10kW直流开关电源设计
开关直流降压电源(BUCK)设计
开关直流降压电源(BUCK)设计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、生活的关系日益密切。
近年来，随着功率电子器件(如IGBT、MOSFET)、PWM技术以及电源理论发展，新一代的电源开始逐步取代传统的电源电路。
该电路具有体积小，控制方便灵活，输出特性好、纹波小、负载调整率高等特点。
开关电源中的功率调整管工作在开关状态，具有功耗小、效率高、稳压范围宽、温升低、体积小等突出优点，在通信设备、数控装置、仪器仪表、视频音响、家用电器等电子电路中得到广泛应用。
开关电源的高频变换电路形式很多, 常用的变换电路有推挽、全桥、半桥、单端正激和单端反激等形式。
本论文采用双端驱动集成电路——TL494输的PWM脉冲控制器设计开关电源，利用MOSFET 管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。
关键词：直流，降压电源,TL494,MOSFET1目录摘要 (1)Abstract........................................................... ........ 错误！未定义书签。
1.方案论证与比较 (4)1.1 总方案的设计与论证 ...................................... 错误！未定义书签。
1.2 控制芯片的选择 (4)1.3 隔离电路的选择 .............................................. 错误！未定义书签。
2. BUCK电路工作原理 ......................................... 错误！未定义书签。
3. 控制电路的设计及电路参数的计算 ................ 错误！未定义书签。
3.1 TL494控制芯片................................................ 错误！未定义书签。
小功率10kV直流高压电源设计
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald61小体积高压电源在工业领域有着重要的应用，例如:静电植绒和静电喷涂工艺中就普遍使用到高压电源。
植绒是绒毛在高压电场作用下垂直植入布料的过程，高压电源是整个静电植绒过程的核心组成部分[1]。
在一些特殊情况下，需要采用便携式的植绒设备。
该文介绍了一种由PIC12F1822控制的小功率高压电源，可以克服这些问题。
1 高压电源的整体设计电源主要由反激变换电路、控制电路、谐振电路、输出整流4个部分组成[2]。
高压输出端的电阻R1是放电电阻，可防止C2的残留高电压对使用者产生电击伤害。
输入电压由电池V B A T 提供，反激电路由开关管N MO S、高频变压器T1、二极管D1、电容C1及谐振变压器T 2的初级构成。
通过反激电路将电池电压V B A T 升高到约400 V。
控制电路采集反激输出电压V1，当检测到V1的电压达到400 V 时，控制电路停止产生PW M信号，同时输出高电平触发可控硅SCR，使得可控硅SCR导通，此时电容C1两端的电压为400 V。
SCR导通后，C1通过SCR向T 2放电，C1、SCR、D2、T 2初级形成LC谐振电路，将电容C1中存储的能量传输到输出电容2。
谐振电路电流仿真结果如图1所示[3]。
图1中I s 是流经可控硅S CR 的电流，是流过二极管2的电流，变压器2的初级电流为Ip。
图中Ip 是谐振电流，其谐振频率如公式1所示。
(1)其中，为输出变压器T 2的初级电感；为电容1的电容量。
2 高压电源控制电路2.1 主控芯片高压电源采用两节电池供电，输出电压可达10 k V。
为满足重量轻、体积小、稳压性较好等特点，文中采用PIC12F1822作为核心控制器件。
PIC12F1822是一款高性能R ISC单片机，图2是PIC12F1822外围电路图。
电路中由单片机内部的PW M模块产生PW M信号控制反激电路,将电池电压转换成约400 V左右的直流电压。
10kW直流开关电源设计
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。
本设计的题目为10kW直流开关电源的设计，直流开关电源的工作原理：电网输送来的交流电经整流滤波电路变为直流，经过高频逆变电路变为高频交流，通过高频变压器将高频交流电变压，然后高频交流电经单相桥式整流滤波电路变为直流。
根据直流开关电源的工作原理确定设计方案，选择三相桥式不控整流滤波电路作为主电路的输入级电路，通过分析比较各种变化器的优缺点，选用移相式全桥变换器，设计了高频变压器，选择单相桥式整流电路作为主电路的输出级电路，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。
并根据任务要求完成了IGBT驱动电路、系统反馈电路的、保护电路、辅助电源以及均流电路的设计。
本次设计的10kW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。
