。
电流模式和磁场模式可根据需要随时切换,操作灵活。
技术参数
型号:JCP-80120SA
输出类型:双极性恒流输出
输出电流:80A
输出电压:126V
输入功率:I15KW
输入供电方式:三相四线
输入电压:380V冷却方式:风冷
通信接口:RS232(RS485>1AN、USB可选)尺寸1*W*H (mm):520*445*177(4U机箱)重量:25kg
稳定度:IOOppm
三
三
三“。
昂宝电源方案
昂宝电源方案随着科技的不断发展,电子产品在我们的生活中扮演了至关重要的角色。
而电源方案作为电子产品的核心组成部分,对于产品的性能和可靠性起着决定性的作用。
本文将介绍昂宝电源方案的特点、优势以及应用领域,以及如何根据不同需求选择适合的电源方案。
一、昂宝电源方案的特点昂宝电源方案基于先进的技术和丰富的经验,具有以下特点:1. 高效稳定:昂宝电源方案采用了高效稳定的变换器设计,能够提供稳定的电源输出,并且具有较高的转换效率,减少能量的损耗。
2. 安全可靠:昂宝电源方案采用了多种安全保护措施,如过流保护、过压保护和短路保护等,确保电子产品的正常运行,并保护产品和用户的安全。
3. 节能环保:昂宝电源方案通过在设计中采用低功耗元件和合理的能量管理策略,实现了高效能源利用,并且符合环保要求。
二、昂宝电源方案的优势1. 多样化选择:昂宝电源方案提供了多种不同功率和规格的产品,以满足不同电子产品的需求。
无论是手机、平板电脑还是家用电器,昂宝电源方案都能提供合适的解决方案。
2. 定制化设计:昂宝电源方案可以根据客户的需求进行定制化设计,以适应特定产品的要求。
客户可以根据产品的功耗、尺寸和工作环境等因素,选择合适的电源方案。
3. 优质服务:昂宝电源方案提供了优质的售后服务,包括技术支持、维修和返修服务。
无论是在产品选型阶段还是在使用过程中,用户都能得到及时的帮助和支持。
三、昂宝电源方案的应用领域昂宝电源方案广泛应用于各个领域的电子产品中,包括但不限于以下方面:1. 智能手机和平板电脑:昂宝电源方案在智能手机和平板电脑领域具有广泛的应用。
其高效稳定的输出能力和安全可靠的保护功能,能够满足用户对于电源的要求。
2. 家用电器:昂宝电源方案在家用电器领域被广泛采用。
不论是电视机、冰箱还是洗衣机,昂宝电源方案都能提供可靠的电源支持,确保产品的正常运行。
3. 工业设备:昂宝电源方案还应用于各类工业设备中,如机器人、自动化生产线等。
军用电源模块研制流程
军用电源模块研制流程军用电源模块研制流程引言军用电源模块的研制过程十分复杂,需要经历多个阶段的设计与测试。
本文将详细介绍军用电源模块研制的各个流程,以及每个流程中所需的关键步骤和注意事项。
流程一:需求分析在军用电源模块的研制过程中,首先需要进行需求分析。
这个阶段的目标是明确军用电源模块的功能要求、性能要求以及可靠性要求等。
对于不同类型的军用电源模块,需求分析可能会有所不同,但一般包括以下几个方面: - 功能要求:根据军用电源模块的用途和应用场景确定所需功能; - 性能要求:包括输出功率、电压稳定度、温度稳定度等; - 可靠性要求:如寿命、抗震抗干扰能力等。
流程二:设计与模拟在需求分析的基础上,进行设计与模拟工作。
这个阶段需要进行电路拓扑设计、软件开发与编程等工作。
具体步骤如下:1. 电路拓扑设计根据需求分析的结果,设计电源模块的电路拓扑。
这个步骤需要考虑电源模块的稳定性、效率以及电压转换等因素。
2. 软件开发与编程军用电源模块通常需要软件来进行控制和监测。
在设计与模拟阶段,进行软件开发与编程,编写相应的控制算法和监测逻辑。
3. 模拟与仿真使用电路仿真软件对设计的电源模块进行模拟与仿真,验证其性能和可靠性。
通过仿真结果可以进一步优化设计,提高电源模块的效率和稳定性。
流程三:制造与调试在设计与模拟完成后,需要进行制造与调试工作。
这个阶段的目标是将设计好的军用电源模块制造出来,并进行各项功能和性能的调试。
1. PCB制造根据电路设计的原理图和布局图,制造电源模块所需的PCB (Printed Circuit Board)电路板。
2. 元器件采购与焊接采购电源模块所需的各种电子元器件,并进行焊接。
在焊接过程中,需要确保焊接质量,避免出现接触不良、短路等问题。
3. 功能调试与测试在制造完成后,对电源模块的功能进行调试与测试。
包括输入输出电压的测试、功率稳定性的测试等。
流程四:验证与认证在制造与调试完成后,需要对电源模块进行验证与认证。
200kV低纹波高稳定度直流高压电源
第28卷第1期 强激光与粒子束V I 28, N o. 1 2016 年1 月H IG H POWER LASER A N D P A R T IC LE BEAMS Jan. , 2016200 k V低纹波高稳定度直流高压电源李亚维,谢敏,蓝欣,刘云涛,马成刚,吴烈(中国工程物理研究院流体物理研究所,脉冲功率科学与技术重点实验室,四川绵阳621900)摘要:直流高压电源在科学实验和工业生产中有着广泛的运用,传统高压直流电源是通过工频变压器 直接升压,再经整流滤波得到所需要的高压,普遍存在精度低、调整复杂、纹波系数大等诸多缺陷。
本系统基于全桥逆变、倍压整流和脉宽控制技术,设计了用于电子束离子阱装置的直流高压电源,采用高频逆变、正负双向倍压整流、电压电流双环控制等方法,实现了直流高压输出。
结果表明,所设计的直流高压电源具有稳定性好、纹波小、可靠性高、系统安全等特点,最终输出的电压在0〜200 k V连续可调,纹波和稳定性都小于0.01%,满足实验需求。
关键词:直流高压电源;双向倍压;低纹波;高稳定度中图分类号:T P2 文献标志码:A doi:10.11884/HPLPB201628.015016高压电源的应用十分广泛,不仅应用于雷达对抗、电磁炸弹、电子回旋加速器,同时还应用于安全检查(机 场、车站、码头和重要公共场所等)医疗检测和工业探测中的x光机[-2]、表面处理中的静电喷涂、环境保护中的静电除尘[34],也应用于日常生活中的阴极射线管显示器、显像管电视机、电蚊拍、臭氧发生器等领域[56]。
