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高压直流电源技术的发展现状及应用正式版

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Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.

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高压直流电源技术的发展现状及应用

正式版

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1 高压直流电源的基本工作原理和应用

高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备,高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业,农业领域也有应用,例如农业环境静电除尘,静电喷雾杀虫,农业物料静电喷涂包裹,农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步,农业科学

研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多,对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求,现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要,研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求,而且其社会效益和经济效益都比较显著,市场前景比较光明。

回顾高压直流电源发展历史,高压直流电源最初是将工频电压直接经高压变压器升压后整流滤波,或升压后再倍压整流后得到高压的,其基本原理如图1所示。随着科学技术的发展,后来高压直流电源

才发展到了线性高压直流电源。

图1 典型线形高压直流电源示意

2 高压直流电源近年来的发展

20世纪70年代世界电源史上发生了一场革命,即20Hz的开关频率结合脉宽调制技术(PWM)在电源领域的应用。到目前为止,电源的频率已经达到数百Hz,应用先进的准谐振技术甚至可以达到兆Hz水平。提高振荡器输出频率可降低高压变压器、电抗器、平滑电容器、高压电容器等电子器件基本性能要求和结构体积,进而缩小高压电源体积。高频化使高压电源体积大幅度的减小,轻巧便携,实用性和使用方便性明显得到改善。

近几年,随着电子电力技术的发展,

新一代功率器件,如MOSFET,IGBT等应用,高频逆变技术的逐步成熟,出现了高压开关直流电源,同线性电源相比较高频开关电源的突出特点是:效率高、体积小、重量轻、反应快、储能少、设计、制造周期短。由于它的优越特性,现在已逐渐取代了传统的高压线性直流电源。

图2是高压开关直流电源示意图。同图1相比较,它采用了脉宽调制技术,PWM 技术和BUCK变换器结合以及PWM技术和逆变器技术结合,实现了高压开关直流电源输出电压稳压和输出电流的限流功能。

图2 典型开关高压直流电源示意

目前,世界各国正在大力研制开发新型高压高频电源,包含新的电源理论、新

型模块化电路、新型电子器件等,以满足电子设备小型化、高效化和高性能化的时代发展要求。 3 高压直流电源发展中的问题和难点

随着新的电子元器件、新的电磁材料、新的电源变换技术、新的控制理论及新的专业软件的不断涌现,并不断地被应用于开关电源,使得开关电源的性能不断提高,特点不断更新,出现了如频率高、效率高、功率密度高、可靠性高等新特性。现代的高压开关直流电源有两大技术特别突出。

(1)关键功率新部件的应用:

①快速转换器件,像晶体管、功率MOSFETS、IGBTS、SCRS等;

②低功耗、高性能,适用于高频的新型变压器铁心材料的应用,比如铁氧体、非晶材料等;

③低耗散因素的大容量电容的发展和应用;

④低前向电压降的快速整流器应用等。

(2)先进变换技术的发展:

①零电流串联和并联谐振开关技术(即ZCS);

②零电压LCC谐振逆变技术(即ZVS);

③软开关和相控谐振技术;

④正反激励和推挽逆变器技术。

(3)伴随着高新技术的逐步应用,新的技术问题也随之出现,主要表现在高频化

可以提高电源性能,减少变压器的体积和纹波系数。但由于高频高压变压器是高频高压并存,出现了新的技术难点:

①高频高压变压器体积减小,频率升高,分布容抗变小,绝缘问题异常突出;

②大的电压变化比使变压器的非线性严重化,漏感和分布电容都增加,使其必须与逆变开关隔离,否则尖峰脉冲会影响到逆变电路的正常工作,甚至会击穿功率器件;