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：变换器；开关电源；高频变压器；PWM控制AbstractSwitching power supply with high efficiency, small size, light weight and other significant characteristics. At present, all the countries in the world have a wide range of applications, especially in the research and development of large capacity and high frequency switching power supply has become a main research field of modern power electronics, and derive a lot of new research directions.The subject of this design is the design of 10kW DC switching power supply, the working principle of DC switching power supply: the grid to the AC rectified filter circuit into a DC, after high frequency inverter circuit into a high-frequency alternating current, high frequency alternating current transformer by high-frequency transformer will, then high frequency AC single-phase bridge rectifier filter circuit for dc. According to the design scheme to determine the working principle of DC switching power supply, selection of three-phase uncontrolled rectifier filter circuit as the input circuit of main circuit, comparing the advantages and disadvantages of various changes through the analysis, selection of phase-shift full bridge converter, high frequency transformer design, selection of single phase bridge rectifier circuit as output circuit of the main circuit, on the voltage regulation part, a detailed analysis of the UC3825 control chip control circuit based on PWM. And the IGBT drive circuit, feedback circuit, protection circuit, auxiliary power supply and a flow equalization circuit is designed according to the requirement of the task.The design of 10kW DC switching power supply has the characteristics of adjustable output voltage, output current, low ripple. The experimental results show that it meets the design requirement, which verifies the correctness of the theoretical analysis, has a broad application prospect.Keywords: converter；Switching power supply；high-frequency transformer；PWM control目录第1章绪论 (1)1.1 开关电源的简介 (1)1.2 开关电源的发展及国外现状 (1)1.3 国内开关电源的发展及现状 (3)第2章系统分析和设计方案确定 (5)2.1系统整体概述 (5)2.2变换器的选择 (6)2.3控制电路的实现 (6)2.4 整流滤波电路的选择 (8)2.4.1 输入整流滤波回路 (8)2.4.2 输出整流滤波回路 (8)第3章开关电源主电路的设计 (9)3.1 开关电源的设计要求 (9)3.2 主电路组成框图 (9)3.2.1 输入整流滤波电路 (10)3.2.2移相式全桥变换器的设计 (12)3.2.3 输出整流滤波电路 (16)第4章控制电路的设计 (19)4.1 PWM集成控制器的基本原理 (19)4.2 高速脉宽调制器UC3825 (19)4.2.1 主要特点 (21)4.2.2 极限参数 (21)4.2.3 内部电路工作原理 (22)4.3 UC3825的调试 (24)4.4 反馈电路的设计 (25)第5章保护电路的设计 (28)5.1 软启动电路的设计 (28)5.2 过流过压保护 (29)第6章辅助电源设计 (32)第7章均流电路设计 (34)7.1 均流电路概述 (34)7.2 开关电源并联系统常用的均流方法 (34)第8章结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录1 (40)附录2 (41)第1章绪论1.1开关电源的简介开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET 构成。
直流开关电源实施方案
直流开关电源实施方案一、概述。
直流开关电源是一种将交流电转换为稳定的直流电的电源设备，广泛应用于工业生产、通信设备、电子产品等领域。
本文将介绍一种直流开关电源的实施方案，包括设计原理、组成部分、实施步骤等内容，以期为相关领域的工程师和技术人员提供参考。
二、设计原理。
直流开关电源的设计原理主要包括输入端的整流滤波、功率因数校正、直流母线的电压调节、输出端的PWM控制等。
