新型开关电容双向DC-DC变换器设计(论文)

新型开关电容双向DC-DC变换器设计

作者：马圣全，潘庭龙，纪志成， MA Sheng-quan， PAN Ting-long， JI Zhi-cheng

作者单位：江南大学物联网工程学院,江苏无锡,214122

刊名：

电气传动

英文刊名：Electric Drive

年，卷(期)：2015,45(1)

引用本文格式：马圣全.潘庭龙.纪志成.MA Sheng-quan.PAN Ting-long.JI Zhi-cheng新型开关电容双向DC-DC变换器设计[期刊论文] -电气传动 2015(1)

低压开关柜设计指导手册

低压开关柜设计指导手册二００五年七月内容提要：

1．低压柜型号说明及特点 2．常用配电系统介绍 3．低压柜设计必需考虑的用户要求 4．合同、技术协议、技术联系函的阅读 5．审阅图纸 6．柜体布置图设计及元件清单录入 7．设计中常见问题一．低压开关柜型号说明及特点目前低压公司现已正常投入生产的低压开关设备有NGG1（GGD）、

NGC1（GCK）、NGC2（GCS）、NGC3（NMNS）等，其中NGG1为固定柜，NGC1~3为低压抽出式开关柜（含固定分隔柜）。柜体均采用C型材（宽50mm，厚25mm），上开模数孔（NGG1、NGC1、NGC2为20mm，NGC3为25mm），标准柜体尺寸有600、800、1000mm宽、深，高均为2200。 NGG1为低压固定式开关设备，常规控制方式为HD13BX-口/31刀开关+断路器，刀开关作为隔离用，断路器起操作保护用。因柜体结构强度、柜内所采用元器件及母排固定方式等多方面因素，开关柜水平母排短时耐受电流指标低，最高为50KA（1S）。常用柜体尺寸为600、800、1000mm宽，600mm深，2200mm高，600宽柜常规安装一只刀开关，800宽柜可安装一只或两只或三只刀开关（一只刀关安装在柜体中心，两只刀开关中心距为360mm，安装三只刀开关时只能选择大小为200A的刀开关且中心距为240mm），1000宽柜为安装一只或两只刀开关（一只刀关安装在柜体中心，两只刀开关中心距为420mm）。注意刀开关旋转操作构的安装方式及特点，旋转操作机构门上开孔尺寸为直径50mm圆孔，中心与刀开关中心右偏25mm，HS13BX刀开关刀旋梁与HD13BX刀旋梁制作有一点不同，因此在采用HS13BX刀开关时排列图中需注明。 NGC1为低压抽出式开关设备，开关柜水平母排最大额定电流3150A，短时耐受电流最高为80KA（1S）。常用柜体尺寸为600、800、1000mm宽，800、1000mm深，2200mm 高，常用断路器为NA1、NM1系列，对于600宽柜可安装NA1-2000/3P

双向DCDC变换器设计

用于锂电池化成系统的桥式DC/DC变换器.......................... 错误!未定义书签。1引言.. (2) 2 双向H桥DC/DC变换器拓扑分析................................ 错误!未定义书签。双向DC/DC变换器 (3) 双向H桥DC/DC变换器结构分析 (3) 双向H桥DC/DC变换器工作状态分析 (4) 正向工作状态模型分析 (4) 反向工作状态模型分析 (4) 3 硬件电路分析设计............................................ 错误!未定义书签。器件参数选择分析 (5) 主开关管的选择 (5) 滤波电感参数的计算 (6) 硬件电路分析设计 (6) 驱动电路分析设计 (6) 4 系统结构与控制 (9) 系统结构 (9) 控制系统结构 (9) DC/DC变换器控制方法 (10) 电压控制模式 (10) 电流控制模式 (10) 软件设计 (10) 5 实验调试与结果分析 (11) 实验平台搭建 (11) 样机调试 (12) 供电电源调试 (12) 驱动信号调试 (12) 单片机程序，VB工程调试 (13) 保护与采样电路测试 (14) 开环、闭环测试 (15) 小结 (17) 6 总结 (17) 7 谢辞 (17) 参考文献...................................................... 错误!未定义书签。用于锂电池化成系统的桥式DC/DC变换器摘要：随着锂电池在生活中各个方面的广泛普及，锂电池在生产过程中重要的化成环节逐渐成为关注的焦点。本文主要设计介绍了使用于锂电池化成系统的桥式变换器部分，包含计算机监控、DC/DC双向变换器。双向DC/DC变换器通过调节MOSFET的占空比，实现对锂电池的智能充放电。本文对双向DC/DC变换器的工作原理进行了分析，并通过样机对预期功能进行验证。关键字：电池化成；双向DC/DC变换器；实验分析 Abstract：As the lithium battery becomes more and more popular in every aspects of