③高频化导致变压器的趋肤效应增强,使变压器效率降低。

鉴于上述情况,高频高压变压器如何设计是目前研究的一个难点和热点问题。最近出现的平面变压器在设计理念上不同

于传统的设计方式,普通平面变压器已经投入生产和应用,如果高频高压变压器也能平面化,将会再次大大缩小电源体积,提高其工作效率。

(4)由于高压电源的频率很高,导致功率开关器件开断频繁,能耗增大,这就对逆变器的拓扑结构应有所选择。采用软开关和同步整流技术,可有效降低伴随高频化带来的损耗。同时采用逆变器和准谐振电路相结合的技术,通过电压或电流的谐振,使开关打开或断开时电压或电流为零,使能耗大大减小。为了减少变压器漏感的不利影响,可以将变压器漏感作为逆变器的一部分,即逆变--谐振--变压器漏感,用一体化思想进行整体设计。

(5)在控制检测部分,高频高压开关电源采用了数字集成电路(IC),而不像线性电源完全是模拟电路。开关电源以模拟方式控制输出电压,以数字方式进行开关操作,高精度而稳定地输出电压。采用数字控制技术,可进行连续和不连续模式的转换,采用PWM(脉宽调制技术)和PFM(频率调制技术),和DC-DC(直流--直流)变换器、逆变器等技术,出现了强电弱电间的相互影响加强。检测部位的高压电压(近10kV),对后续的电子元器件(精密电阻等)提出了更高的性能要求。

4 国内外高压直流电源发展的简单现状

目前,国外高压开关直流电源比较成

熟,像Spellman、Classman等高压电源公司已生产出小型化、高效化、智能化的高压直流电源,然而价格比较昂贵,国内直流高压开关电源研究起步较晚,与先进国家相比有较大差距。尤其在高频、高性能直流高压开关电源方面,国内还没有形成批量生产能力,国内厂商,比如大连电源技术有限公司、河南舞钢规划设计研究所等生产的高压直流电源,价格均在数万元以上,相对农业应用而言还是比较昂贵的。目前在农业领域中,迫切需要物美价廉,能满足多种不同工况要求的多规格、多品种、系列化的高质量、高性能的高压直流电源。

5 结束语

我国是一个农业大国,农业生产领域需要的科学技术非常之多,有些领域对高压直流电源技术的需要十分迫切,但目前能适合农业领域要求的高压直流电源很少,针对农业领域的具体情况,研究开发多种高压直流电源具有较强的现实意义,也蕴藏着很大的商机。

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直流开关电源的新技术应用与发展

直流开关电源的新技术应用与发展摘要:随着电子技术和通信业的快速发展,高频开关电源的应用越来越广,开关频率的持续提高使开关电源的性能也得以进一步优化,集成度更高,功耗更低,电路更加简单,工作更加可靠,是开关电源发展的方向。目前,高频开关电源在我省广播电视各微波站得到了广泛的应用,基于此结合实际将传统电源与现代高频开关电源对比来介绍高频开关电源的新技术及其优点。 关键词:高频;谐振;开关;逆变 1 高频开关电源组成原理 高频开关整流器一般是先将交流电直接经二极管整流、滤波成直流电,再经过开关电源变换成高频交流电,通过高频变压器变压隔离后,由快速恢复二极管高频整流、电感电容滤波后输出,见图1。 1.1 主电路 从交流电网输入、直流输出的全过程,包括: (1)输入滤波器:其作用是将电网存在的杂波过滤,同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 (2)整流与滤波:将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电,并向功率因数校正电路提供稳定的直流电源。 (3)功率因数校正:位于整流滤波和逆变之间,为了消除由整流电路引起的谐波电流污染电网和减小无功损耗来提升功率因数。 (4)逆变:将整流后的直流电变为高频交流电,这是高频开关电源的核心部分,频率越高,体积、重量与输出功率之比越小。 (5)输出整流与滤波:根据负载需要,提供稳定可靠的直流电源。 1.2 控制电路 一方面从输出端取样,经与设定标准进行比较,然后去控制逆变器,改变其频率或脉宽,达到输出稳定,另一方面,根据测试电路提供的数据,经保护电路鉴别,提供控制电路对整机进行各种保护措施。 1.3 检测电路 除了提供保护电路中正在运行中各种参数外,还提供各种显示仪表数据供值班人员观察、记录。 1.4 辅助电源