目前,高压大功率电源已普遍应用开关电源技术,但受高频高压变压器分布参数不易控制、大功率半导体开关速度低损耗高、高压硅堆反向恢复时间慢等因素的制约,国内研制的此类电源的开关频率普遍在20 k H z左右,较低的开关频率限制了高压电源及其用户设备的小型化和轻量化工作。
成都理工大学研制了 25k V高精度直流负高压电源。
超高稳定度大直流恒流源的设计
超高稳定度大直流恒流源的设计占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【摘要】研制的超高稳定度大直流恒流源在国防、计量、精密测量等领域都有着重要的应用价值.该直流恒流源主要采用直流电流比较仪作为反馈采样元件,使用"极低负载效应分布式电阻"作为恒流源的输出信号采样电阻,可降低电阻功耗,温漂减小,噪声有抵消效应,使恒流源的稳定性提高了一个数量级;采用功率管并联,实现大直流输出.测试结果表明:该恒流源稳定性优于0.001%(1 min),最大输出电流达400 A,是一款性能优异的超高稳定度的大直流恒流源.%Development of ultrahigh-stability big DC constant current source has important application value in the field of national defense industry,metrology,precision measurement and so on.The design of DC constant current source,DC current comparator was adopted as a sampling element and the Distributed Low Load Coefficient Precision Resistor was used as a constant current source feedback and the output signal of the sampling resistor,so the overall stability of the constant current sources was improved.And the power tube in parallel realized DC constant current source of big currentoutput,thereby the system reliability was also improved.The performance of the designed constant current source is tested,and the results indicate that the source could generate a ultrahigh-stability current.The stability of the output current is excel to 0.001%(min),the maximal output current is 400 A and it''s an excellent ultrahigh-stability big DC constant current source.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2017(040)003【总页数】5页(P607-611)【关键词】恒流源;超高稳定;极低负载效应;大电流;直流电流比较仪【作者】占清;朱自科;陈勇;张自长;曾舒帆;李亚娟【作者单位】西南林业大学机械与交通学院,昆明 650224;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228;云南省计量测试技术研究院,昆明 650228【正文语种】中文【中图分类】TM9恒流源以输入交流电压控制输出稳定的电流达到稳流流目的,实际应用中通过采样输出电压信号,通过闭环反馈与基准直流电压信号通过比较控制放大器进行比较放大调节输出高稳定的电流。
控制半导体激光器的高稳定度数字化驱动电源的设计
Ab t a t sr c :A dgi l o to c r e t u p y s e i n d o d ii g e c n uco ls r b t k n t e i t c n r l u r n s p l i d sg e f r rvn s mio d t r a e s y a i g h a
p o p ig t o kig c n ii n o h y t m ,he LCD s u e o s o t e a t a u r nta d s ti g c r r m tn hew r n o d to ft e s s e t i s d t h w h cu lc re n e tn u —
me t n cr utd sg t e d e e d a k t e r sr s a c e o g e ty e a c hes a i t n wo M OS— n .I ic i e in,h e p fe b c h o y i e e r h d t r a l nh n e t t b l y a d t i FET r e ine o n u r l et ero e ka e c r e t e r a et ec re td v a in(e st a . )a d a e d sg d t e tai h i wn la g u r n ,d ce s h u r n e ito 1s h n 0 5 z n
中图分类号 : TN2 8 4 4.