低压开关柜标准化设计分析

低压开关柜标准化设计分析发表时间：2019-11-26T14:38:21.790Z 来源：《中国西部科技》2019年第24期作者：林炳均 [导读] 随着经济和电力行业的快速发展，低压开关柜作为配电网的重要组成部分，其标准化程度低已经成为制约行业发展的重大因素。通过标准化的设计，提升各个厂家设备的通用性及互换性，不仅可以提高低压配电柜的整体质量，还能提高用户满意度。摘要：随着经济和电力行业的快速发展，低压开关柜作为配电网的重要组成部分，其标准化程度低已经成为制约行业发展的重大因素。通过标准化的设计，提升各个厂家设备的通用性及互换性，不仅可以提高低压配电柜的整体质量，还能提高用户满意度。引言过几十年的发展，我国低压成套技术已经取得极大提升，在容量、安全性、可靠性等方面已经极大地缩小了与国际先进技术的差距。近年来，我国电网投资力度不断加大，基础配电网建设得到显著发展。但总体用电水平与国际先进水平相比仍然存在着差距，例如城乡区域发展不均衡，供电质量亟待改善。提升输配电能力，建设技术先进、环境友好的配电网是我国电力工业目前的首要任务。低压配电柜作为配电网的重要组成部分，其制造水平直接影响我国配电系统的稳定及质量。低压成套设备的发展已经到了瓶颈期，其标准化程度低及行业通用性弱已经成为制约行业发展的重大因素。 1低压开关柜标准化现状低压配电柜产品符合GB7251.1—2013《低压成套开关设备》（IDTIEC61439?1，2011）标准规定。在电力系统中，从发电系统到输电系统再到配电网以及电能转换的过程中，低压配电柜产品起着开断、控制以及保护用电设备的作用，主要适用于建筑、基础设施建设、能源、工业控制等各种不同场合。目前，国内常见的低压开关柜主要有以下4种：①MNS型抽屉式开关柜；②GCK低压抽出式开关柜；③GCS 型低压抽出式开关柜；④GGD型交流低压配电柜。在低压柜国产化生产过程中，经过不断的摸索、改进，其结构越来越契合国人的操作习惯，实用性及可操作性也越来越高。低压成套行业进入门槛较低，随着经济社会的进步，涌现出越来越多的成套设备生产厂家，在开放性的设计、个性化的生产、使行业繁荣的同时，随之而来的问题也越发突出。 2低压开关柜标准化设计低压柜标准化设计应按照安全可靠、坚固耐用、标准统一、通用互换、合理分级、广泛适用的原则进行，应兼顾制造厂水平与用户体验满意度两方面，通过改进与调整整体提高低压开关柜的标准化程度。根据设备需求程度的不同，主要进行柜体、一次接口、二次接口低压抽屉柜的标准化设计。 2.1体的标准化 1）柜体材质需要进行统一的要求，不同材质使用的拼装方式使柜体外观及结构不一致，所以材质的统一是设备互换性的基础。目前有两种选择：①MNS、GCK采用由敷铝锌板折成的C型材，GCS采用由冷轧钢板焊接而成的8MF型材；②MNS、GCK及GCS柜均使用C型材，但是MNS、GCK使用的C型材模数为25mm，GCS所使用的C型材模数为20mm。门板的材质应考虑到柜体外观颜色及防腐性能的要求，宜采用冷轧钢板，喷塑防腐处理。柜体主框架结构材料厚度要求为2.0mm，隔板、挡板等非承重钣金件厚度要求为1.5mm。2）柜体底部地基安装固定孔位置的标准化。设备的安装都要固定在地基上，由于各个厂家地基固定孔的不一致，目前项目基础施工前都需要联系设备厂家提供地基图，进行电缆沟及固定槽钢的施工，以方便后期设备的顺利安装，因此，安装孔得到标准化以后，业主根据标准图纸即可直接施工，减少了沟通的环节，可以节约施工工期，降低施工安装风险。 2.2功能单元标准化功能单元的标准化包括结构和尺寸的标准化，其中结构又包含进线框架断路器的安装结构、馈线抽屉回路结构、馈线固定分隔式结构。尺寸的标准化包括确定母线安装位置，进线框架断路器安装高度，双框架馈线柜断路器安装高度，以及不同抽屉单元所占的高度。另外，柜体门板的高度及厚度需要作出统一要求，以从外观上提高柜体的标准程度。 2.3一次接口标准化一次接口方式包括：①进线方式；②进线柜与变压器并柜的接口方式；③主母线系统。低压柜常见的进线方式包括铜排柜顶进线、铜排柜侧进线、电缆柜顶进线以及电缆底部进线等。进线柜与变压器的接口方式应被确定是柜顶母线桥架进线还是侧边直接并柜。若采用柜顶桥架进线方式，则柜顶顶板需要确定进线孔位置尺寸及防护方式；若采用直接并柜侧进线的方式，则需要低压柜侧边封板配铜排进线孔。通用方式是低压柜铜排侧伸出柜体200mm，在变压器内搭接。主母线系统建议按三相五线制，电流规格根据系统额定电流确定，按常见系统电流规格，可以确定800A、1250A、1600A、2000A、2500A及3200A等常见的系统电流铜排规格。根据调研数据，大部分厂家采用镀锌圆角铜排，便于加工与连接。考虑到系统的安全稳定性能，应根据额定电流的不同确定母排系统短时耐受电流值。 2.4二次接口标准化二次接口应确定断路器及智能仪表的通信接口方式，目前常用的是RS485通信，通信口与二次端子之间采用屏蔽线连接。进线柜仪表需满足电流、电压、频率、功率、功率因数以及无功电度等参数的测量，同时配置断路器状态量输入。母联柜及馈线柜仪表需满足回路电流、电压等参数的测量要求。进线柜柜前上方应设置仪表室，预留电度表、接线盒、采集器的安装位置。对计量要求较高时应设置独立的计量室，并配铅封锁。仪表、分/合闸按钮及指示灯应按标准排列，仪表元件数量应做统一要求。二次回路导线线径要求是，控制回路采用1.5mm2导线，测量回路电流、电压分别采用2.5mm2、1.5mm2导线，计量回路电流、电压分别采用4mm2、2.5mm2导线，通信回路采用 1mm2屏蔽线。计量回路应按相序分色，其余回路无需按相序分色。 2.5开关柜的除湿设计工艺在夏季以及潮湿的环境下，当空气中的水汽达到饱和程度，特别是在南方高速度气温变化大的地区，这样的情况对低压开关柜的具有不利的影响，因此需要建立相应的除湿设计，从而能够有效降低开关柜内的水汽凝结，保障开关柜内电气元件的正常工作环境。除了添加必要的除湿设备之外，也需要根根据实际情况，在开关柜的设计上进行有利于除湿设备良好运行的柜内工作环境。在结构上需要在柜体底部进行孔洞的取消或者封堵。避免在梅雨季节电缆井积水产生的水蒸气从开关柜底部进入到电气元件的工作环境。 2.6绝缘监察绝缘是变电站最为普遍的一种故障现象，一般情况下，是因为电气绝缘子泄露电流过量或母线对地放电所致。在绝缘事故发生时，会发生放电，从而产生火花、电弧以及电晕，采用超声波、TEV法、紫外监测法以及超高频法等，可以对这些现象所产生信号进行测量。现