浅谈电源及电源变换技术的发展

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f61305197.html, 浅谈电源及电源变换技术的发展 作者:刘洁 来源:《科学与财富》2016年第10期 摘要:随着现代仪器设备及微电子技术的迅速发展,相继出现了相控型稳压电源、集成 化线性稳压电源、新型智能开关电源、UPS电源、太阳能电源和程控电源等,人们对电源的要求越来越高。同时,全球的节能需求和电子设备必须遵守的强制性能效规范要求,以及便携装置小型化功能趋势推动着电源朝着高电源效率、低待机功耗、高功率密度、高可靠性、高集成度和低成本的方向发展[1]。因此,从经济角度和科学研究角度上看,研究电源变换技术和控 制技术都是很有价值的。本文作者结合多年来的工作经验,对电源及电源变换技术的发展进行了研究,具有重要的参考意义。 关键词:电源;电源变换;发展 1电源与电源变换的类型 供电电源总体上分为交流电源和直流电源两大类。蓄电池属于直流电源,既可作为直流电源系统备用电源,又可作为启动动力电源,还可作为交流配电设备操作电源。由于供电电源不总是能直接满足用电设备的需求,这样就需要一个中间环节将供电电源转变成用电设备需要的电源,这个环节就是电源变换。目前发达国家的电源80%以上是通过变换后才应用的[2]。 电源变换有以下四种类型: (1)DC-DC变换,它将一种直流电能变换成另一种直流电能;(2)DC-AC变换,它将直流电能变换为交流电能,这种变流装置称为逆变器;(3)AC-DC变换,它将交流电能变换为直流电能;(4)AC-AC变换,它将一种交流电能变换为另一种交流电能。 2 电源与电源技术的现状 2.1 国内外电源的发展 国外电源的发展大致经历了4代:第一代为直流电机电源,耗能大、效率低;第二代为"自藕+硅整流"式直流电源,使用自藕变压器调节输入电压,再由大功率硅整流管整流,效率较低、精度、纹波等技术指标差;第三代为可控硅电源,效率较高、功率范围宽,是目前广泛使用的电源;第四代为开关型直流电源,体积小,精度、纹波系数高、可靠性高,是未来直流电机驱动和电镀电解行业的主体电源[3]。 我国的电源产业起步于1949年,历经几个发展阶段,已经发展到各行各业,如机械、邮电、铁路、电子、军工系统等都有电源开发与生产,还有大量国外产品公司进入我国,竞争逐步加剧[4]。

直流电源技术协议

×燃气 发电项目直流系统订货 技 术 协 议

一、总则 依据双方意向,×煤气发电项目直流电源设备、蓄电池(蓄电池技术要求见附件一)及附属设备订货事宜,经买卖双方友好协商,买受方同意出卖方承担该整套设备的制造供货、运输、卸货、指导安装调试及技术服务和培训事项。除合同有关条款外,经双方授权代表进一步协商及明确,对设备技术方面确定如下协议: ).本技术协议适用于发电工程×煤气发电项目直流电源设备及附属设备。对设备的功能、设计、结构、性能、安装和试验等方面提出技术要求。 )买受方在本技术协议提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,出卖方将提供满足本技术协议和标准要求的高质量产品及其服务。对国家有关安全、环保等强制性标准,均满足其要求。 ).出卖方将执行本技术协议所列标准及相应的国家和行业相关技术要求和适用的标准。有矛盾时,按较高标准执行。 ).合同签定后按本技术协议的要求,出卖方将提出设备的设计、制造、检验试验、装配、安装、调试、试运、试验、运行和维护等标准清单给买受方,由买受方确认。 气象、地质条件