通过合理的电路设计和控制算法，可以实现对输入交流电的高效转换和输出直流电的稳定调节。
三、组成部分。
直流开关电源的主要组成部分包括输入端的整流滤波电路、功率因数校正电路、直流母线的电压调节电路、输出端的PWM控制电路、保护电路等。
每个部分都承担着不同的功能，相互配合，共同完成对电源的转换和调节。
四、实施步骤。
1. 设计输入端的整流滤波电路，选择合适的整流桥和滤波电容电感，实现对输入交流电的整流和滤波。
2. 设计功率因数校正电路，通过控制开关管的导通角度，实现对输入电流的波形调整，提高功率因数。
3. 设计直流母线的电压调节电路，通过PWM控制技术，实现对直流母线电压的稳定调节。
4. 设计输出端的PWM控制电路，根据负载需求和输出电压的设定值，控制开关管的导通与关断，实现对输出电压的精确调节。
5. 设计保护电路，包括过流保护、过压保护、短路保护等，保障电源设备和负载的安全运行。
五、实施效果。
通过以上实施方案，可以实现直流开关电源对输入交流电的高效转换和对输出直流电的稳定调节，具有功率密度高、效率高、体积小等优点，适用于各种工业生产和电子设备的电源供应。
六、总结。
直流开关电源的实施方案是一个综合性的工程项目，需要工程师和技术人员在电路设计、控制算法、器件选型等方面进行深入研究和实践。
本文所介绍的实施方案仅供参考，具体实施过程中还需根据实际情况进行调整和优化。
希望本文能为相关领域的工程师和技术人员提供一定的帮助和启发。
大功率直流开关电源设计
大功率直流开关电源设计一、引言直流开关电源是一种广泛应用于通信、工业控制和电子设备等领域的电源，其特点是稳定性好、效率高、体积小、重量轻等优点。
本文将介绍大功率直流开关电源的设计过程，包括电源选型、拓扑结构、控制策略和保护电路等内容。
二、电源选型大功率直流开关电源的选型关键是选择合适的功率器件和电源拓扑结构。
功率器件一般选择IGBT或MOSFET，这两种器件都具有开关速度快、功耗低、温升低等特点。
电源拓扑结构可选用单路、多路或多路并联等形式，具体选择要根据实际需求和成本考虑。
三、拓扑结构常见的大功率直流开关电源拓扑结构有Boost、Buck、Buck-Boost、Cuk等。
Boost结构适合于电源输出电压高于输入电压的情况；Buck结构适合于电源输出电压低于输入电压的情况；Buck-Boost结构适合于电源输出电压既可以高于也可以低于输入电压的情况；Cuk结构适合于对输出电流要求较高的情况。
根据实际需求选择合适的拓扑结构。
四、控制策略大功率直流开关电源的控制策略一般采用PWM（脉宽调制）技术。
PWM技术通过调节开关管的导通时间和截止时间来控制输出电压。
在设计过程中需要考虑到输出稳定性、响应速度和抗干扰等因素，选择合适的PWM控制策略。
五、保护电路为了保护电源和加载电路安全可靠工作，大功率直流开关电源设计中需要考虑各种保护电路。
常见的保护电路包括过压保护、欠压保护、过流保护、过温保护等。
通过合理设计和配置相应保护电路，可以降低故障风险，提高系统可靠性。
六、性能要求大功率直流开关电源设计中需要满足一定的性能要求，如输出电压稳定性、效率、负载能力等。
输出电压稳定性要求越高时，需要采用更精确的控制策略和更优秀的器件；效率越高时，要选择低损耗的器件和优化设计；负载能力要求越高时，需考虑电路稳定性、散热设计等因素。
七、设计实例以下是一个大功率直流开关电源的设计实例：1.选型：-功率器件：采用IGBT，因其开关速度快，适合高频开关模式。
大功率(10kW)集中式直流供电LED路灯照明系统方案V2.0
大功率（10kW）集中式直流供电LED路灯照明系统方案2013年12月13日1.概述集中直流供电是理想的LED路灯驱动方式，这样可以采用较细的输电线缆，使总系统造价与传统的钠灯系统相当，影响LED推广的造价高这一重要障碍不复存在。
但大功率恒流开关电源制造的难度和代价都极高，因此实际上没有人采用这种方案。
而云杉光电的交流直驱LED路灯具有对供电电压自适应的特点，交流直流供电均可，且对电源要求极低，三相交流电进行简单的整流后即可直接供电，工频电压变化、线损等均不会对灯具性能指标造成影响。
云杉光电提出的这种方案既有节约线缆的建造成本优势，又有节电的运行成本优势，是目前看来最佳的路灯照明解决方案。
2.LED灯具的集中式直流供电与传统交流供电系统的比较(a)传统交流供电系统LED灯具直接连接交流电网，一方面受电网的影响很大，例如电网对灯具的EMC影响和电网传输过来的雷击影响；另一方面，每只LED灯具都需有EMC、整流、功率因数校正、滤波、功率驱动、逆变降压、稳电压输出或再稳流输出至LED光源。
灯具控制装置的电路复杂、元器件多,灯具成本高。
而且相对而言，安全、EMC问题比较突出。
这些使LED灯具的可靠性低并影响寿命。
(b)集中式直流供电系统LED灯具连接在控制柜电源模块的直流输出端，一方面，基本不受交流电网对灯具的电磁干扰（EMC）影响和不受交流电网侧传输过来雷击的影响(当然也还是需要抵抗雷击打在直流线路上传输过来的脉冲影响)；另一方面，每只LED 灯具可以不需要EMC、整流、功率因数校正、滤波、功率驱动、逆变降压等电路和元件。
只需很少辅助元器件, 直接输出至串联的LED光源。
如此，灯具控制装置的电路非常简单，可靠性非常高，寿命可以很长，这对于使用环境条件恶劣的道路和隧道照明工程非常有利。
3.国内外同类研究进展情况关于直流电驱动LED灯具的研究探索，国内外都有机构在从事相关工作。
日本东北大学等研究机构在研究灾害时电力供应时候，试验直流供电驱动几百只LED灯具。
直流开关电源的设计