开关电容滤波器的设计

开关电容低通滤波器的设计原理分析为了滤除信号中掺杂的高频噪声，设计一种六阶级联式开关电容低通滤波器，以数据采样技术代替传统有源RC滤波器中的大电阻，有利于电路的大规模集成。滤波器由双二阶子电路级联而成，电路中的电容值利用动态定标技术计算确定。用Hspice进行仿真验证，结果表明：开关电容低通滤波器能较好地时信号进行整形，其频率特性符合设计指标。滤波技术是信号分析和处理中的重要分支，它的作用是从接收到的信号中提取有用的信息，抑制或消除无用的或有害的干扰信号，有助于提高信号完整度和系统稳定性。滤波器正是采用滤波技术的具有一定传输选择性的信号处理装置。随着现代集成电路技术和MOS工艺的飞速发展，模拟集成滤波器的实现已经成为现代工业的一个重大课题，也是当今国际上的前沿课题。传统的连续时间模拟滤波器采用有源RC结构，能够应用到较高的频率，但是电路中多采用大电容和大电阻，在集成电路制造时会占用大量的芯片面积。在现代集成电路工艺中，很难得到精确的电阻值和电容值，而且电阻值随温度变化很大，精度只能达到30%。 1972年，美国科学家Fried发表了用开关和电容模拟电阻R的论文，由此开关电容技术成为模拟集成滤波器设计中常用的方法。开关电容滤波器是由运算放大器、电容器和MOS 开关组成的有源开关电容网络，以数据采样技术代替大电阻，减小了芯片的面积和功耗，且电路的极点和时间常数由电容的比值确定，可实现高精度的模拟集成滤波器。本文设计一种开关电容低通滤波器，用于滤除有用信号中掺杂的高频噪声。 1 开关电容技术的原理图1中的开关电容等效电阻电路由两个独立的电压源V1、V2，两个受控开关S1、S2和电容C组成。开关S1和S2受两相不交叠的时钟φ1和φ2控制，时钟频率均为fs。

开关电容滤波器的设计与应用

开关电容滤波器的设计与应用吴　猛 (中国兵器工业第214研究所　蚌埠　233042) 摘　要　本文介绍了开关电容滤波器的结构与工作原理,并对美国L I N E AR 公司开关电容滤波器器件LTC1068系列具体应用做了介绍。关键词　开关电容　滤波器 1　引　言开关电容滤波器是利用开关电容网络构成的滤波器,它的出现促进了有源滤波器的集成化,随着集成电路制造工艺水平的提高,集成开关电容滤波器的尺寸变得越来越小,设计也越来越简单,已大量运用到通讯及其他数字化系统。目前,国际市场上开关电容滤波器件主要是美国MAX I M 和L I N E AR 公司生产的MAX29X 和LT C1068系列。本文将介绍L I N EAR 公司LT C1068 的原图1　LTC1068结构图第23卷第4期2005年12月集成电路通讯 J ICH EN GD I ANLU TON GXUN Vol .23　No .4 Dec .2005