文献 标 识 码 : A
高精度连续可调高压开关电源的设计
摘 要: 提出了一种高精度连续可调的高压开关电源设计方案。电源采用基于SG3525的恒频脉宽调制技术,通过单片机控制可控增益放大器实现输出电压的连续调整,该电源具有高电压输出精度高、连续可调、功耗小等特点。实验结果表明,当该电源输出电压由1 kV~25 kV可调输出时,输出电压误差最大为1.6%。关键词: 高压开关电源; SG3525; 可控增益放大; AD7520
Q1、Q2为高反压MOS管,它与电容C1、C2构成逆变电路,PWM输出经驱动变压器驱动Q1、Q2。PWM输出的驱动电压在驱动变压器两端设有死区时间,有利于MOSFET管中电荷的消耗,起到保护MOSFET的作用。在Q1导通时,电源经Q1、C0、T1对C2充电,同时对电容C3放电;Q2导通时,电源对通过C1、T1、C0对C1充电,对C2放电。在一个开关周期内,高压变压器初级上形成25 kHz的交变矩形波,经过升压整流后对负载提供高压。通过调节开关管的占空比,可改变输出高压值。R3、C3、R4、C4构成吸收电路,用来吸收高频尖峰电压,达到保护MOS管的作用。为防止两个开关管导通时间不对称引起高压变压器偏磁和直流磁饱和,在电路中串入隔直电容C0来自动平衡变压器一次电压侧的直流分量。R1、R2作为平衡电阻,可使C1与C2充电电压相等[2]。2.2 控制电路设计 控制电路由PWM控制、高压采样、可控增益放大器、A/D及CPU等部分组成。2.2.1 PWM控制电路 PWM控制电路是实现电压调整的核心电路,对整机性能有较大的影响,所以采用性价比较高的SG3525,控制方式采用恒频脉宽调制。PWM控制电路。
为了实现输出电压的连续可调,系统采用可控增益放大器放大误差电压信号。通过改变可控增益放大器的增益,改变送至SG3525反馈端的电压值,从而实现输出电压的可调。 可控增益放大器由D/A转换器AD7520及运算放大器OP07组成。AD7520是10 bit CMOS 数模转换器,采用倒T形电阻网络,模拟电子开关为CMOS型,集成在芯片上。在图4所示电路中,OP07运放与AD7520组成反相比例运算放大器。根据反相比例运算放大器的特点,放大器放大倍数为式(2)所示: 3 系统软件设计
高稳定度低纹波的线性稳压电源设计
高稳定度低纹波的线性稳压电源设计中心议题:∙高稳定度低纹波的稳压电源" title="线性稳压电源">线性稳压电源系统总体方案设计∙线性稳压电源的主要功能模块分析∙电源性能测试本文设计制作了一款基于LT1083/LT1033 系列大功率低压差三端稳压芯片的高稳定度低纹波直流电源,介绍了降压、整流滤波、线性稳压、LC 低通滤波等主要构成模块。
测试结果表明,本电源具有输出电压稳定度高、输出电流大、低纹波、低功耗等特点。
线性稳压电源被广泛应用于科研、电力电子、电镀、广播电视发射、通信等领域,是大专高等院校、实验室等进行电子电路研究不可或缺的仪器设备。
但是传统线性稳压电源存在变压器转换效率低、稳压芯片压差大、滤波电路不够完善等缺点,时常出现输出纹波大、效率低、发热量大、间接地给系统增加热噪声等问题。
在历年的电子设计竞赛中,作品在比赛场地测试正常,但在指定测试场地测评时,电路突然烧毁或者性能指标达不到原先水平的现象时有发生,一个重要的原因就是测评场地提供的稳压电源电压波动大、供电电流不稳定、正负电压不匹配。
因此,高稳定性、低纹波的稳压电源是科研创新和电子设计竞赛不可或缺的保障。
1 系统总体方案设计本设计由降压模块、整流滤波模块、线性稳压模块和低通滤波模块组成,如图1 所示。
变压器将220 V/50 Hz 交流电分别降压到±16 V、±6 V、+6 V, 通过整流桥堆整流以及大容量电容滤波后,进入正(负)线性稳压模块,再经过低通滤波模块滤除直流以外的干扰信号,分别输出±15 V、±5 V、+5 V 的稳定电压。
图1 系统结构框图2 主要功能模块分析2.1 整流滤波模块整流滤波电路主要由整流桥堆和大容量滤波电容组成,如图2 所示。