、 应遵循的主要现行标准 直流系统成套装置采用的所有设备及备品备件的设计、制造、检查、试验及特性都应遵照最新版标准和中国国家标准(标准)及国家电力行业标准(标准)。主要标准如下:(但不仅限于此) 低压直流电源设备特性及安全要求 火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定 -交流电气装置的接地设计规范 低压直流开关设备 继电器及继电器保护装置基本试验方法 所有标准都应是最新版本,如标准间出现矛盾时,则按最高标准执行或按双方商定的标准执行。 防护等级: 工程条件 直流系统电压: 直流系统接线:单母线分段接线 蓄电池型式:阀控式密封铅酸蓄电池 蓄电池容量:待设计院确定 交流电源电压:% 交流电源频率:% 充电及浮充电装置技术协议 2.4.1 基本技术参数 型式:高频开关电源

供用电技术的发展现状及前景展望

供用电技术的发展现状及前景展望 摘要:现代社会的快速发展也伴随着能源的大量消耗,电力能源就是其中的重 要动力能源之一。相对于传统更多交流供用电技术而言,直流供用电技术能够发 挥更大的效益,避免了无功功率问题的发生,不会造成输电线路中的额外电能损耗,且直流供用电技术使得家庭并网发电的可行性更高,省去了更多的变流装置,系统使用和维护成本相对较低,是目前供电市场中经济实用的绿色供电技术之一。 关键词:直流供用电技术;发展现状;前景展望 1直流供用电技术的含义 直流供用电技术是指通信站提供直流电给用户使用的供电技术。根据具体的 指标规定,一般使用的基础电源是-48V直流电源。整套系统的主要组成部 分是整流器、蓄电池、直流变换器和直流配电屏等。蓄电池储蓄足够的电量,使 其能保证在主供电设备出现断电时,蓄电池内的电量可以继续支撑电力的供应。 目前,根据电流供电方式不同,我国的直流供电系统划分成集中供电方式和分散 供电方式两种;又可以根据电源型号的特性,划分成正常式供电和混合式供电。 2直流供用电技术的发展现状 2.1发展现状 现阶段,在工业界以及日本学术界都在一直追捧用直流电方式来给负载以及 用户进行电力提供的技术以及演示系统,特别是在数据中心以及家庭供电场合。 早在 2008 年,日本经济产业省启动了直流生态住宅这一开发项目,为的就是可 以在住宅之中借用直流供电方式来进行直流家用电器的使用,在此项目开发之后,欧盟以及美国也逐渐进行直流供电这一方面内容的研究。2009年,第一届 GBPF 会议在东京展开,在该会议中提出直流供电标准是380VDC,同时针对供电系统 结构,用电设备规格以及电源品质测量等一系列的问题展开了详细地谈论。在之 后的几年中,几乎各国都给予了直流供用电技术的一些相关研究非常高的重视, 同时也取得了一定的成绩。目前,军舰,航空都和自动化系统的直流区域展开了 配电工作,同时直流供用电技术已经逐步趋于成熟,这为直流供用电技术的推广 提供了一定的基础。我国的直流供用电技术研究在 2009 年才开始正式启动,现 在还处于直流供用电研究的起步阶段,近些年我国一直在努力进行高压直流供电 系统技术的研究,国家政府也开始给予能源开发一定的重视,因此更多的直流家 电技术开始获得了比较广泛的应用,因此可以看出直流供用电技术具备有非常广 阔的发展空间。 2.2具体的应用现状 现阶段,人们经常会使用到的一些用电设备包括有电子设备、电动设备、电 热设备以及照明设备这四种,从表面上来看这些设备的电源使用的都是交流电, 但是如果仅仅从内部电路的角度来看,在这些设备的电源输入端大多存在有整流 滤波电路,再经过进一步的转化成为电器需要的直流或者是交流电压,常用的办 公或者是生活用电设备经过改造之后,都可以通过对直流供电技术展开使用来提 供电源,因此在电子设备、电动设备、电热设备以及照明设备中都可以借助整流 滤波将交流电转化成为直流电来推动设备工作。 3直流供用电技术的应用现状及应用实例 3.1直流供用电技术的应用现状 3.1.1照明系统 照明系统主要包括白炽灯、荧光电源以及半导体照明系统三部分。白炽灯可