理及应用。 2　LTC1068电路结构美国L I N E AR公司的LTC1068系列是低噪声、高精度的通用滤波器组合模块,由4个相同的2阶开关电容滤波器单元组成。内部结构如图1所示: LT C1068系列芯片之间差别仅仅是时钟频率与中心频率之比(f CLK /f O)不同,单块芯片可以被设计成2阶、4阶或8阶滤波器。L I N ERA公司的开关电容滤波器按固定标称比f CLK /f O而设计。多数应用场合设计滤波器要求不同的f CLK /f O,可通过用外部电阻和不同的连接方式加以解决。 3　引脚功能及技术特点 3.1　引脚排列引脚排列如图2所示 : 图2　LTC1068引脚图3.2　引脚功能 LTC1068引脚功能如表1所示: 表1　LTC1068引脚功能引脚序号符　号功能引脚序号符　号功能1I N VB信号反相输入端28I N VC信号反相输入端 2HP B/NB信号高通输入端27HPC/NC信号高通输入端 3BP B信号带通输入端26BPC信号带通输入端 4LP B信号低通输入端25LPC信号低通输入端 5S B求和端24SC求和端 6NC空脚23V-负电源 7AG ND数字地22NC空脚 8V+正电源21CLK时钟信号输入端 9NC空脚20NC空脚 10S A求和端19S D求和端 11LP A信号低通输入端18LP D信号低通输入端 12BP A信号带通输入端17BP D信号带通输入端 13HP A/NA信号高通输入端16HP D/ND信号高通输入端 14I N VA信号反相输入端15I N VD信号反相输入端 3.3　技术特点 a.工作电压可选择双电源±5V,单电源5V 或3.3V; b.2阶滤波器中心频率误差±0.3%(典型 13 　第23卷第4期集成电路通讯

双向DC-DC变换器设计-全国大学生电子设计竞赛

2015年全国大学生电子设计竞赛双向DC-DC变换器（A题）学号：1440720117 吕刚 2015年12月30日

摘要本设计主要由双向DC-DC变换电路、测控显示电路、辅助电源三部分构成，其中双向DC-DC变换电路降压部分采用XL4016开关降压型DC-DC转换芯片，最高转换效率可达93%，升压部分采用XL6019开关型升压/降压芯片，具有低纹波，输入范围广，转换效率高的特点。恒流部分采用PWM控制原理，形成一个闭环回路，控制电流恒定，恒压部分完全由硬件控制，单片机辅助控制的方式。以上部分确保系统满足题目要求，实现恒流充电，恒压放电，过压保护功能，并且有着较高的转换效率。在本次设计中恒压部分完全有硬件控制，硬件自身形成一个闭环控制回路，对电压进行调节使其恒定题目要求的精度范围。单片机通过光耦电路的工作与停止，恒流部分由PWM调节占空比，使其恒流。关键字电池充放电升压降压XL4016 XL6019 STM32

目录一、系统方案 (1) 1、双向DC-DC变换电路的论证与选择 (1) 2、测量控制方案和辅助电源的论证与选择 (1) 3、控制方法的论证与选择 (1) 二、系统理论分析与计算 (2) 三、电路与程序设计 (3) 1、电路的设计 (3) （1）系统总体框图 (3) 2、程序的设计 (5) （1）程序功能描述与设计思路 (5) （2）程序流程图 (6) 3、程序流程图 (7) 四、测试仪器与数据分析 (7) 附录1：电路原理图 (9) 附录2：源程序 (10)

双向DC-DC变换器（A题）【本科组】一、系统方案本设计主要由双向DC-DC变换电路、测控显示电路、辅助电源三部分构成，其中双向DC-DC变换电路降压部分采用XL4016开关降压型DC-DC转换芯片，最高转换效率可达93%，升压部分采用XL6019开关型升压/降压芯片，具有低纹波，输入范围广，转换效率高的特点。恒流部分采用PWM控制原理，形成一个闭环回路，控制电流恒定，恒压部分完全由硬件控制，单片机辅助控制的方式。以上部分确保系统满足题目要求，实现恒流充电，恒压放电，过压保护功能，并且有着较高的转换效率。 1、双向DC-DC变换电路的论证与选择方案1:由降压斩波变换电路(即Buck变换电路)和升压斩波变换电路（即Boost 电路）组成双向DC-DC变换电路，分别各使用一个全控型器件VT（IGBT或MOSFET）,对输入直流电源进行斩波控制通过调整全控型器件VT的控制信号占空比来调整输出电压。方案2：采用XL4016开关型降压芯片和XL6019开关型升压/降压芯片构成升压、降压电路具有低纹波，内助功率MOS,具有较高的输入电压范围，内置过电流保护功能与EN引脚逻辑电平关断功能。综合以上两种方案，考虑到时间的限制，选择了比较容易实现的方案2。 2、测量控制方案和辅助电源的论证与选择由于瑞萨单片机开发套件数量有限，所以我们选择了一款相对便宜，速度快，性价比较高的STM32103V8T6作为控制器，显示部分由于收到题目对作品重量的要求，选择了质量轻，分辨率较高的0.96寸OLED屏幕显示。由于市场上所售开关电源模块的，纹波大的因素，所以辅助电源选择了一个较小的9V变压器，进行，整流滤波作为辅助电源。 3、控制方法的论证与选择方案1：采用PWM调节占空比的方法控制降压芯片的控制端，达到控制恒流和控制恒压的目的，采用PWM调节软件较为复杂，而且PWM调节较为缓慢，软件控制难度大。方案2：恒压部分完全有硬件控制，硬件自身形成一个闭环控制回路，对电压进行调节使其恒定题目要求的精度范围。单片机通过光耦电路的工作与停止，恒流部分由PWM调节占空比，使其恒流。综合以上两种方案，选择软件较为简单，硬件较为复杂的方案2。

