毕业设计矿用本安直流电源的设计 开题报告
毕业设计-直流稳压电源毕业论文
毕业设计（论文）说明书电子工程系电气自动化技术专业毕业设计（论文）题目直流稳压电源的设计学生姓名学号指导教师职称毕业设计（论文）答辩成绩评定书系部电子工程系专业电气自动化技术设计（论文）题目直流稳压电源的设计成绩总评____________学生姓名学号指导老师职称评阅老师职称答辩委员会主任（签字）毕业设计（论文）任务书系专业学生姓名学号一、毕业设计（论文）题目直流稳压电源的设计二、毕业设计（论文）时间年月日至年月日三、毕业设计（论文）地点：四、毕业设计（论文）的内容要求：1、输出电压在0—24V之间可任意可调，输出电流最大3A2、输出电压设定值稳定度为1%3、输出电压中文波小于10mV指导老师年月日批准__ ___ ____ 年月日毕业设计（论文）答辩记录摘要直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点，近年来获得了飞速发展。
直流稳压电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路，设计一台品质优良的直流开关稳压电源。
直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比较复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统。
晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。
因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。
保护电路的种类很多,这里介绍极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。
通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。
直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响，文中分析了直流高压稳压电源的构成原理，建立了温度稳定性的数学模型，给出了精确和可行的定量计算方法，并应用到具体的实例中加以验证，说明了该模型的应用价值，对直流高压稳压电源的设计具有理论指导作用。
关键词：稳压器半桥变换电路数学模型应用价值目录第一章直流稳压器原理 (3)第二章直流稳压电源简介 (6)§2.1 直流稳压电源的构成 (6)§2.2 直流稳压电源的分类 (6)§2.3 直流稳压电源的技术指标 (7)第三章直流稳压电源的设计 (8)§3.1设计目的及要求 (8)§3.2设计步骤及思路 (9)§3.2.1直流稳压电源设计思路 (10)§3.2.2直流稳压电源原理 (8)§3.2.3总体电路图 (8)§3.3单元电路设计与原理说明 (9)3.3.1电源变压器 (10)3.3.2整流电路 (11)3.3.3滤波电路 (12)3.3.4稳压电路 (12)3.3.5元器件选择和电路参数计算说明 (14)§3.4 电路板的设计 (15)第四章电路仿真 (17)§4.1 测试要求 (17)§4.2 测试结果和计算结果分析 (17)§4.3 电路的误差分析与改进 (18)心得体会 (19)第一章直流稳压器原理直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。
直流稳压电源--开题报告
电源变压器：能将 220V、50Hz 输入电压降压，根据设计系统要求，选择次级 输出为 18V、50Hz 电压的变压器。
三 端 稳 压 器 ： 系 统 设 计 要 求 正 电 压 输 出 0~15V 电 压 ， 稳 压 器 LM317 从 1.25V~37V 输出可调，同时具有较高的稳压精度、较高的纹波抑制比和较好的输 出电压温度特性等。7805 输出电压 5V、电流 0.5A 可用于单片机的电源提供。
主要内容： 1．研究直流稳压电源的方法与原理。 2．设计直流稳压电源的实现方案。 3．选择器件实现系统的硬件电路。 4．编写程序和调试系统。
重点： 1、稳定直流电源的模拟电路部分设计； 2、可调稳压电路的设计； 3、电压显示的数字电路部分设计。
难点： 1、可调稳压电路从0V~3V变换的稳定输出； 2、+、-按钮控制步进0.1V输出。
预期提交的毕业设计资料： 1、 可正常工作的直流稳压电源； 2、 软件提供相应的电子文档； 3、 完成规定字数的毕业设计（论文）说明书，论文字数约 2 万字； 4、 用英文撰写毕业设计论文详细摘要（要求 300～500 单词）； 5、 英文翻译稿（4 万字符），并附原文。
指导教师意见
毕业设计（论文）开题报告
现有设备和实验条件： 计算机，示波器，万用表。
毕业设计（论文）开题报告
3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料
实施方案： 系统硬件框图如图 1 所示。
电源变压器
整流电路
滤波电路
稳压电路
D/A 转换电路
AT89S51 单片机
DC电源的开题报告
5kW全桥软开关DC/DC电源的开题报告1.项目背景随着科技的不断发展，能源问题日益凸显。
为了满足人们对清洁能源的需求，太阳能光伏系统得到了广泛应用。
在太阳能光伏系统中，DC/DC电源起到了关键的作用，能够将太阳能电池板输出的直流电转换为符合要求的直流电，并向电池组进行充电或向电网输出电能。
因此，DC/DC电源的性能和可靠性对于太阳能光伏系统的性能和可靠性具有重要影响。
本项目旨在设计一个5kW的全桥软开关DC/DC电源，以满足大规模太阳能光伏系统的需求。
该电源具有高效率、高稳定性和高可靠性，同时具备过压、欠压、过流和过温等多种保护功能。
2.研究内容本项目的研究内容主要包括以下几个方面：（1）全桥软开关DC/DC电源拓扑的选取和设计。
（2）功率开关器件的选型和参数的计算。
（3）控制电路的设计和实现，包括PWM控制电路、保护电路等。
（4）硬件电路的布局和调试。
（5）软件程序的编写和测试。
（6）系统的性能测试和评估。
3.研究意义太阳能光伏系统是清洁能源的重要组成部分，具有广阔的应用前景。
而高效、稳定和可靠的DC/DC电源是太阳能光伏系统中的核心部件之一。
本项目的研究将对太阳能光伏系统的性能和可靠性提升具有积极的意义。
此外，本项目还将有助于提升我国在光伏领域的技术水平和竞争力。