整流桥堆具有体积小巧、输出电流大、安装方便等优势,并能代替由4 只二极管组成的传统桥式整流电路。
滤波电路采用大容量电解电容滤波,增加了输出电压的稳定性。
用运放自制高稳定大电流直流可调稳压电源
用运放自制高稳定大电流直流可调稳压电源2015-01-01 10:58:48作者:钟荣钟雨姣278我要评论稳定度较高的大电流直流稳压电源,应有一个精密稳定的基准源。
高稳定度直流电源的取样,_般是将输出电压经分压电阻(1/2左右)分压供给比较电路。
但是一个可调直流稳压电源要做一个很高精度的基准源是不现实的,若需要时,需在变压器另增一个绕组单独供电,十分麻烦。
笔者选择改变取样电压大小来改变输出电压的方法。
制作了一款可调电压。
输入电压采用分挡供电,在稳定电流范围内以降低调整管上的压降,减小管温,进一步增加热稳定性,同时也提高了效率。
当然分挡调整输入电压,随之而来的问题就是基准源供电也会由低到高变化,为进一步提高基准稳定性,在基准前端串入了三端稳压块先初稳,再供给基准电路,这样处理后再由LM317作基准源,其稳定发较高。
附图是笔者经过实践制作的·款带电压比较器的高稳定度大电流直流稳压电路。
主要由电源变压、整流滤波、基准源电路、电压比较、复合功率调整、过流保护电路等几部分组成。
电源变压及整流滤波较为简单,这里不多述。
IC1(7805)、IC2(EM317)构成精密基准源;IC3在这里接成反相比较器,作为电压比较电路,且同相端接入基准源,反相端输入取样电压,经IC3内同相端基准进行比较后,由输出端输出比较的结果去控制复合调整管的导通程度,以调整输出电压的升降。
V1、V2组成复合功率调整电路,将比较器电路的控制电流放大至数安培的负载电流,提高驱动能力。
其中V1勿需像普通“串稳”电源那样增加c、b极间的偏流电阻。
V3、R6、R5组成负载过流保护电路,过流取样电阻R6串在电源负端,不设在稳压控制之内,使其对稳压输出几乎无影响(针对取样电阻R6串在调整管输出端的电路而言)。
工作原理电源变压后经整流滤波平滑的直流电压供给稳压电路。
一路经IC1初步稳压成5V后再供给IC2稳压输出作为基准电压1.25V,此基准电压直接供给电压比较器IC3(LM358)的同相端;而另一路则作为IC3的供电电源。
基于雪崩三极管的高重频高稳定度脉冲源研究
脉冲源时基稳定度实际上描述的是开关导通时 刻的一致性,也即开关由“断路”向“通路”转换的不 确定性将产生脉冲时基抖动。主要原因在于:(1)开 关状态转换的电平条件是一个范围值,而非一个严 格的确定值;(2)电路内部本身的随机热噪声,对开 关电平产生随机抖动;(3)对于雪崩管脉冲源,随着 电路的温度升高,雪崩管结电压降低,开关转换电平 条件也随之改变。(1)、(2)是脉冲源短时抖动主要因 素[7】,(3)是长时漂移的诱因[引。
1.1雪崩管基本脉冲电路
图1是雪崩管脉冲电路原理图[4{]。雪崩管有四 个工作区域:饱和区、线性区、截止区与雪崩区。对于 NPN型晶体管,当基极电流为正时(,n>o),基射结 正偏,此时处于线性区或饱和区;当基极电流为负时 (/B<O),基射结反偏,为截止区。此时,逐渐增加集 电极电压UcE,当集电极电流jc随UcE和,e急剧变 化时,则进入雪崩区。在雪崩区内,集电极电压很高, 阻挡层中电子被强电场加速,从而获得很大能量,它 们与附近的晶格碰撞时产生新的电子空穴,新产生 的电子、空穴又分别被强电场加速而重复上述过程,
图2五级雪崩管MARX电路示意图 Fig.2 Five-class avalanche transistor MARX circuit
1.3脉冲电路高重频改进
在图1、图2的电路中,充电电流经过充电电阻 Rc向充电电容C充电,则
【,c(£)=Ec(1一e一翠)
(1)
而一次充电过程中消耗在充电电阻上的能量为
第30卷第1期 2010年3月
固体电子学研究与进展
RESEARCH&PROGRESS OF SSE