低压开关柜GCK设计要点

低压开关柜G C K设计要点 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

低压开关柜GCK设计要点低压开关柜GCK是一种基本形的抽出式开关柜。它以用专业型材（模数E=25）。通过三维角板和紧固件连接成基本框架。再按需要加上门板、隔板、抽屉，安装支架以及母线和电器组件等零件，组装成一台完整的开关柜。除了外露的门，抽屉门板及大封板为喷塑（漆）外，内部均为镀锌件。 GCK柜的外型尺寸高均为2200。宽分600、800、1000。深分600（不常用）、800、1000（最常用）。深度不包括前后门，仅为框架的深度。顶部为水平母线区。约占用260。最大的水平母线排为150。中部（占用1800）又分为前后两部分。前部（500）为电器安装区，后部为电缆区（电容柜不分前后）。余下的空间为下部，只装PE排。 GCK分为动力中心（PC）和电动机控制中心（MCC）和电容补偿（GCJ）三大类。PC 和GCJ均为固定柜。 PC柜宽在电流1600A以下一般为800，以上为1000。GCJ在180Kvar6路为600，在240 Kvar 8路为800，在300 Kvar 10路为1000。MCC又分为抽屉式和固定插拔二种，MCC柜的柜宽一般均为600（后出线），一般按电流大小决定占用高度。即63A以下及以下为8E/2、63-200A为8E、200-400A为16E、400-600A为24E、600-1600A为36E （框架开关）。内部装有交流接触器等多种电器元件（要视所装元件放大占用高度），垂直母排最大电流为1000A（80X6圆角），整列柜要求深度统一，两侧装有大封板。设计要点： 1．仔细搞清客户要求，尽量满足客户需要。客户要求一般通过客户（设计院）图纸、技术协议和工程项目设计任务书来传递，要求认真阅看以上资料并接洽报价单，弄清以下主要问题。

新形势下如何做好低压开关柜结构设计

新形势下如何做好低压开关柜结构设计随着经济的发展，人们越来越依赖电力资源。为了满足社会生产和生活的实际需要，越来越多的设备应用于电力系统。低压开关设备就是其中之一。它实现了电力与机械的统一，影响了电能的有效分配。其结构设计和工艺特性将导致电气性能水平的相对直接的营销。因此，应强调有关低压开关设备标准化设计的几个问题。标签：新形势;低压开关柜;结构设计引言经过几十年的发展，中国的低压成套技术得到了极大的改善，在容量，安全性和可靠性方面与国际先进技术的差距大大缩小。近年来，中国的电网投资不断增加，基础配电网络建设得到了显着发展。但是，整体用电水平与国际先进水平之间仍存在差距。例如，城市和农村地区不发达，电力供应质量需要提高。提高输配电能力，建设技术先进，环保的配电网络是当前中国电力工业的重中之重。低压配电柜作为配电网的重要组成部分，直接影响着中国配电系统的稳定性和质量。低压成套设备的发展已经到了瓶颈期，其低标准化和薄弱的行业多功能性已成为制约行业发展的主要因素。一.低压开关柜概述作为低压配电系统最完整的设备，低压开关设备在电力系统中起着非常重要的作用。低压开关设备有两种主要类型，一种是固定式，另一种是抽出式。其中，可抽出式低压开关设备被广泛使用。只有了解其特点并分析其结构设计，低压开关设备才能更好地发挥其应有的作用，从而确保电厂工作的稳定性。低压开关设备负责低压供电系统中电能的控制，保护，测量，转换和分配。中国的大部分电能都是通过低压开关设备供电的。目前市场上有十几种低压开关设备，从结构形式分为固定式和抽出式：从机柜连接到焊接和紧固连接。具体地，它主要由固定面板类型，固定分区类型，拉出类型，混合类型和智能类型组成。几种常用的低压开关柜的类型目前，国内主流开关设备模型总结如下：GGD型固定开关设备，GCK型抽出式开关设备，GCS型抽出式开关设备，MNS型抽出式开关设备，MCS型抽出式智能开关柜。二.电厂项目中对开关柜的总体要求（1）柜体钢板采用铝锌板制作，柜体钢板厚度为2mm;框架由C形材料制成;面板喷涂均匀，光滑;结构合理，直线度高。（2）PC部分防护等级：IP42，MCC部分防护等级：IP54;机柜，机柜材料和机柜结构之间的金属隔板可以防止故障电弧的发生，一旦发生故障电弧，就可以在短时间内关闭。