«电力电子技术课程设计》课程设计报告设计题目直流开关电源的设计学院_________________班级_________________姓名_________________学号_________________指导教师______________日期_________________一、设计任务：直流开关电源的设计二、设计的主要技术指标及特点电路指标参数1、交流输入电压AC95〜270V2、直流输出电压15V；3、输出电流6A;4、输出纹波电压w 0.2V;5、输入电压在95〜270V之间变化时，输出电压误差w 0.03V;三、设计的具体要求设计要求：(1)设计主电路，建议主电路为：整流部分是桥式二极管整流，大电容滤波，DC/DC部分采用半桥变换器，主功率管用MOSFET;(2)选择主电路所有图列元件，并给出清单；(3)设计MOSFET驱动电路及控制电路；(4)绘制装置总体电路原理图及PCB设计图(5)编制设计说明书、设计小结。
四、设计内容(-)、总体设计思路及框图1.1设计总体思路输入一一EMC等滤波一一整流(也就一般的AC/DC类似全桥整流模块) DC/DC模块(全桥式DC—AC—咼频变压器一咼频滤波器一DC,)---- 输出。
系统可以划分为变压器部分、整流滤波部分和DC-DC变换部分，以及负载部分，其中整流滤波和DC-DC变换器构成开关稳压电源。
整流电路是直流稳压电路电源的组成部分。
整流电路输出波形中含有较多的纹波成分，所以通常在整流电路后接滤波电路以滤去整流输出电压的纹波。
直流/直流转换电路,是整个开关稳压电源的核心部分。
EMI滤波电路 整流 滤波 电路 辅助电路 N ----------- 反馈 F ----------- 电路1.2开关稳压电源的基本原理框图如图1-1所示: 图1-1开关稳压电源基本原理框图 （二）电路设计及原理分析 2.1、基本原理 开关稳压电源包括输入电路、有源调整、功率转换、输出电路、控 制电路、频率振荡发生器六部分电路。
毕业论文-大功率直流开关电源设计【范本模板】
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ABSTRACTSwitching power has many remarkable characteristics such as high efficiency，smallness and lightness. Countries all over the world have extensive application in switching power, especially research on large capacity high-frequency switching powernowadays has already become the main research field of power electronics and many new research directions has derived from it。
一种直流大功率开关电源的主电路设计分享
一种直流大功率开关电源的主电路设计分享
在大功率电源的新产品研发过程中，直流电源占据了较大的市场份额，也是目前工业领域较常见的主流电源设计方向。
我们今天将会为大家分享一种软开关的直流大功率电源的主电路设计方案，希望能够对各位工程师的设计研发工作有所帮助。
在这一软开关的直流大功率开关电源设计方案中，我们所设计的主电路框图，如下图图1所示。
从图1中可以看到，虚线以上是主电路，这一直流大功率开关电源的主电路主要分为输入整流滤波、逆变开关电路、逆变变压器和输出整流滤波。
虚线以下为控制回路，控制回路主要包括信息检测电路、控制和保护单元、监控单元和辅助电源。
图1
在这一大功率直流开关电源的主电路设计过程中，我们采用的是ZVZCS-PWM拓扑，原边加箝位二极管，三相交流输入整流后加LC滤波，以此来提高输入功率因数。
在本方案中，我们所选择的主功率管为IGBT，控制电路采用UC3875移相控制专用集成芯片，电流电压双闭环控制。
具体设计主电路如图2所示，包括三个部分，分别是输入整流滤波电路、单相逆变桥和输出整流滤波电路。
图2
在了解了主电路系统的结构之后，接下来我们来看一下这种直流大功率电。
开关式直流电源电路设计
开关式直流电源电路设计输出电压：13~15~17V 输出电流：40A一、设计技术指标1．输出电压：直流15V，纹波电压≤⨯=150.5%75mV2．输入电压：AC三相38010%V±3．输入电压频率：505Hz±4．负载短时过载倍数：200%5．瞬态特性：较好6．技术指标要求：输出直流电压(V)13~15~17输出电流（A）40电路形式电源输出最大功率40*17680==,属于中等功P W率电源，故选用半桥全波电路二、主电路原理与设计2.1主电路工作原理380V市电经不控整流后变成了脉动的直流电，经直流滤波电路后变成平稳的直流供给逆变电路，逆变桥在驱动信号的作用下将直流电变成一定电压一定频率的交流电，再经过隔离变压器来实现电压的匹配，经过整流来得到直流更好的直流电，经直流滤波隔离后供给负载。
通过电压负反馈调节输出电压，使输出电压稳定在一定的范围内。
2.2主电路结构主电路原理简图如图所示：主电路主要包括以下几个部分：1）不控整流部分：主要采用三相不控整流，该电路结构简单，可靠性高。
2）DC滤波部分：注意用无源滤波电路来使电路中的有害谐波减少，提高对以后电路供电的可靠性。
3）逆变电路：采用功率IGBT为开关器件，SPWM调制方式，利用电压负反馈构成闭环控制，稳定输出电压。
4）隔离电路：主要是用隔离变压器来实现电路的隔离和电压的匹配。
5） 二次整流部分：注意是实现电压的二次变换，来实现供电的高可靠性和 高直流性。
6）输出滤波电路：三相交流电经不控整流后，电压脉动比较大，因此需要有滤波电路平定脉动电压，本文采用L-C 滤波器，起到了很好的效果；另外逆变器的输出电压为一系列的高频脉冲，要想得到理想的正弦波，必须滤掉其中的高频成份，此处也采用L-C 滤波电路，它的作用就是滤除高频信号，其参数由LC 滤波器的谐振频率和特征阻抗决定。
2.3主电路参数设计依据设计电力电子装置的一般原则，我们应按照从负载侧到输入侧的顺序进行设计。
直流开关电源的设计
直流开关电源的设计1. 引言直流开关电源是一种根据输入电源的电压转换为特定输出电压的电源装置，常用于电子设备、通信设备和工业设备中。