4.研究方法本项目采用理论分析和实验验证相结合的方法，首先通过理论计算和仿真分析，确定全桥软开关DC/DC电源的拓扑结构、功率开关器件的选型和参数计算，控制电路的设计等。
然后，通过硬件实现和测试，进行硬件电路的布局和调试，软件程序的编写和测试，并对系统进行性能测试和评估。
5.预期成果本项目将设计与实现一个5kW的全桥软开关DC/DC电源，具备高效率、高稳定性和高可靠性，具有过压、欠压、过流和过温等多种保护功能。
同时，本项目将基于实际的光伏发电系统进行性能测试和评估，展示电源系统的优良性能，验证电源系统的可靠性和稳定性。
数控直流电源--开题报告 毕业设计
浙江师范大学本科毕业设计(论文)开题报告三、研究的内容及可行性分析课题研究内容：1．设计一款稳定性好、精度高、输出可预置的直流电流源。
2. 数控直流电流源设计的具体参数要求：（1）输出电流范围：20mA～2000mA；（2）可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值小于等于给定值的1％+10 mA；（3）具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤10mA；（4）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1％+10 mA；（5）纹波电流≤2mA；课题可行性分析本课题准备采用AT89C52作为数控直流电流源的控制核心, 为了实现电流设置、控制、输出、测量和显示。
该数控直流电流源由电流源模块、测量模块、数控模块、显示模块构成。
电流源模准备块采用集成运放和大功率复合管构成的闭环电压深度负反馈电路。
测量模块准备由双积分型高精度A/D来测量取样电阻上的电压值进而转化为电流值来完成。
数控模块准备以单片机为核心控制高精度D/A的输出电压送入电流源模块，可完成对输出电流的小步进控制。
通过键盘输入给定值，由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，经D/A输出电压作为恒流源的参考电压，用中文液晶显示输出。
本设计的系统原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图采用AT89C52单片机作为整机的控制单元，通过改变D/A的输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管的基极电压发生变化，间接地改变输出电流的大小。
为了能够使系统具备检测实际输出电流值的大小，可以将电流通过取样电阻转换成电压，并经过A/D 转换器(MAX197)进行模/数转换，间接用单片机对电压进行采样，然后进行数据处理及显示。
1. 键盘与显示电路使用单片机作为这一控制的核心，单片机与键盘相连，采用查询方式，由键盘控制输入电流，同时也由键盘进行控制其步进调整功能。
显示器LCD 选用1602B ，具有体积小、质量轻、功耗低等优点，单片机四条数据线与其相连，数据分两次传送；两条控制线E 、R/S 控制LCD 的显示。
浅谈矿用隔爆兼本安型直流稳压电源设计方案
浅谈矿用隔爆兼本安型直流稳压电源设计方案随着煤矿现代化程度的不断提高，对煤矿供电的可靠性、安全性提出越来越高的要求。
本安电源是煤矿井下的重要电气设备，它的安全运行是现代化煤矿中其他矿井下各类电气设备高效率、高质量运转的保证。
但是由于矿井下特殊的工作环境和其他原因，目前，煤矿井下本安电源的管理还存在若干问题：首先，矿井下本安电源种类繁多、独立性强，若不在现场很难检测它们的工作状态；其次，这些电源的功能参数各不相同，电源的维护管理也不统一。
如果矿井下现场设备的供电情况不能在第一时间获取，一旦发生电源故障，不仅影响设备运行，还可能导致重大事故的发生。
近年来，数字矿山的提出使得本安电源已经由独立的外部设备产品发展成为整个通信系统不可分割的一部分。
这不仅要求本安电源具备传统的供电、防爆等功能，而且应该通过CAN通信接口、以太网通信接口或458总线等具备智能通讯的能力，以实现本安电源可方便快捷的接入数字通信系统中。
基于此，本文提出了一种智能型矿用隔爆兼本安型直流稳压电源的设计，能够解决当前电源独立、管理不规范、供电情况不明以及电源故障情况等，实现本安电源的网络化、智能化。
1 智能型本安电源结构本安型电路是指在规定的试验条件下正常工作或在规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体混合物的电路。
智能本安型电源的设计目的是保证操作者的人身安全、防止出现事故后电源故障、电源不正常时能够自我修复或及时断电报警、通过网络控制与监测电源工作情况等。
因此，智能本安电源的设计采用降压、整流、稳压、过流过压保护、充电及快速切断模块、CAN通信接口模块、微控制器模块。
本文设计的本安电源原理框图如图1所示。
交流电通过隔爆电磁开关直接控制整个电源的交流输入，再将交流电输入变压器降压，经整流、滤波、稳压电路1输出直流电，给蓄电池充电。
用过整流、滤波、稳压电路2输出的直流电给负载供电，经过切换电路，所选择的一路输出电压经过稳压、多重过流和过压保护电路输出可靠的本安电源。
直流充电电源设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化直流充电电源设计一、课题研究意义及现状在上世纪九十年代之前大部分使用的还是无控制、无保护的工频变压器降压加整流这样简简单单所谓的充电器，使用时往往需人员值守，人工调节充电参数，否则大有充坏电池的可能。
到了九十年代，随着电子技术的迅猛发展，特别是电动车行业的发展，结合成本等因素用开关电源及电子自动控制的充电器也迅速普及于民用，相继推出了恒流、限压的二段式和恒流、限压、涓流（保压）的三段式充电器。
现在普遍使用的也就这三段式了。
经过这些年的使用，普通三段式所存在的不足越来越被行业人员所察觉，它虽然有所说的智能控制，只是对于充电时的电压、电流的控制而忽略了对电池充电无比重要的脉动成分和温度特征，对付电动车电池的特征参数离散、串联格数多、温度影响大等特殊性，其“智能控制”也成为了“呆板作为”。
在它控制下的蓄电池或多或少的存在过充、欠充、失水、硫化、失衡、热失控等结症。
那么，有无更好的充电模式呢？目前呼声最高的莫过于脉冲充电技术。
随着电力电子技术、电机技术、蓄电池技术的快速发展，以电力驱动的电动车越来越普及，因其无污染、能耗少、噪音低、易驾驶等特点，有着取代传统内燃机车的趋势，成为国内外大力推广和发展的交通工具。