低压开关柜GCK设计要点

低压开关柜GCK设计要点低压开关柜GCK是一种基本形的抽岀式开关柜。它以用专业型材（模数E=25）。通过三维角板和紧固件连接成基本框架。再按需要加上门板、隔板、抽屉，安装支架以及母线和电器组件等零件，组装成一台完整的开关柜。除了外露的门，抽屉门板及大封板为喷塑（漆）外，内部均为镀锌件。 GCK柜的外型尺寸高均为2200。宽分600、800、1000。深分600 （不常用）、800、1000 （最常用）。深度不包括前后门，仅为框架的深度。顶部为水平母线区。约占用260。最大的水平母线排为150。中部（占用1800）又分为前后两部分。前部（500）为电器安装区，后部为电缆区（电容柜不分前后）。余下的空间为下部，只装PE排。 GCK分为动力中心（PC和电动机控制中心（MCC和电容补偿（GCJ）三大类。PC和GCJ均为固定柜。 PC柜宽在电流1600A以下一般为800，以上为1000。GCJ在180Kvar6路为600，在240 Kvar 8 路为800，在300 Kvar 10路为1000。MCC又分为抽屉式和固定插拔二种，MCC1的柜宽一般均为600 （后岀线），一般按电流大小决定占用高度。即63A以下及以下为8E/2、63-200A为8E、200-400A为16E、400-600A 为24E、600-1600A为36E （框架开关）。内部装有交流接触器等多种电器元件（要视所装元件放大占用高度），垂直母排最大电流为1000A （80X6圆角），整列柜要求深度统一，两侧装有大封板。设计要点： 1 ?仔细搞清客户要求，尽量满足客户需要。客户要求一般通过客户（设计院）图纸、技术协议和工程项目设计任务书来传递，要求认真阅看以上资料并接洽报价单，弄清以下主要问题。 1 ? 1柜的数量和排列以及有无母线桥，变压器柜，转角柜。 1 ? 2进出线方式（电缆还是铜排，侧上下进出）。 1 ? 3 MCC柜是抽屉式还是固定插拔式，或是两者混装。 1 ? 4当GCK柜与不是我公司生产的其他设备（如变压器柜）不是电缆连接时要弄清与其他设备铜排联接的具体尺寸。例如变压器柜的铜排中心高度，伸岀柜外多少，是否可以按我公司GCK上的母排伸岀柜侧200，母线桥处伸岀柜顶200处理。 1 ? 5是否有供电局计量部分。如有要弄清当地供电部门对低压计量的要求和计量表的型号和计量CT的型号，安装尺寸。是否可以按我公司留岀单独的16-24E的小室。小室有玻璃观察窗及可加铅封的计量门锁，装CT处留有200的搭接排，供装CT。后部CT加装封板（可上铅封）的方法处理。 1 ? 6弄清一次元器件，尤其是开关的型号是否包含了对保护方式，欠压的要求。如果与报价单有差异时，应与销售部联系以决定具体型号。对于欠压如客户未注明是否可以按我公司的通常做法。对于进线联络柜加装，馈线断路器不装。 1 ? 7二次回路的是否有二次图纸或要求。如无是否可以按我公司的常规要求配置（如进线柜-电压表+转换开关、三电流表、三灯二按钮）。 1 ? 8仔细核对各抽屉以及PC, GCJ柜的元器件是否能装得下。尤其客户图纸所用型号不是GCK时，如有装不下的情况，提出修改意见。 1 ? 9弄清产品的销售地区对低压开关柜的特殊要求（如北京地区要求所有的门均有接地开关，相零排同样大、级螺丝、二次线搪锡、特殊计量门锁、600A开关要电子保护）。 1 ? 10弄清客户的其他要求，以及不清楚的主要元器件等其他需要弄清的问题。以上几点有弄不清的，则应写岀书面报告提岀自己的修改意见上报销售部，转客户处。并按他们的意见办，尽可能不改动主要元器件及柜内单元的分布，满足客户要求。 2配套件清单（见附件/配套清单样张） 2 ? 1主开关一一型号、规格、极数、保护特性及其他要求（充分考虑联锁的要求，辅助接点是否够用）填写订货规范书（一般均采用抽出式框架开关）。 2 ? 2分路开关，抽屉用固定式。固定插拔式用抽岀式开关配相应的操作机构（中心）加圆手柄。注意客户有否分励等要求 2．3 电流互感器，考虑到我公司的具体情况，通常选用型。电流比，如有图纸, 则按图纸.如图纸未注, 应

A题双向DC-DC

A 双向 DC-DC 变换器
摘要：本设计实现了一种基于 MSP430F2616 单片机的可程控双向 DC-DC 变换器。系统由 18650 电池组、直流稳压电源充电电路、同步 Boost-Buck 电路、滤波电路、辅助电源、单片机、键盘、AD 转换电路、显示器等电路组成。充电模式下，输入为 30V 直流电，通过同步降压拓扑结构形成稳定的约 20V 的直流电压，该直流电压经过程控降压模块实现可程控输出电流。电流经过二次滤除纹波可得到稳定的电流输出。放电模式下，通过同步升压拓扑结构形成稳定的 30V 电压输出。同时该电源变换器具过充保护的功能，提高了电源的安全性和稳定性。本电源效率高、步进精度高、输出电流稳定、安全性高、重量小轻便可携带；通过按键与显示器实现人机交互，人机交互友好。关键字：DC-DC，恒流，效率