本文将介绍直流开关电源的设计原理、关键参数和设计步骤。
2. 设计原理直流开关电源设计的核心是使用开关元件（如MOSFET）进行电压转换。
其工作原理如下：1.输入电压通过整流电路进行整流，并经过滤波电路去除杂散波动，得到一个平滑的直流电压。
2.转换电路使用开关元件将直流电压转换为高频脉冲信号。
3.输出滤波电路平滑高频脉冲信号并降低输出电压纹波。
4.控制电路根据输出电压反馈信号控制开关元件的导通和断开，以维持稳定的输出电压。
3. 关键参数在直流开关电源设计中，有几个关键参数需要考虑：3.1 输入电压范围输入电压范围决定了直流开关电源能够适应的外部电源情况。
一般情况下，输入电压范围应根据应用需求选择合适的数值范围。
3.2 输出电压和电流输出电压和电流是直流开关电源的最重要的输出参数。
根据不同的应用需求，需要确定合适的输出电压和电流数值。
3.3 效率直流开关电源的效率是指输出功率与输入功率之间的比值，通常以百分比表示。
高效率是设计过程中需要追求的目标之一，可通过优化电路拓扑和选择合适的元件来提高效率。
3.4 纹波与噪声直流开关电源输出电压的纹波和噪声对于一些敏感的应用来说是非常重要的指标。
纹波是指输出电压的小幅度波动，而噪声是指随机的杂散信号。
设计过程中需要注意控制纹波和噪声，以满足不同应用的需求。
4. 设计步骤以下是直流开关电源的设计步骤：4.1 确定输出电压和电流需求根据具体的应用需求，确定直流开关电源的输出电压和电流数值。
4.2 选择开关元件根据输出电压和电流要求，选择合适的开关元件，如MOSFET。
4.3 设计输出滤波器设计输出滤波器以降低输出电压的纹波和噪声。
可以使用电容和电感元件组成滤波器。
4.4 设计控制电路设计控制电路以测量输出电压，并根据反馈信号控制开关元件的导通和断开，以维持稳定的输出电压。
10kw调温装置的直流可变电源
10kw调温装置的直流可变电源简介10kw调温装置是一种广泛应用于工业生产和科学实验中的设备，其主要功能是控制温度在特定范围内进行调节。
为了满足这种调温装置的正常工作，需要提供稳定的电源供给。
本文档将介绍一个用于10kw调温装置的直流可变电源，包括其工作原理、主要特性和使用方法。
工作原理10kw调温装置的直流可变电源是通过调节输出电压和电流来提供稳定的电源供给。
其工作原理如下：1.输入电源：直流可变电源需要接入一个稳定的输入电源，通常是交流电源。
输入电压范围为220V至240V。
2.整流器：输入电源首先通过整流器，将交流电转换为直流电。
整流器采用整流桥或MOS管等器件，确保输出电流稳定。
3.检测电路：检测电路用于监测输出电压和电流的波形和数值，以便进行反馈控制调节。
一般采用微控制器或运算放大器等器件来实现。
4.PWM调节：通过脉宽调制（PWM）技术，对输出电压进行调节。
PWM调节技术是通过控制开关器件的导通时间来调节输出电压，使其保持在设定的范围内。
5.输出滤波：为了消除输出电压中的噪声和纹波，需要通过输出滤波电路进行滤波处理。
滤波电路通常包括电感和电容等元件。
6.输出调节：调节输出电压和电流的大小，以满足10kw调温装置的要求。
可以通过旋钮或数字显示控制面板来调节输出电压和电流。
主要特性10kw调温装置的直流可变电源具有以下主要特性：1.大功率输出：最大输出功率为10kw，能够满足大部分10kw调温装置的供电需求。
2.宽输入电压范围：输入电压范围为220V至240V，能够适应不同地区的电网电压。
3.稳定输出：采用先进的电压和电流控制技术，输出电压和电流可稳定在设定值范围内。
4.高效率：具有高效的能量转换效率，减少能源浪费和热量产生。
5.多重保护功能：具有过载保护、过压保护、短路保护等多重保护功能，确保设备的安全运行。
6.数字显示与控制：配备数字显示屏和控制面板，方便用户对输出电压和电流进行精确调节和监测。
毕业设计小功率通用开关电源的设计与制作
毕业设计小功率通用开关电源的设计与制作一、引言开关电源是一种将AC电源变换为特定的直流电压电流输出的电子器件，具有体积小、效率高、稳定性好等优点，在电子设备中得到了广泛应用。
本文将介绍一种小功率通用开关电源的设计与制作。
二、设计方案1.电源选择在选择电源方案时，需要考虑输出电压、电流和负载要求，以及稳定性和效率等因素。
2.拓扑结构选择常用的开关电源拓扑有BUCK、BOOST、BUCK-BOOST和FLYBACK等，根据设计要求选择适合的拓扑结构。
3.控制芯片选择控制芯片是开关电源的核心组成部分，负责控制开关管的开关动作，一般选择集成度高、性能稳定可靠的控制芯片。
4.输出滤波电路设计输出滤波电路用于去除开关电源输出的脉动，提高输出电流的稳定性，一般采用电感和电容组成低通滤波电路。
5.保护电路设计开关电源在正常工作时需要考虑输入过压、过流、过热等保护机制，保护电路的设计是保证开关电源安全可靠工作的重要组成部分。
三、实际制作1.硬件部分根据设计方案选择好电源、拓扑结构、控制芯片等元器件，并进行电路设计和布局。
2.软件部分根据控制芯片的手册编写控制程序，设置相应的开关频率、占空比等参数，实现输出电压电流的稳定和保护功能。
3.组装调试将硬件电路按照设计进行组装，并进行调试和测试，确保开关电源的正常工作和稳定输出。
四、总结小功率通用开关电源的设计与制作是一个综合性强的工程，需要综合考虑电源选择、拓扑结构选择、控制芯片选择、输出滤波电路设计和保护电路设计等多个方面的内容。
通过实际制作和调试，可以得到一个性能稳定、工作可靠的小功率通用开关电源，满足电子设备的供电需求。
10kw直流电动机