V01.30。No.1 Mar.,2010
基于雪崩三极管的高重频高稳定度脉冲源研究。
射频电源的电压稳定性研究与设计
射频电源的电压稳定性研究与设计射频电源的电压稳定性是指电源输出电压在工作过程中的波动程度。
在射频电源应用中,电压稳定性是非常重要的,因为它直接影响到射频设备的工作性能和稳定性。
本文将探讨射频电源的电压稳定性研究与设计。
首先,电压稳定性的研究是通过测量电源输出电压的波动范围来实现的。
一般来说,电源的输出电压稳定性主要包括静态稳定性和动态稳定性两个方面。
静态稳定性是指电源在没有负载的情况下,输出电压的波动程度。
可以通过使用示波器等测试仪器来测量电源的输出电压,得到电压的稳定性参数。
常用的参数有电压漂移和电压波动。
电压漂移是指电源输出电压在长时间工作中的变化量,通常用百分比来表示。
电压波动是指电源输出电压在短时间内的快速变化,通常用峰峰值来表示。
动态稳定性是指电源在负载变化时,输出电压的保持稳定度。
这需要考虑电路设计中的动态响应特性。
对于射频电源来说,负载变化往往比较频繁,因此电源的动态稳定性特别重要。
一个稳定的射频电源应该能够在负载变化时快速调整输出电压,并保持在目标范围内。
为了提高射频电源的电压稳定性,可以采取以下设计方法:1. 使用稳压电路。
稳压电路能够对电源输出电压进行监测和调整,使其保持在设定的范围内。
可以选择合适的稳压芯片和相关电路来实现。
2. 优化滤波电路。
滤波电路可以减小射频电源输出电压中的噪声和干扰,提高电压的稳定性。
可以采用不同的滤波器来滤除不同频率的干扰,如RC滤波器和LC滤波器等。
3. 提高反馈控制的精度。
反馈控制是实现稳定输出的关键。
可以采用精密的反馈控制系统,如PID控制器等,来实现电压的精确调节和稳定性控制。
4. 多级稳压电路。
对于大功率射频电源,可以使用多级稳压电路来提高电压的稳定性。
多级稳压电路可以减少输出电压的波动,提高负载能力。
总的来说,射频电源的电压稳定性对于射频设备的性能和稳定性至关重要。
通过研究和设计合适的电路,能够提高射频电源的电压稳定性,保证设备的正常工作。
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超高稳定度电源研制
文章介绍了在离子加速器及核磁共振设备上使用的一种超高稳定度磁铁线性电源。
采用的设计方案是用调压器或可控硅调压,保证功率三极管CE两端的管压降保持在合理的范围内,采用高精密采样、比较、控制环节保证电流的稳定度。
文中简述了该电源的控制原理、技术性能及采用的一些保护措施。
标签:超高稳定度;线性电源;高精密采样
Abstract:A linear power supply for ultra-high stability magnets used in ion accelerators and nuclear magnetic resonance (NMR)equipment is introduced in this paper. The adopted design scheme is to use voltage regulator or SCR to adjust the voltage to ensure that the voltage drop at both ends of the power Triode CE is kept within a reasonable range,and to adopt high precision sampling,comparison and control links to ensure the stability of the current. The control principle,technical performance and some protective measures of the power supply are briefly described in this paper.