直流电源技术要求AV

新能源车辆涂装车间项目直流电源技术协议

第一部分总述

1、生产方式 生产方式:连续式 工件全浸后通低电压:0~400V可调。 然后进入高压段0-400V可调。 整流电源应与机运连锁。 2、电源条件 动力电源电压等级:三相五线制AC380V±10% 动力电源频率:50HZ±10% 进出线方式:上进下出。 3、工程内容、方式及交货时间 本技术要求主要针对直流电源系统设备的制作安装要求、技术规格要求、责任范围等进行明确。整个项目包括设计、制造、包装、运输、指导安装、调试、技术培训、生产陪伴和服务等全部内容。 工程主要时间节点: 备注:买方有权根据工程进展情况,确定最终的装备到场时间,并提前30 天通知买方人。 卖方必须根据买方通知的日期调整制作、安装、调试计划,并保证最终安装、调试计划 的实现。 第二部分技术要求 1.供货范围 1.1 电泳整流电源系统,包括:整流控制柜、整流柜。提供必备的技术资料,包括图纸、程 序、说明书、维护手册等。 1.2 卖方人负责整流电源系统的设计、制造、运输、安装、调试等。

2.与其他系统关系. 2.1 整流电源与AC380V 系统关系 2.1.1 买方提供1 路三相四线制AC380 V动力电,从变电间接到现场电源柜上口。现场变压器柜、整流柜等排放在现场同一区域内。整流电源柜间的接线和系统的现场接线、调试等均由卖方负责完成。 2.2 整流电源与前处理及电泳程控行车信息连接: 整流电源与前处理及电泳程控行车系统通过电缆进行信息的交换,主要接口信息有: 2.2.1 整流电源输入信号: 1)输送系统运行信号; 2)输送系统故障信号; 3)工件入槽到位信号(升压信号);双路信号接入。 4)有工件信号 5)人工外部急停; 双路信号接入。 6)电泳间门开信号; 2.2.2 整流电源输出信号: 1)电泳整流电源运行信号; 2)电泳整流电源故障信号; 3)输出保护电压确认信号; 4)输出电压确认信号; 2.3整流电源与电泳循环系统关系: 整流电源与电泳循环系统不存在直接的硬件接口,它对循环系统的状态的检测均通过前处理及电泳自行小车系统获得,整流电源系统须在程序中考虑与电泳循环系统之间的互锁,当电泳循环系统未启动时,整流电源不允许启动;当电泳循环系统运行中出现异常时,整流电源启动保护电压。 2.5 整流电源技术要求 2.5.1 接地:所有设备应有明显的接地装置。

直流稳压电源一般有哪几部分组成-主要技术指标有哪些-

直流稳压电源一般有哪几部分组成?主要技术指标有哪些? 直流稳压电源的组成直流稳压电源主要由四部分组成:电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。 1.电源变压器 电源变压器是一种软磁电磁元件,功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。 2.整流电路 整流电路(recTIfying circuit)是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离。 整流电路的作用是将交流降压电路输出的电压较低的交流电转换成单向脉动性直流电,这就是交流电的整流过程,整流电路主要由整流二极管组成。经过整流电路之后的电压已经不是交流电压,而是一种含有直流电压和交流电压的混合电压。习惯上称单向脉动性直流电压。 3.滤波电路 滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组成而成的各种复式滤波电路。 4.稳压电路 稳压电路是指在输入电压、负载、环境温度、电路参数等发生变化时仍能保持输出电压恒定的电路。这种电路能提供稳定的直流电源,广为各种电子设备所采用。 直流稳压电源主要技术指标直流稳压电源的技术指标可以分为两大类:一类是特性指标,反映直流稳压电源的固有特性,如输入电压、输出电压、输出电流、输出电压调节范围;