目录引言 (3)1 课程设计要求与目的 (3)2 设计内容 (3)2.1 主电路选择与参数计算 (3)2.1.1 主电路选择原则 (3)2.1.2 控制电路 (5)2.1.3 KC04移相触发电路 (6)2.2 参数计算包括 (7)3 设计方案 (7)3.1 直流电动机 (7)3.2 电动机供电方案 (7)3.3 反馈方式的选择 (8)3.4 直流调速系统框架图 (8)3.5 主电路计算 (8)3.5.1 U2的计算 (8)3.5.2 一次电流I1和二次电流I2的计算 (9)3.5.3 变压器容量的计算 (9)3.5.4 晶闸管元件的选择 (9)(1) 晶闸管的额定电压 (9)(2) 晶闸管的额定电流 (9)3.5.5 晶闸管保护环节的计算 (10)(1) 交流侧过电压保护 (10)(2) 阻容保护 (10)3.6 压敏电阻的选择 (11)3.7 直流侧过电压保护 (11)3.8 晶闸管及整流二极管两端的过电压保护 (11)3.9 过电流保护 (11)3.9.1 交流侧快速熔断器的选择 (12)3.9.2 元件端快速熔断器的选择 (12)3.10 平波电抗器 (13)3.10.1 平波电抗器电阻计算 (13)3.10.2 平波电抗器电感量计算 (13)4 直流电动机 (13)4.1 直流电动机的结构 (13)4.2 直流电机的励磁方式 (13)4.3 直流电动机的工作原理 (14)5 PWM控制的直流电动机调速系统 (14)5.1 系统设计原理 (15)5.2 元器件的选择比较 (16)5.3 光耦隔离开关 (16)5.4 驱动电路部分与电源部分 (16)5.5 用示波器检测电路 (17)6 结论 (18)参考文献资料 (19)引言在励磁电流不变的前提下，直流电动机的转速与直流电机电枢绕组的感应电动势成正比。
利用电压负反馈电流补偿来代替转速负反馈，可以节省测速装置，降低调速系统成本。
采用主电路串入取样电阻Rs ，形成电流正反馈，只能补偿电枢内阻产生的压降，而不能补偿电枢自感产生的压降。
直流开关电源的设计
直流开关电源的设计概述直流开关电源是一种常用的电源类型，用于在电子设备中提供稳定的直流电压。
它由三个关键部分组成：变压器、整流器和稳压器。
在本文中，我们将探讨直流开关电源的设计原理和步骤。
设计原理直流开关电源的设计原理基于功率转换和电路控制技术。
其基本工作原理如下：1.变压器将交流输入电压变换为所需的直流输出电压。
2.整流器将变压器输出的交流电压转换为脉冲电压。
3.稳压器通过对脉冲电压进行滤波和稳压，将其转换为稳定的直流输出电压。
设计步骤设计直流开关电源的步骤如下：第一步：确定电源需求首先，需要确定直流开关电源的输入和输出要求。
输入要求包括输入电压和频率，输出要求包括输出电压和电流。
第二步：选择变压器根据电源需求选择适当的变压器。
变压器的选取应考虑到输入和输出电压之间的变换比，以及变压器的功率容量。
第三步：选择整流器整流器将变压器输出的交流电压转换为脉冲电压。
常见的整流器类型有半波整流和全波整流。
根据功率要求，选择合适的整流器。
第四步：选择稳压器稳压器通过对脉冲电压进行滤波和稳压，将其转换为稳定的直流输出电压。
选择合适的稳压器应考虑到输出电压稳定性，负载调节性能以及效率等因素。
第五步：设计控制电路设计控制电路以实现对直流开关电源的稳定输出。
控制电路一般使用反馈控制原理，通过对输出电压进行采样并与参考电压进行比较，调整开关器件的导通时间来实现稳定输出。
第六步：布局与连线在设计完成后，需要进行电路的布局与连线。
布局应合理安排各个元件的位置，以保证电路的稳定性和可靠性。
连线应遵循电路设计原则，避免干扰和回路。
第七步：测试与调试完成电路布局后，需要进行测试与调试，以确保直流开关电源的正常工作。
测试过程中应注意安全措施，并对异常情况进行排查和修复。
总结通过以上步骤，我们可以完成直流开关电源的设计。
设计过程中需要考虑电源需求、选择合适的变压器、整流器和稳压器，并设计控制电路实现稳定输出。
布局与连线应合理安排，测试与调试确保电路正常工作。
直流开关电源的设计 (2)
直流开关电源的设计
直流开关电源的设计包含以下几个关键步骤：
1. 确定电源输出参数：根据所需应用的电压和电流要求，确定电源的输出参数，例如输出电压、输出电流和输出功率。
2. 选择适当的电源拓扑结构：根据输出参数和应用要求，选择适合的电源拓扑结构，例如有脉冲宽度调制（PWM）变换器、降压变换器、升压变换器等。
3. 大电流传导元件：选择合适的功率传导元件，例如钳位型金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）或功率二极管，以实现高效能量的开关控制。
4. 控制电路设计：设计适当的控制电路，以控制开关器件的开关时间和频率，确保电源输出达到所需的稳定性和精确性。
5. 输出滤波和稳压：设计输出滤波电路和稳压电路，以减
小输出波动幅度和噪音，并提供稳定的电压、电流输出。
6. 保护电路设计：添加适当的保护电路，例如过压保护、
过流保护和短路保护，以确保电源和负载的安全。
7. PCB布局设计：进行电路板布局设计，优化电源电路的
性能和稳定性，减小电源噪声和互ference。
8. 调试和测试：进行电源电路的调试和测试，以验证电源
输出的稳定性和可靠性。
需要注意的是，直流开关电源设计涉及到电路设计、控制
系统设计、保护系统设计等多个方面，因此需要结合具体
应用需求进行详细设计。
同时，还需要遵循相关电路设计
的规范和标准，确保电源设计的稳定性、可靠性和安全性。
大功率(10kW)集中式直流供电LED路灯照明系统方案V2.0
大功率（10kW）集中式直流供电LED路灯照明系统方案2013年12月13日1.概述集中直流供电是理想的LED路灯驱动方式，这样可以采用较细的输电线缆，使总系统造价与传统的钠灯系统相当，影响LED推广的造价高这一重要障碍不复存在。
但大功率恒流开关电源制造的难度和代价都极高，因此实际上没有人采用这种方案。
而云杉光电的交流直驱LED路灯具有对供电电压自适应的特点，交流直流供电均可，且对电源要求极低，三相交流电进行简单的整流后即可直接供电，工频电压变化、线损等均不会对灯具性能指标造成影响。
云杉光电提出的这种方案既有节约线缆的建造成本优势，又有节电的运行成本优势，是目前看来最佳的路灯照明解决方案。