目前，电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟，而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的发展要求，有一些理论和技术问题还有待解决，现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。
目前，我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池，这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。
铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定等优点，因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。
近年来全密封免维护铅酸蓄电池其密封好、无泄漏、无污染等优点，能够保证人体和各种用电设备的安全，而且在整个寿命期间，无需任何维护。
直流稳压电源开题报告
直流稳压电源开题报告直流稳压电源开题报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源类型，它能够将交流电转换为稳定的直流电，并保持输出电压在一定范围内的稳定性。
本文将对直流稳压电源的原理、应用以及设计过程进行探讨。
二、直流稳压电源原理直流稳压电源的核心原理是通过整流、滤波和稳压三个步骤来实现。
首先，交流电经过整流桥整流，将其转换为脉动的直流电。
然后，通过滤波电路去除脉动，使电压更加平稳。
最后，稳压电路根据反馈信号对输出电压进行调节，以保持其稳定性。
三、直流稳压电源的应用领域直流稳压电源广泛应用于各个领域，如通信、工业控制、医疗设备等。
在通信领域中，直流稳压电源用于提供稳定的电源供应，确保通信设备的正常运行。
在工业控制领域中，直流稳压电源用于驱动各种电子元件，保证工业生产的稳定性和可靠性。
在医疗设备领域中，直流稳压电源用于为各种医疗设备提供电源，保障医疗服务的安全和稳定。
四、直流稳压电源设计过程直流稳压电源的设计过程包括选型、电路设计和性能测试三个步骤。
首先，根据实际需求选取合适的电源模块，考虑到输出电压、电流、效率等因素。
其次，进行电路设计，包括整流、滤波和稳压电路的设计。
在整流电路中，选择合适的整流桥和滤波电容，以确保输出电流的稳定性。
在稳压电路中，采用反馈控制的方式对输出电压进行调节，保持其稳定性。
最后，进行性能测试，包括输出电压波动、负载能力、效率等指标的测试，以验证设计的可行性和稳定性。
五、直流稳压电源的发展趋势随着科技的不断进步，直流稳压电源也在不断发展。
未来，直流稳压电源将更加高效、小型化和智能化。
高效性能将使电源在转换过程中的能量损失减少，提高整体效率。
小型化设计将使电源更加便携和适应各种场景的需求。
智能化技术的应用将使电源具备自动检测和调节功能，提高其稳定性和可靠性。
六、结论直流稳压电源是电子设备中不可或缺的一部分，它能够为各种设备提供稳定的电源供应。
本文对直流稳压电源的原理、应用、设计过程以及发展趋势进行了探讨。
开关电源开题报告_3
沈阳工程学院毕业设计（论文）开题报告开关直流稳压电源的设计系部: 自动控制工程系专业: 电子信息工程****: *******: **开题时间: 2012年3月26日一、总体说明在开题报告中要求给出你对课题的理解, 类似的研究在国内外的进展情况, 你对系统设计的初步设想, 主要需要解决的技术难题和解决思路, 同时应给出课题的时间安排。
二、开题报告内容1. 毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势2. 课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）4．3. 完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施5．毕业设计（论文）实施计划(进度安排)6．参考文献三、撰写要求1. 报告字数不少于3000字2. 报告内容一律用A4纸打印3.上交时间为毕业设计第三周周末。
二、课题预期目标及主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）1.设计的目标:设计一个半桥式开关电源变换器, 内容包括整个电路框图的确定、主拓扑结构的确定、电路的设计、主要元器件参数的计算与选型、实际电路的制作与调试、各主要参数的测量与数据分析、撰写设计论文。
设计目标：输出电压：+5V , 10A；- 5V ,1A； +12V ,4A； - 12V,1A输出功率: 120W输入电压50～60Hz,115V～230V单向交流电效率大于80%纹波＜30mV 峰峰值2.设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）:本设计方案的设计思路如下:3.方案的可行性分析:半桥变换器的最大输出功率约为400～500W, 而本设计的目标是输出功率240W, 因此设计合理。
与正激变换器和反激变换器相比, 半桥式变换器稳压范围宽, 更突出的是它在一定范围内输出电压与输入电压变化无关。
半桥变换器的拓扑结构中, 开关管关断时承受的电压为Vdc, 而不像推挽拓扑或单端正激变换器那样为2Vdc。
半桥式开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组, 这也是它的优点, 这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。
毕业设计——直流稳压电源