现代电源技术发展历程概述[精编版]

现代电源技术发展历程概述[精编版] 现代电源技术发展历程 2007-08-23 现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠

性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。

当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。 1. 电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1.1 整流器时代

大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能 是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 1.2 逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。

DC-DC电源模块选型

DC/DC模块电源以其体积小巧、性能卓异、使用方便的显着特点,在通信、网络、工控、铁路、军事等领域日益得到广泛的应用。怎样正确合理地选用DC/DC模块电源呢,笔者将从DC/DC模块电源开发设计的角度,谈一谈这方面的问题,以供广大系统设计人员参考。 DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫DCDC转换器。具体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电,再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出,或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。 1 电源模块选择需要考虑的几个方面 额定功率 封装形式 温度范围与降额使用 隔离电压 功耗和效率 2 额定功率 一般建议实际使用功率是模块电源额定功率的30~80%为宜(具体比例大小还与其他因素有关,后面将会提到。),这个功率范围内模块电源各方面性能发挥都比较充分而且稳定可靠。所有模块电源均有一定的过载能力,但是仍不建议长时间工作在过载条件下,毕竟这是一种短时应急之计。 3 封装形式 DC/DC变换器的外形尺寸和输出形式差异很大。小功率产品采用密封外壳,外形十分纤小;大功率产品常采用quarter-brick 或half-brick的形式,电路或暴露,或以外壳包裹。在选择时,需要注意以下两个方面:第一,引脚是否在同一平面上;第二,是否便于焊接。SMT 形式的变换器必须要符合IEC191-6:1990标准的要求,该标准对SMT器件引脚的共面问题做出了严格限定。如果变换器不能满足这个要求,就需要为其设计专门的焊接装配工艺,这会增加装配时间,提高生产成本。 模块电源的封装形式多种多样,符合国际标准的也有,非标准的也有,就同一公司产品而言,相同功率产品有不同封装,相同封装有不同功率,那么怎么选择封装形式呢?主要有三个方面:① 一定功率条件下体积要尽量小,这样才能给系统其他部分更多空间更多功能;② 尽量选择符合国际标准封装的产品,因为兼容性较好,不局限于一两个供货厂家;③ 应具有可扩展性,便于系统扩容和升级。全部符合国际标准,为业界广泛采用的半砖、全砖封装,与VICOR、 LAMBDA等着名品牌完全兼容,并且半砖产品功率范围覆盖50~200W,全砖产品覆盖100~300W。 4 温度范围与降额使用

高频直流电源

合同附件 黑龙江岁宝热电有限公司 阿城城北集中供热工程 电气配套设备 直流高频电源 技术规范书 招标方:黑龙江岁宝热电有限公司 投标方: 2011年 4 月 6日

第一章技术规范 1.总则 1.1 本技术协议文件适用于黑龙江岁宝热电有限公司热源、热网改造城北热水炉2 ×116Mw的配套设备,它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2投标方保证提供符合本文件和工业标准的优质产品及其相应服务。对国家有关安 全、环保等强制性标准,满足其要求。 1.3 投标方执行本规范书所列标准。有矛盾时,按较高标准执行。 1.4 合同签订后1个月,按本规范附件2要求,投标方提出合同设备的设计,制造、 检验/试验、装配、安装、调试、试运、验收、试验、运行和维护等标准清单给招标人,招标人确认。 1.5 对于国家明令禁止使用的和已淘汰的产品和设备,一律不在本工程中使用。在电控元件中不采用原厂家已经确定不再生产的和即将换代的电子元件产品。 1.6 本文件为签订合同的附件,与合同正文具有同等效力。 2.技术标准 投标方使用最新颁布执行的国家标准、行业标准和IEC标准。行业标准中已对产品质量分等作出规定的条款,此项要求未列出有关设备的全部细节,投标方所提供的产品性能达到优等品的标准。 GB/T3859.1-1993 半导体变流器基本要求的规定 GB7260 不间断电源设备 GB/T7261-1987 继电器及继电器保护装置基本试验方法 GB/17478-1998 低压直流设备的特性及安全要求 JB/T8456-1996 低压直流开关设备 电力系统直流屏通用技术条件及安全要求 电控设备用低压直流电源 NDGJ8-89 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 DL/T459-2000 电力系统直流电源柜订货技术条件 DL/T5120-2000 小型电力工程直流系统设计规程