1 方案论证
变换器设计方案
题目要求电池组在充电模式下，输入直流电为 24~36V 的条件下可以输出恒
流 2A，放电模式可以输出恒压 30V，所以本次设计需要利用双向 DC-DC 拓扑结构。
方案一：采用隔离型 DC-DC 双向变换器。借鉴非隔离单向变换器中反并联开
关管或二极管，以构成非隔离双向变换器的思想，也可以从隔离型单向变换器演
变得到隔离型正激双向 DC-DC 变换器。该方案在需要电气隔离的场合应用比较广
泛。
方案二：采用全桥 DC-DC 双向变换器。通过移相可使控制其开关器件实现零
电压开关。开关器件的电压、电流应尽量小；变压器为双向励磁，利用率较高，
在中、大功率场合有广泛的应用。
方案三：采用 Boost-Buck 双向变换器。常见的非隔离型单向变换器的拓扑
结构有 Buck、Boost、Buck/Boost 等电路。在这些单向变换器的二极管两端反并
联开关管，在开关管两端反并联二极管，即可构成与之对应的 Boost-Buck 双向
变换器电路。
三种方案理论上都能够实现本设计需要的双向 DC-DC 电压变换。正激双向
DC-DC 变换器虽然成本低，驱动电路容易，但由于变压器会处于单向励磁状态，
变压器利用率较低，并且需要额外设计磁复位电路，适用的电路范围较小。全桥
DC-DC 双向变换器虽处于双向励磁状态，利用率较高，但其电路拓扑结构复杂难
以实现；但相比于非隔离双向变换器而言，其效率还是较低的，达不到本设计需
要的效率达到 95%以上的要求。这两种隔离型双向变换器均需要用到变压器，比
较笨重，会超出该设计的系统总质量小于 500g 的要求。而 Boost-Buck 双向变换
器电路精简，无变压器较为轻便，利用率较高，因此本次设计采用 Boost-Buck
双向 DC-DC 拓扑结构。
恒流恒压设计方案
为满足充电模式下，输入为 24~36V 变化时，稳定输出恒定 2A 电流，输入电
压不变情况下充电电流步进可调，充电模式下本电源需要实现降压恒流功能。为
满足放电模式时候，保持输出电压不变，本电源在放电模式下需实现恒压功能。
方案一：采用程序控制 PWM 占空比实现恒压恒流功能。利用高精度 ADC 芯片
对负载进行采样得到负载两端的电压或者电流，根据公式： VOUT VIN TON TON TOFF
（1）
其中
VOU
T
为输出加在负载两端的电压，
VIN
为输入电压，
TON TON TOFF
为控制
PWM
信

低压开关柜规格以及设计规范(原创版)

低压配电设计规范第一章总则 (1) 第二章电器和导体的选择 (2) 第一节电器的选择 (2) 第二节导体的选择 (2) 第三章配电设备的布置 (4) 第一节一般规定 (4) 第二节配电设备布置中的安全措施 (5) 第三节对建筑的要求 (6) 第四章配电线路的保护 (6) 第一节一般规定 (6) 第二节短路保护 (7) 第三节负载保护 (7) 第四节接地故障保护 (8) 第五节保护电器的装设位置 (11) 第五章配电线路的敷设 (12) 第一节一般规定 (12) 第二节绝缘导线布线 (12) 第三节钢索布线 (14) 第四节裸导体布线 (14) 第五节封闭式母线布线 (15) 第六节电缆布线 (15) 第七节竖井布线 (19) 附录一名词解释 (19)

第一章总则第1.0.1条为使低压配电设计执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全、配电可靠、电能质量合格、节约电能、技术先进、经济合理和安装维护方便，制订本规范。第1.0.2条本规范适用于新建和扩建工程的交流、工频500Ｖ以下的低压配电设计。第1.0.3条低压配电设计应节约有色金属，合理地选用铜铝材质的导体。第1.0.4条低压配电设计除应执行本规范外，尚应符合现行的国家有关标准、规范的规定。第二章电器和导体的选择第一节电器的选择第2.1.1条低压配电设计所选用的电器，应符合国家现行的有关标准，并应符合下列要求: 一、电器的额定电压应与所在回路标称电压相适应；二、电器的额定电流不应小于所在回路的计算电流；三、电器的额定频率应与所在回路的频率相适应；四、电器应适应所在场所的环境条件；五、电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。用于断开短路电流的电器，应满足短路条件下的通断能力。第2.1.2条验算电器在短路条件下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。第2.1.3条当维护、测试和检修设备需断开电源时，应设置隔离电器。第2.1.4条隔离电器应使所在回路与带电部分隔离，当隔离电器误操作会造成严重事故时，应采取防止误操作的措施。第2.1.5条隔离电器宜采用同时断开电源所有极的开关或彼此靠近的单极开关。