*****学院电子信息工程系毕业设计说明书题目直流稳压电源的设计姓名学号专业应用电子技术指导教师20××年5月1日摘要直流稳压电源一般由电源变压器，整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经滤波后，稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路，通过变压，整流，滤波，稳压过程将220V交流电，变为稳定的直流电，并实现电压可在6-13V可调。
关键字：直流、稳压、变压AbstractThe direct current is steady to press the power supply general from power transformer, commutate the an electric circuit and steady ,press the electric circuit constitute.Transformer the low-pressure alternate current that electric voltage need when changing into in exchanges in electricity in mutating the machine change into the direct current to the alternate current.Through the an empress, it is steady to press the machine change into the stable direct current electric voltage exportation to the unsteady direct current electric voltage again. The main adoption in this design is steady to press the slice constitutes to gather steady to press the electric circuit, passing to change to press, commutating, the wave steady ran over the distance an alternate current, change into the stable direct current, and realizes the electric voltage can be adjustable in the 6-13 Vs.Key Words: LM317、steady press、change to press目录引言 (3)第一章总体方案的设计 (4)1.1.方案一 (4)1.1.方案二 (5)1.3.方案的选择 (6)第二章单元模块的设计 (6)2.1.主要电源部分的设计 (6)2.2.辅助电源部分的设计 (7)2.3.保护电路部分的设计 (9)2.4.继电器驱动部分的设计 (10)2.5.输出电压比较部分的设计 (11)2.6.编码和译码部分的设计 (12)第三章电路参数的计算 (12)3.1.辅助电源参数计算 (12)3.2.主要电源参数计算 (13)3.3.元器件的选择 (13)第四章系统的连接及其功能 (13)4.1.特殊器件的介绍 (13)4.1.1.LM317器件介绍 (13)4.1.2.ULN2803器件介绍 (14)4.1.3.CD4208编码器 (15)4.1.4.74LS48优先编码器 (16)4.2.各单元模块的连接 (18)4.3.系统功能 (18)4.4.元器件清单及其系统原理图 (20)4.5.实物展示 (21)第五章结束语 (21)第六章致谢 (22)参考文献 (22)引言随着全球信息化的飞速发展，可以说，有电器的地方就有电源。
本安直流稳压开关电源的研究(改)
Power Supply
•专
业： 电气工程及其自动化
•班
级： 0503
• 学 生 姓 名： 韩轶
•学
号： 200585130
• 指 导 教 师： 王宁会
• Dalian University of Technology
本安直流稳压开关电源的研究
*总结：
1.从本质安全的角度出发，研究了电容性电路闭合放电过程，确定了电路放电时
放电间隙上的电压和电流变化规律，初步建立了电容性电路低能火花放电的 数学模型，并对电容性电路经电感放电的特点进行分析，为本安电路设计提 供必要的理论基础 2.研究了煤矿井下本质安全防爆直流电源的特殊性，针对煤矿井下的特殊要求， 详细阐述了本质安全防爆开关电源的设计思路，对开关电源中储能元件的保 护进行了分析，给出特殊处理方法 3.研究了本质安全电源与备用电源的多种连接方案，设计了一种新型隔爆兼本安 直流开关电源系统（带有备用电源），将不间断供电、输出电压稳定与调节 等功能集成在一个功率变换级上，具有电路拓扑简洁、变换效率高、不间断 供电、成本低等优点。详细给出了系统中各环节的基本原理、设计步骤和计 算方法。并进行了电路试验，试验结果证明了设计的可行性和合理性
致谢
感谢各位老师对我的答辩进行悉心指导！
感谢各位同学对我毕业设计上的帮助！
我会在以后的学习和工作中更加努力提高自 己！！！
1.保护电路
2.DC3.3V DC/DC变换
图中所用保护芯片为VC90
BSI-3.3SR0A 实物图
本安直流稳压开关电源的研究
*DC12V本安模块
直流电源均流电路设计[开题报告]
![直流电源均流电路设计[开题报告]](https://img.taocdn.com/s3/m/b2da1cf7192e45361166f5d6.png)
开题报告电子信息工程直流电源均流电路设计二、课题研究的主要内容和预期目标主要内容：设计一个直流电源均流电路，通过两片负载共享控制芯片UCC29002 对输出电流进行均流，两路输出误差最佳可控制在1%以内。
预期目标：本系统控制器采用超低功耗单片机MPS430，采用独立键盘控制电压输出，电源芯片采用开关电源芯片TPS5430和均流芯片UCC29002。
最后完成相应模块的软硬件的设计与仿真调试。
三、课题研究的方法及措施加入UCC29002后的电路加入UCC29002后的电路连接如图所示。
在几路电源的UCC29002的均流母线连接后，系统会自动选出电流最大（即输出电压最大）的一路。
此路UCC29002内部的三极管截止，即没有电流流入其ADJ脚，故该路中只是反馈线上比无UCC29002时多了一个小电阻（R4，在此取66Ω）。
而在电流较小的另一路电源中，UCC29002内部三极管导通，该三极管发射极有一个500Ω电阻到地，此时通过该三极管的电流即为VEAO /500。
有此附加电流流过R4后，A 点电压下降，从而B点基准电压也下降，而不再是1.22V。
此时为了使VSENCE恢复到1.22V，TPS5430将增加PWM脉冲宽度，增加VOUT 从而提高该路电流输出，达到均流目的。
在电流取样中，我们使用了5KΩ的取样电阻。