Keywords:ultra high stability;linear power supply;high precision sampling
1 概述
在离子加速器实验中,因为要求离子通过的磁场非常稳定,所以要求磁铁电源所提供稳定的电流。
磁场稳定度8小时内达到10ppm,甚至更高,则要求电流稳定度8小时也要达到10ppm,更高的则为1ppm。
同时在实验中要求电流应有适当的调节范围,并要求有过温、过压、过流等一系列保护措施。
超高稳定度恒流源电流稳定度技术指标如下:
1分钟内电流稳定度1ppm
5分钟内电流稳定度2ppm
24小时内电流稳定度10ppm
电流调节范围为0到额定电流值
2 电源工作原理及系统方框图
2.1 系统方框图
图1为电流稳定度达到10ppm(24小时内)的电源系统方框图。
2.2 工作原理
下面介绍为了达到指标要求,系统在采样、基准、反馈、控制等方面所采取的具体措施。
(1)主控单元
为了保证系统的高可靠性、高稳定度、高抗干扰能力,系统采用了PLC来实现设备的控制功能。
实现人机交互,启/停机、参数设置、稳压控制和故障报警触等。
(2)主电路调压部分
为了保证电流的稳定度,必须保证功率驱动三极管CE两端的管压降Uce保持在8-18V电压范围内,因此要求主电路调压部分能够根据监测到的Uce值实现Us值的自动调整。
在CDT-XX-WL/R系列电源的设计过程中,主电路输出电压可以采用以下两种模式:
a.采用可控硅实现管压降的调节。
b.采用变压器机械调压实现管压降的调节。
调压过程:
系统通过传感器采集Uce之间的电压,控制器判断电压是否满足由当前Uce 工作的电压范围,然后判定是否需要调压,由于三极管的稳压工作范围较宽(8-18V),所以调压环节的调整频次比较低。
(3)比较放大单元
设定的电流通过控制器将数据传送到DA板,数据经DA转换输出一电压值VREF,VREF与回路采样反馈的电压VfED进行比较后输出一电压值,该电压值经放大单元放大后控制调整管电流的大小。
由图2可知,这里选用的是串联稳流电路。
从图中可看出取样电阻RS与负载串联,RS的阻值不变,RS上电压降的大小直接反映出负载电流的大小。
所谓稳定“电流”,就是稳定RS上电压降URS,URS稳定了,负载电流也就稳定了,整个稳流系统是一个负反馈闭环控制。
采样器件的选择是电流稳定度的关键,选用高稳定度采样电阻,也可以选用零磁通直流电流互感器(簡称DCCT)。
DCCT可选用HITEC或LEM公司的产品。
要使电流达到10ppm以内的指标,采样器件的度系数指标必须小于5ppm。
(4)调整单元
调整单元的作用为电流放大,原理图如图3。
有图3可知,该驱动部分由若干个三极管并联输出,三极管V4为后级三极管提供驱动电流,最多可驱动16只三极管,单只三极管的输出电流按不大于3A 设计,根据所需电流大小确定三级管的数量。
MJ15024的耗散功率是比较大的,在实际应用中我们采用水冷板对其散热。
3 保护功能
该电源设置有过电流、过电压、超温度、负载故障等保护,系统若出现故障,主电路立即断电,并在本地触摸屏或远程控制界面显示故障信息。
4 工作环境
系统电流若要达到高稳定度要求,必须要在一定的工作环境下工作:
(1)对于功率器件,要采用二次去离子水进行冷却。
(2)工作环境温度20℃-30℃。
另外,电流除与工作环境有关外,还与安装工艺、电气布局、系统接地等因素有关。
5 结束语
CDT-XX-WL/R系列电源通过测试和试验,各项参数均达到设计指标。
该系列产品已成功应用在中国原子能科学研究院、合肥光源、兰州近代物理研究所等加速器实验室,在医用核磁共振成像系统应用也非常成功。
参考文献:
[1]徐海明,刘璐,等.现代电源应用技术手册[M].北京:中国电力出版社,2007,5.
[2]Ray Hashman Hashemi,Wilam G.Bradley,Christopher J.Lisanti. MRI:The Basics. Lippincott wiliams & Wik 2010-04-06.
[3]Zhi-PeiLiang,uterbur. Principles Of Magnetic Resonance Imaging,Wiley-IEEE Press,1999-10-18.
[4]杨正汉,冯逢,等.磁共振成像技术指南[M].北京:人民军医出版社,2013,
11.。