2.LED灯具的集中式直流供电与传统交流供电系统的比较(a)传统交流供电系统LED灯具直接连接交流电网，一方面受电网的影响很大，例如电网对灯具的EMC影响和电网传输过来的雷击影响；另一方面，每只LED灯具都需有EMC、整流、功率因数校正、滤波、功率驱动、逆变降压、稳电压输出或再稳流输出至LED 光源。
灯具控制装置的电路复杂、元器件多,灯具成本高。
而且相对而言，安全、EMC 问题比较突出。
这些使LED 灯具的可靠性低并影响寿命。
(b)集中式直流供电系统LED 灯具连接在控制柜电源模块的直流输出端，一方面，基本不受交流电网对灯具的电磁干扰（EMC ）影响和不受交流电网侧传输过来雷击的影响(当然也还是需要抵抗雷击打在直流线路上传输过来的脉冲影响)；另一方面，每只LED 灯具可以不需要EMC 、整流、功率因数校正、滤波、功率驱动、逆变降压等电路和元件。
只需很少辅助元器件, 直接输出至串联的LED 光源。
如此，灯具控制装置的电路非常简单，可靠性非常高，寿命可以很长，这对于使用环境条件恶劣的道路和隧道照明工程非常有利。
3. 国内外同类研究进展情况关于直流电驱动LED 灯具的研究探索，国内外都有机构在从事相关工作。
日本东北大学等研究机构在研究灾害时电力供应时候，试验直流供电驱动几百只LED 灯具。
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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使用，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。
本设计的题目为10kW直流开关电源的设计，直流开关电源的工作原理：电网输送来的交流电经整流滤波电路变为直流，经过高频逆变电路变为高频交流，通过高频变压器将高频交流电变压，然后高频交流电经单相桥式整流滤波电路变为直流。
根据直流开关电源的工作原理确定设计方案，选择三相桥式不控整流滤波电路作为主电路的输入级电路，通过分析比较各种变化器的优缺点，选用移相式全桥变换器，设计了高频变压器，选择单相桥式整流电路作为主电路的输出级电路，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。
并根据任务要求完成了IGBT驱动电路、系统反馈电路的、保护电路、辅助电源以及均流电路的设计。
本次设计的10kW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。
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，具有广阔的使用前景。
关键词：变换器；开关电源；高频变压器；PWM控制AbstractSwitching power supply with high efficiency, small size, light weight and other significant characteristics. At present, all the countries in the world have a wide range of applications, especially in the research and development of large capacity and high frequency switching power supply has become a main research field of modern power electronics, and derive a lot of new research directions.The subject of this design is the design of 10kW DC switching power supply, the working principle of DC switching power supply: the grid to the AC rectified filter circuit into a DC, after high frequency inverter circuit into a high-frequency alternating current, high frequency alternating current transformer by high-frequency transformer will, then high frequency AC single-phase bridge rectifier filter circuit for dc. According to the design scheme to determine the working principle of DC switching power supply, selection of three-phase uncontrolled rectifier filter circuit as the input circuit of main circuit, comparing the advantages and disadvantages of various changes through the analysis, selection of phase-shift full bridge converter, high frequency transformer design, selection of single phase bridge rectifier circuit as output circuit of the main circuit, on the voltage regulation part, a detailed analysis of the UC3825 control chip control circuit based on PWM. And the