为了将该路电流值读入单片机，实现更精确的过流保护，我们曾将UCC29002内部差动放大器提供一个很大的放大倍数，但导致了差动放大器的工作不稳定，同时均流误差也很大。
综合考虑均流误差和过流保护，我们将放大倍数减小为100倍。
在R4的选择上，我们试验了20—100Ω。
当R4取20Ω时，只有当两路电流相差较小时，系统才具有较好的调节能力。
当R4取100Ω时，系统对电流有较强的调节能力，但对输出电压有较大影响。
为了兼顾均流能力及输出电压的稳定，我们做出了折中的选择，将R4选定为66Ω。
直流稳压电源开题报告
直流稳压电源开题报告1. 介绍本开题报告旨在探讨直流稳压电源的原理、设计及应用。
直流稳压电源是一种广泛应用于各种电子设备中的电源设备，能够提供稳定的直流电压，并保持负载变化时的输出稳定性。
在本报告中，将重点讨论直流稳压电源的工作原理、常见的设计方案以及应用领域。
2. 工作原理直流稳压电源的工作原理基于反馈控制系统。
一般而言，它由三个主要组件组成：输入电源、反馈电路和控制元件。
输入电源提供原始的直流电压，反馈电路感知输出电压，而控制元件根据反馈信号调节开关转换器的工作状态。
通过不断的调整开关转换器的工作，直流稳压电源能够保持输出电压的稳定性。
3. 设计方案直流稳压电源的设计方案可以根据不同的需求选择。
以下是一些常见的设计方案：3.1 线性稳压电源线性稳压电源是最简单的方案之一，它使用线性电路将输入电压调整为所需的输出电压。
线性稳压电源的主要特点是输出电压稳定性高，输出纹波较小。
然而，由于线性稳压电源的效率低，产生的热量较多，因此在功率较大的应用中可能不太适用。
3.2 开关稳压电源相比线性稳压电源，开关稳压电源具有更高的效率和更小的体积。
它使用开关元件（如MOSFET）和电感器构成开关转换器，通过调整开关状态来实现输出电压稳定。
开关稳压电源适用于功率较大的应用，但其输出纹波较大，可能需要额外的滤波电路。
3.3 开关型带负反馈稳压电源开关型带负反馈稳压电源结合了线性稳压电源和开关稳压电源的优点。
它使用带负反馈的开关转换器，能够在保持高效率的同时提供较好的输出稳定性。
这种设计方案在大多数情况下是较为理想的选择。
4. 应用领域直流稳压电源广泛应用于各种电子设备中，下面列举了几个常见的应用领域：4.1 通信设备直流稳压电源在通信设备中具有重要的作用。
例如，用于供电解调器、网络交换机和计算机服务器等设备。
稳定的电源可以保证通信设备的正常运行，同时提供可靠的信号传输。
4.2 工业自动化在工业自动化领域，直流稳压电源被广泛应用于控制系统、传感器和执行机构的供电。
毕业设计-矿用本安直流电源的设计
矿用本安直流电源的设计摘要电力是现代煤炭工业的主要动力，在煤炭生产中占有重要的地位，是保证矿业生产的先决条件。
矿井供电要求保证可靠，矿井供电中断时不仅会影响原煤的生产产量，而且会导致矿井排水系统停止工作，同时井下停电停风后，还会造成瓦斯积累，从而导致设备损坏、生产停顿、危害井下人身安全，造成矿井的破坏，后果比较严重。
随着煤矿管理现代化的提高, 本安设备越来越多地被煤矿所采用。
本安电源作为本安系统不可缺少的组成部分 ,关系到矿井安全生产、抗灾能力和矿工安危，其技术先进性和产品质量决定了本安设备的可靠性 , 从而直接影响到监测系统数据采集的准确性、可靠性、稳定性。
据资料统计 ,电子设备的故障大约有80%是由于电源引起的。
因此 ,本安电源的质量、技术发展水平越来越得到人们的重视。
本文结合新版国家标准 GB3836. 4 -- 2010 和安标国家矿用产品安全标志中心的相关要求, 介绍了一种矿用本安直流电源的设计，并通过仿真软件Multisim的调试验证，基本实现了矿用电源的要求。
关键词：本安直流电源故障 Multisim 调试验证AbstractElectric power is the main driving force of modern coal mining industry, coal production occupies an important position, is to ensure that the mining production prerequisites.Mine power supply requirements to ensure reliable power supply interruption, the mine will not only affect the coal production yield, but also causes the mine drainage system to stop working, and the underground power to stop the wind, can cause gas accumulation, leading to equipment with bad, production to a standstill, endanger personal safety under the coal mine well, causing damage, more serious consequences.With the development of coal mine management modernization to improve, intrinsically safe equipment is increasingly being used in coal mine. Intrinsically safe power as an indispensable part of intrinsically safe system, its advanced technology and product quality has decided the intrinsically safe equipment reliability, which directly affects the accuracy of data acquisition monitoring system, reliability, stability, matter to the safety in production of coal mine, the ability that fight calamity and miners. According to statistics, the electronicequipment