双向DC-DC变换器(全国大学生电子设计竞赛全国二等奖作品)

2015年全国大学生电子设计竞赛双向DC-DC变换器（A题） 2015年8月15日

全国大学生电子设计竞赛双向DCDC变换器A题设计报告

全国大学生电子设计竞赛双向D C D C变换器A 题设计报告 Hessen was revised in January 2021

2015年全国大学生电子设计竞赛双向 DC-DC 变换器（A题）【本科组】 2015年8月13日

摘要本系统介绍了一种双向DC-DC变换器的基本原理和实现方法。由SG3525芯片产生的PWM波经三极管传入到电路中，驱动MOSFET管，使其关断或导通，使电压升高或降低。同时，可由单片机监测相应信号经判断后控制继电器选择放电或充电的模式使电路保持在一直正常情况下运行。当充电电压超出限幅值时，单片机可自动断开主电路，以保护系统安全。此外，本系统在设计时注重了高精度的要求，使输出电流步进可控，且步进值小于。而系统中各元件的选择以低损耗为标准，提高了系统的低功耗特性，使系统的效率达到最高。本系统经过多次模拟与实验，基本完成各项要求。关键字：DC-DC变换；低损耗；自动；可控；充电 ABSTRACT This system introduces the basic principle and realization method of a kind of bidirectional DC-DC converter. The PWM wave generated by the SG3525 chip is introduced into the circuit by the transistor, driving the MOSFET tube, making it shut off or on, so that the voltage is raised or lowered. At the same time, the signal can be monitored by a single chip microcomputer to control the relay selection discharge or charging mode to keep the circuit under normal circumstances. When the charging voltage exceeds the limit, the single chip microcomputer can automatically disconnect the main circuit to protect the system security. In addition, the system is designed with high accuracy requirements, so that the output current is controlled, and the step value is less than . In the system, the selection of the components of the system is the standard, which improves the system's low power consumption characteristics, so that

低压开关柜设计指导手册

低压开关柜设计指导手册二00五年七月内容提要: 1.低压柜型号说明及特点 2.常用配电系统介绍 3.低压柜设计必需考虑的用户要求 4.合同、技术协议、技术联系函的阅读 5.审阅图纸 6.柜体布置图设计及元件清单录入 7.设计中常见问题一.低压开关柜型号说明及特点目前低压公司现已正常投入生产的低压开关设备有NGG1(GGD)、 NGC1(GCK)、NGC2(GCS)、NGC3(NMNS)等,其中NGG1为固定柜,NGC1~3为低压抽出式开关柜(含固定分隔柜)。柜体均采用C型材(宽50mm,厚25mm),上开模数孔(NGG1、NGC1、NGC2为20mm,NGC3为25mm),标准柜体尺寸有600、800、1000mm 宽、深,高均为2200。 NGG1为低压固定式开关设备,常规控制方式为HD13BX-口/31刀开关+断路器,刀开关作为隔离用,断路器起操作保护用。因柜体结构强度、柜内所采用元器件及

母排固定方式等多方面因素,开关柜水平母排短时耐受电流指标低,最高为 50KA(1S)。常用柜体尺寸为600、800、1000mm宽,600mm深,2200mm高,600宽柜常规安装一只刀开关,800宽柜可安装一只或两只或三只刀开关(一只刀关安装在柜体中心,两只刀开关中心距为360mm,安装三只刀开关时只能选择大小为200A的刀开关且中心距为240mm),1000宽柜为安装一只或两只刀开关(一只刀关安装在柜体中心,两只刀开关中心距为420mm)。注意刀开关旋转操作构的安装方式及特点,旋转操作机构门上开孔尺寸为直径50mm圆孔,中心与刀开关中心右偏25mm,HS13BX刀开关刀旋梁与HD13BX刀旋梁制作有一点不同,因此在采用HS13BX刀开关时排列图中需注明。 NGC1为低压抽出式开关设备,开关柜水平母排最大额定电流3150A,短时耐受电流最高为80KA(1S)。常用柜体尺寸为600、800、1000mm宽,800、1000mm深,2200mm 高,常用断路器为NA1、NM1系列,对于600宽柜可安装NA1-2000/3P 断路器,NA1-3200/3P、NA1-2000/4P需800宽柜安装。水平母排标准位置为:单排B相中心距柜前270mm、双排B相中心距柜前 235mm,水平母排母线夹安装面距柜顶高度为:母排小于等于100mm宽时尺寸为 205mm、母排宽度为120mm时尺寸为225mm(详见标准工艺规范)。当水平母排为标准位置且进线断路器采用母排上进线引至断路器上端头时,断路器上下端头母排需左右错开,断路器面板开孔位置需偏向一边,下端母排需搭接,当电流大于2000A时,返排需考虑采用母线夹固定,此时最上仪表室单元后隔板高度及深度尺寸均需注意。当馈电柜均为电缆下出线且柜深为1000mm时,为方便进线柜