IGBT drive circuit, feedback circuit, protection circuit, auxiliary power supply and a flow equalization circuit is designed according to the requirement of the task.The design of 10kW DC switching power supply has the characteristics of adjustable output voltage, output current, low ripple. The experimental results show that it meets the design requirement, which verifies the correctness of the theoretical analysis, has a broad application prospect.Keywords: converter；Switching power supply；high-frequency transformer；PWM control目录第1章绪论 (1)1.1 开关电源的简介 (1)1.2 开关电源的发展及国外现状 (1)1.3 国内开关电源的发展及现状 (3)第2章系统分析和设计方案确定 (5)2.1系统整体概述 (5)2.2变换器的选择 (6)2.3控制电路的实现 (6)2.4 整流滤波电路的选择 (8)2.4.1 输入整流滤波回路 (8)2.4.2 输出整流滤波回路 (8)第3章开关电源主电路的设计 (9)3.1 开关电源的设计要求 (9)3.2 主电路组成框图 (9)3.2.1 输入整流滤波电路 (10)3.2.2移相式全桥变换器的设计 (12)3.2.3 输出整流滤波电路 (16)第4章控制电路的设计 (19)4.1 PWM集成控制器的基本原理 (19)4.2 高速脉宽调制器UC3825 (19)4.2.1 主要特点 (21)4.2.2 极限参数 (21)4.2.3 内部电路工作原理 (22)4.3 UC3825的调试 (24)4.4 反馈电路的设计 (25)第5章保护电路的设计 (28)5.1 软启动电路的设计 (28)5.2 过流过压保护 (29)第6章辅助电源设计 (32)第7章均流电路设计 (34)7.1 均流电路概述 (34)7.2 开关电源并联系统常用的均流方法 (34)第8章结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录1 (40)附录2 (41)第1章绪论1.1开关电源的简介开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET 构成。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。
目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛使用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。
电力电子设备和人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上，反而高于开关电源。
随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术在不断地创新，这一成本反转点日益向低输出电力端移动，这为开关电源提供了广泛的发展空间。
开关电源产品广泛使用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，LED灯袋，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。
现代开关电源有两种：一种是直流开关电源；另一种是交流开关电源。
这里主要介绍的只是直流开关电源，其功能是将电能质量较差的电源（粗电），如市电电源或蓄电池电源，转换成满足设备要求的质量较高的直流电压（精电）。
直流开关电源的核心是DC/DC转换器。
因此直流开关电源的分类是依赖DC/DC转换器分类的。
也就是说，直流开关电源的分类和DC/DC转换器的分类是基本相同的，DC/DC转换器的分类基本上就是直流开关电源的分类。
1.2开关电源的发展及国外现状自1957年第一只可控硅(SCR)问世后，可控硅取代了笨重而且效率低下的硒或氧化亚铜整流器件，可控硅整流器就作为通信设备的一次电源使用。
在随后的20年内，由于半导体工艺的进步，可控硅的电压、电流额定值及其它特性参数得到了不断提高和改进，满足了通信设备不断发展的需要，因此，直到70年代，发达国家还一直将可控硅整流器作为大多数通信设备的一次电源使用。
虽然可控硅整流器工作稳定，能满足通信设备的要求，但它是相控电源，工作于工频，有庞大笨重的电源变压器、电感线圈、滤波电容，噪声大，效率低，功率因数低，稳压精度也较低。
因此，自1947年肖克莱发明晶体管，并在随后的几年内对晶体管的质量和性能不断完善提高后，人们就着力研究利用晶体管进行高频变换的方案。
1955年美国罗耶(GH·Roger)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，是实现高频转换电路的开始, 1957年美国查赛(JJ·Jen Sen)又发明了自激式推挽双变压器变换器电路。
在此基础上，1964年，美国科学家提出了取消工频变压器的串联开关电源的设想，并在NEC杂志上发表了“脉宽调制使用于电源小型化”等文章，为使电源实现体积和重量的大幅下降提供了一条根本途径。
随着大功率硅晶体管的耐压提高和二极管反向恢复时间的缩短等元器件性能的改善，1969年终于做成了25kHz的开关电源。
电源界把开关电源的频率提高到20kHz以上称为电源技术的“20kHz革命”。