fault about 80% is the result caused by power supply. Therefore, intrinsically safe power supply quality, developing level of technology has been paid more and more attention. This paper introduces a kind of mine intrinsically safe DC power supply design, and through the Multisim simulation software debugging test, the basic realization of the mine power supply.Key words: intrinsically safe power supply fault Multisim debugging verification目录摘要第一章绪论 (1)第二章矿用本安电源的简介 (2)2.1本质安全型电路的基本原理 (2)2.2应用矿用本安电源的特殊性 (3)2、3 矿山企业对供电的基本要求 (4)第三章矿用本安直流电源的的设计 (6)3.1过压过流保护电路的设计 (7)3.2稳压电路的设计 (17)3.3开关控制电路的设计 (19)3.4整体设计电路图 (22)第四章矿用本安直流电源设计电路的仿真实验 (24)4.1 Multisim仿真软件 (25)4.2过压过流保护电路的仿真实验 (30)4.3稳压电路的仿真实验 (36)4、4开关控制电路的仿真实验 (38)4.5总体矿用本安直流电源电路的仿真实验 (38)第五章毕业设计总结和体会 (42)参考文献： (42)致谢 (44)附录： (45)第一章绪论不间断电源（uninterrupted power supply，UPS），是针对电网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求，克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题，以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。
DCDC开关电源毕业设计开题报告
二、国内外研究综述
国内开关电源技术的发展基本上起源于20世纪70年代末和80年代初。20世纪80年代中期开关电源产品开始推广和应用。目前，DC-DC开关电源的功率密度可达到7.3W/cm3(每立方英寸120W)。当今的软开关技术在DC-DC开关电源中的应用使得DC-DC开关电源发生了质的飞跃。
国外自20世纪90年代以来，开关电源的发展更是日新月异。许多新的领域和新的要求又对开关电源提出了更新更高的挑战。如果从一个开尖电源的输入和输出端口观察，可以发现输入的要求变得更严了，不符合IEC1000-3-2标准的产品将陆续被淘汰。如今美国和日本的某些公司设计制造的多种ECI软开关DC-DC变换器和高频RM技术使整个DC-DC开关电源电路的效率提高了80%-90%。
三、毕业设计（论文）所用的方法
DC-DC开关电源的具体电路有单端正励式和反励式，推挽式，半桥式，全桥式，降压式，升压式及升降压式。其中升降压式又分有电感传输和电容传输。这应该根据设计要求选择合适的电路。本次设计采用了软开关在DC-DC开关电源的应用，使得DC-DC开关电源的工作频率更理想。功率器件采用了电容元件耦合的功率元件。控制电路采用的是PWM控制的集成芯片。设计中的拓扑结构采用非隔离型。其中有4种基本拓扑结构适用于DC-DC开关电源。
参考文献主要是从图书馆中借得和学校上课发的专业书。资料都是网上查询得到的。
五、指导教师审批意见
年月日
四、主要参考文献与资料获得情况
（1）中国电力出版社何希才《稳压电源电路的设计与应用》2006
毕业设计矿用变频电源分析与设计
毕业设计矿用变频电源分析与设计矿用变频电源是指用于煤矿等工矿企业的电力设备中的一种电源。
作为重要的矿用设备，矿用变频电源具有电力输入稳定、输出电流精确可控、能耗低、可靠性高等特点。
因此，在毕业设计中，对矿用变频电源进行分析与设计使得其能够适应煤矿等工矿企业的需求，具有实际意义。
毕业设计的内容主要包括对现有矿用变频电源的分析，需求分析与设计，并对设计结果进行验证和评估。
下面是具体的1200字毕业设计的内容安排：第一部分：引言和背景-矿用变频电源的发展与应用背景-研究目的和意义-国内外研究现状第二部分：矿用变频电源的分析-对矿用变频电源的结构和工作原理进行分析-对现有矿用变频电源的优缺点进行评估-对矿用变频电源的使用场景和要求进行调研和分析-根据上一部分的分析结果，对矿用变频电源的需求进行详细的分析-设计矿用变频电源的输入电路、输出电路和控制电路-选择合适的元器件和电路结构，进行矿用变频电源的详细设计第四部分：矿用变频电源设计结果的验证与评估-对设计结果进行仿真验证，评估其性能和可行性-进行实验验证-分析实验结果，验证设计的有效性第五部分：总结与展望-对毕业设计的整体工作进行总结，总结设计的难点和解决方案-提出未来改进和深入研究的方向，展望矿用变频电源的发展前景本毕业设计的目的是为了解决煤矿等工矿企业中对矿用变频电源的需求，通过对现有电源的分析与设计，提出一种适合矿用场景的高性能、低功耗的变频电源。
设计结果的验证和评估将进一步说明设计的可行性和有效性。
同时，本设计也可以为工矿企业提供一种更加先进、稳定可靠的电源解决方案，具有重要的实际应用意义。
毕业设计矿用变频电源分析与设计.doc
2014届毕业设计说明书课题名称：矿用变频电源分析与设计专业系班级学生姓名指导老师完成日期2014届毕业设计任务书一、课题名称：矿用变频电源分析与设计二、指导老师：三、设计内容与要求1、课题概述随着我国煤炭生产自动化程度的不断提高，矿用变频器在煤矿井下采、掘、运等机械设备和井上通、压、排、提等四大件的调速应用中发挥了良好的调速性能和节能降耗的作用。
本课程拟电力电子技术和自动控制课程基础上分析设计出一矿用变频电源，主要技术参数要求如下：➢额定功率：500 KW、800 KW、1200 KW、1500KW➢额定电压：3300V➢电路形式：三电平或者多电平➢散热形式：热管或水冷➢结构形式：防爆➢控制方式：矢量控制➢使用环境：井下2、设计内容与要求第一章、前言1.1. 意义及必要性1.2. 需求分析1.3. 变频电源发展趋势1.4. 矿用变频技术发展现状及趋势第二章、变频电源基础2.1. 整流电路基础2.2. 逆变电路基础2.3. 滤波电路基础2.4. 变频控制电路基础第三章、（500 KW、800 KW、1200 KW、1500KW每四人一组）变频电源分析设计3.1 电源方案设计3.2. 主电路分析设计3.3. 各部分电路分析设计3.3.1. 整流电路分析设计3.3.2. 斩波电路分析设计3.3.3. 逆变电路分析设计3.3.4. 滤波电路分析设计3.4. 控制电路方案分析设计第四章、结论与展望3、其它要求：①画出系统各环节电路图或原理图②系统各环节的原理介绍；③说明书中不能有复印与图片出现四、设计资料1、《新型半导体器件及其应用实例》电子工业出版社2、《逆变器整流电源》机械工业出版社3、《现代逆变技术及其应用》科学出版社4、《新型开关电源设计与应用》科学出版社5、《半导体变流技术》机械工业出版社6、《电力电子设备设计和应用手册》机械工业出版社7、/中国知网近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。
开题报告-煤矿供电系统设计
(3)井下的空气比地面空气潮湿，且顶板、机电硐室有滴水或淋头水，空气相对湿度在 90% 以上，电气设备绝缘容易受潮。因此 对井下使用的电器设备的 防潮性能和绝缘水平比普 通电气 设备的要求更高。
(6)井下电气设备启动频繁，且为重载启动，启动电流大，电网电压波动范围大，容易烧损 电机。所以矿用电机等拖动设备应有较大的启动转矩和较强的过负荷能力。
由于井下存在以上特殊的条件，因 此在研究井下供电时，必 须采用各种预防措施和 设置必 要的保护装置，以防止各种电气事故的发生。
综上所述，矿井供电系统安全、可靠、经济的运行是对整个企业具有重要的意义。 研究的目的： 矿上如果供电中断，不仅会影响产 量，而且有可能发生人身 事故或设备损坏，严重 时会造 成矿井的破坏，由于矿山生产环境复 杂，自然条件恶劣，供电 设备容易受损害，可能造 成触电 及电火花引起的火灾和瓦斯煤尘爆炸 等事故。所以供电一定要 可靠与安全，其继电保护 装置均 应满足保护要求，在满足可靠与安全 的前提下，还应保证供电 质量技术合理，做到供电 系统简 单，安装、运行操作方便，使建设投 资少和运行费用低。本文 基于可靠性、安全性、技 术合理 性、经济性，四个方面对矿山供电系 统进行设计，以保证矿山 企业能够安全生产并做到 低功耗 和操作方便。
日
学院 毕业 设计 (论文) 指导 委员 会审 核意 见意
____________ 日
教 学 院长 ：
（公 章） 年月
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毕业设计（论文）开题报告
题目矿用本安直流电源的设计
学院名称电气信息系
专业班级电气工程及其自动化08-2
学生姓名任飞飞
学号200803215118
指导教师李文宏
填表时间：2012年3月30日
设计（论文）题目
矿用本安直流电源的设计
设计（论文）
类型（划“√”）
工程设计
应用研究
开发研究
基础研究
其它
经过双重过压过流保护电路得到的电压可能有一些"纹波"，为了保证电源的质量经过双重保护电路得到的电源必须要经过稳压电路进行稳压获得较为干净稳定的直流电压信号将其作为系统的直流电源输出。本次设计的稳压电路原理比较简单，采用了两个稳压管并联的方式，电路简单，又实现了稳压功能。
由于本质安全型电源在煤矿井下特殊的工作环境,必须要求绝对的安全，为了方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关指示灯外观表现比较明显，工作人员可以根据等的亮灭来判断电路的工作状态。本次设计用到了两个发光二级管作为两个指示灯，即红色发光二级管和绿色发光二级管。其中，绿色发光二级管为电源指示灯，红色发光二级管用来判断电路的工作状态，红色发光二级管的亮灭是由灯控开关实现控制的。
16周：准备毕业答辩，对设计内容进行总结，弄懂各部分的原理及系统的工作过程，写出毕业答辩的发言稿，做到心中有数，应对毕业答辩。
七、参考文献
【1】张光明，沈卫东，曲颖等.UPS供电系统设计与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2004
【2】童诗白华成英.模拟电子技术基础（第四版）.高等教育出版社，2009.
到了80年代，就利用自关断的巨型功率晶体管（UR）来制作成实用的静止型不间断电源装置，这样既省去了换向电路，简化了主回路，减小了体积，提高了效率，改善了动态性能，也提高了可靠性。但由于功率晶体管是一种少数载流子工作的半导体器件，它要求的驱动电流较大，对器件各参数的选择也要求严格，随后又发展到利用自关断的功率场效应晶体管(MosFET）来制作成实用的静止型不间断电源装置。功率场效应晶体管是多数载流子工作的器件，它采用电压驱动。因此没有存储时间，从关断到开通的速度很快。所需的驱动功率也小，所以用功率晶体管和功率场效应晶体管制作成的静止型不问断电源装置，目前使用得很广泛。
6、本课题的进度安排
1-2周：复习“矿用本安电源”、“电子技术基础”、“Multisim仿真”等相关的书籍资料；
3-4周：提出几种设计方案，进行方案比较；最终确定设计方案，书写开题报告。
5-9周：电路的设计，包括模块设计和整体设计。
10-12周:电路的仿真调试。
13-15周：撰写毕业设计论文，包括各个电路图和波形图，以及外文文献的中文翻译。另外，根据最终的毕业论文对开题报告进行修改。
二、本课题的主要研究内容（提纲）
本次设计的矿用本安直流电源主要分为四大模块，即一级过压过流保护模块，二级过压过流保护模块，稳压模块，开关控制模块，整体的设计电路图如下图所示。
整体设计电路图
一、两级过压过流保护电路可以限制电路中电压和电流的大小从而可以保证矿用本安电源的安全。为了使电源更可靠安全一般在本安电气设备中电路都需要采用双重过压过流保护电路。两个过压过流保护电路基本相同，过压过流保护电路通过晶体三极管的通断来控制，
电力是现代煤炭工业的主要动力矿井供电要求保证可靠，矿井供电中断时不仅会影响原煤的生产产量，而且会导致矿井排水系统停止工作，同时井下停电停风后，还会造成瓦斯积累，从而导致设备随坏、生产停顿、危害井下人身安全，造成矿井的破坏，后果比较严重。由此可见，矿山供电工作不仅直接影响矿山企业的高效生产，而且关系着矿井和工作人员的人身安全。因此煤炭企业对供电系统有着严格的要求。
电力是现代煤炭工业的主要动力，在煤炭生产中占有重要的地位，是保证矿业生产的先决条件。因此，煤矿井下供电必须保证其可靠性和安全性。电力可以方便、经济的远距离输送和分配，也可以方便的和其他各种形式的能量转换，并且在使用中还具有便于调度、测量和实现自动控制的优点。在煤炭企业中，矿山的电气自动化还是煤炭生产自动化及最新科学技术成就在煤矿推广应用的技术基础。从安全的角度上讲，由于煤炭生产中存在着各种自然灾害的预防、预报和排除，也直接或间接地取决于矿山供电的正常与否。矿井供电要求保证可靠，矿井供电中断时不仅会影响原煤的生产产量，而且会导致矿井排水系统停止工作，同时井下停电停风后，还会造成瓦斯积累，从而导致设备随坏、生产停顿、危害井下人身安全，造成矿井的破坏，后果比较严重。由此可见，矿山供电工作不仅直接影响矿山企业的高效生产，而且关系着矿井和工作人员的人身安全。因此煤炭企业对供电系统有着严格的要求。
从60年代到70年代，这种不间断电源装置发展得很快，使用也很广泛。它采用了波形叠加技术，主电路采用可控硅。由于可控硅不能自关断，因此逆变器需要换向电路，同时逆变器输出的电压需要进行滤波，而换向电路和交流滤波电路都是出电感和电容所组成。它们的出现不但增大了体积，而且惯性大，使电源装置输出的动态性能变差，同时由于大电流可控硅频繁地工作，使电网波形变差干扰其他用户。
本课题的主要研究内容包括以下几个方面。
1.硬件电路设计
(1)过压过流保护电路的设计
(2)稳压电路的设计
(3)开关控制电路的设计
2.电路的仿真调试
(1)过压稳压电路的仿真调试
(2)稳压电路的仿真调试
(3)开关控制电路的仿真调试
三、文献综述（国内外研究情况及其发展）
UPS是针对中国电网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求，克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题，以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。
4、拟解决的关键问题
本次毕业设计的主要任务有两个，即硬件电路的设计和电路的仿真调试。
硬件电路的设计需要解决得问题如下：
（晶体三极管的通断来实现的。将输入电压变换为符合要求的电压。
（2）稳压功能的实现：
经过双重过压过流保护电路得到的电压可能有一些"纹波"，为了保证电源的质量必须设计稳压电路。怎么样设计电路既简便又能实现稳压功能。
（3）系统控制开关的设计：
由于本质安全型电源在煤矿井下特殊的工作环境,必须要求绝对的安全，指示灯外观表现比较明显，工作人员可以根据等的亮灭来判断电路的工作状态。怎么通过灯控开关的控制指示灯的状态。
硬件电路设计完成后就是电路的调试了，调试电路时也有很多问题需要解决。
（1）单元模块仿真调试
依次完成每个功能模块的仿真调试。
(1)过流过压保护电路的设计
本安电源的过压过流保护电路可以限制电路中电压和电流的大小从而可以保证矿用本安电源的安全，因而过压过流保护电路的设计尤为重要。为了使电源更可靠安全一般在本安电气设备中电路都需要采用双重过压过流保护电路，两级过压过流保护电路设计思路和设计原理完全相同，都是通过控制晶体三极管的通断来控制电路
(2)稳压电路的设计
经过双重过压过流保护电路得到的电压可能有一些"纹波"，为了保证电源的质量经过双重保护电路得到的电源必须要经过稳压电路进行稳压获得较为干净稳定的直流电压信号将其作为系统的直流电源输出。本次设计的稳压电路原理比较简单，由于稳压管的稳压效果不错，设计采用了两个稳压管并联的方式，电路既简单，又实现了稳压功能。
【8】王其英,刘秀荣.新型不停电电源( U PS)的管理使用和维护[ M ] .北京:人民邮电出版社, 2005.
【9】商立群_本质安全电路及其研究[ J] _仪器仪表学报, 2002, 23 ( 3增)
【10】孙继平_矿井安全控制系统_北京:中国煤炭工业劳动保护科学技术学会,安全监控专业委员会,中国矿业大学(北京)信息工程研究所, 2004
（2）整体电路的仿真调试
待单元模块仿真调试完成再进行整体电路的仿真调试。
五、研究思路和方法
本次设计的矿用本安直流电源主要分为四大模块，即一级过压过流保护模块，二级过压过流保护模块，稳压模块，开关控制模块：输入12V（也可为其他大小的电源）的直流电源，经过一级二级过压过流保护电路得到安全的直流电源，一端通过开关控制发光二极管判断电路是否接通，另一端经过由两个稳压管组成的稳压电路，得到稳定直流的电源，最后接一负载本安输出。
(3)开关控制电路的设计
由于本质安全型电源在煤矿井下特殊的工作环境,必须要求绝对的安全，指示灯表现比较明显，工作人员可以根据等的亮灭来判断电路的工作状态。本次设计用到了两个发光二级管作为两个指示灯，即红色发光二级管和绿色发光二级管。其中，绿色发光二级管为电源指示灯，红色发光二级管用来判断电路的工作状态，红色发光二级管的亮灭是由灯控开关实现控制的。
到了90年代，就利用绝缘栅双极晶体管（IGBT）来制作成实用的静止型不间断电源装置，绝缘栅双极晶体管是一种由双极晶体管和功率场效应晶体管的组合器件，既具有功率场效应晶体管的栅极电压可控的特性和快速开关的特性，又具有双极晶体管的大电流处理能力和低饱和压降的特点，因此用它制成的不间断电源装置具有广阔的发展前途。不间断电源（UPS）是推进信息化和工业自动化的重要保证，伴随中国工业自动化和竞争力的提升，欧、美、日占据全球80%UPS需求量的格局将改变。由于工业动力用UPS市场长期被少数外资企业占据，利润率明显高于信息领域，因此，能够突破工业动力市场、实现进口替代的UPS内资生产企业值得重点关注，如科华恒盛（002335）、科士达（002518）等。
√
一、本课题的研究目的和意义
UPS（Uninterruptible Power System），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
UPS是针对中国电网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求，克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题，以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘不致因停电而影响工作或是数据丢失。