高压直流电源技术的发展现状及应用通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD451 高压直流电源技术的发展现状及应用 通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

高压直流电源技术的发展现状及应 用通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 1 高压直流电源的基本工作原理和应用 高压直流电源是将工频电网电能转变成特种形式的高压电源的一种电子仪器设备,高压直流电源按输出电压极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业,农业领域也有应用,例如农业环境静电除尘,静电喷雾杀虫,农业物料静电喷涂包裹,农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步,农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需求逐年增多,对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多新的要求,现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要,研究和开发适合农业领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求,而且其社会效益和经济效益都比较显著,市场前景比较光明。

高压直流电源

基于SG3525的3KW逆变电源设计 作者姓名:潘传义电子信息工程一班 指导教师:王生德 本电路利用48V直流蓄电池,可为后端提供3KW,2000V的高压直流电源。本电路设计的初衷是为电子捕鱼器后端产生脉冲波提供2000V直流电压。 本文对开关电源常用的电力电子器件做了简单介绍,重点介绍了 SG3525芯片的内部结构及其特性和工作原理,介绍了开关管MOSFET 的工作原理和开关动态特性等。设计了一款基于SG3525的推挽式DC-DC开关电源,提供高达2000V的直流电压。给出了系统的电路设计方法以及主要电路模块的原理分析和参数计算,特别是对开关电源高频变压器的设计给出了详尽的原理分析和各个参数的详细计算。 本电路采用推挽式开关变换,利用SG3525作为主要的控制芯片,产生两路互补的PWM方波脉冲控制开关管的通断。为提高PWM脉冲的驱动能力,加入桥式功率放大电路。滤波整流电路则采用桥式整流,RC滤波电路。另外,开关管工作频率高达25kHz,为此设计了RCD缓冲电路。考虑到电路环境的复杂性以及元器件的误差,电路在设计时对部分参数留有较大余量。 本电路的不同之处在于:采用两组相同的推挽变换电路且输出串联的设计,对变压器和整流滤波电路进行了有效的分压。产生高电压的同时,并没有大幅提高元器件的耐压要求,从而降低了对各种电力电子器件参数的要求。因而也使得电路的稳定性和可靠性更高。

本电路实现了从直流48V电压逆变到2000V直流电压的DC-DC变换供后续电路使用。本电路技术指标为:1)输入电压:蓄电池提供直流48V;2)输出电压:额定直流2000V;3)输出功率:最大3000W;4)输出波纹:无特殊要求,因此无需稳压电路。该系统工作过程:第一阶段:48V直流输入电压Ui经推挽电路变换成高频交流方波电压; 第二阶段:产生的交流方波电压经整流滤波电路分别产生1000V 直流电压,串联后实现2000V直流输出。 实验结果表明,该电源具有效率高,输出有效电压满足设计要求且运行可靠等优点。

直流电源技术标准

直流电源技术标准 为了使广大设计工程师和运行人员更好地掌握直流操作电源,我们特编辑一组文章,在本期及下期刊物中陆续登出使大家更好地学习相关标准,了解这一技术的进程。在编辑工作中。引用了《直流电源》杂志的部分文章,该刊主编顾霓鸿先生对我们的编辑工作给予了指导,在此深表感谢! 一.概述 国家电网公司直流电源技术标准(简称企标)是为规范国家电网公司生产设备管理,提高输变电设备的运行水平,在对近5年直流电源设备评估和广泛征求意见的基础上,依据电力行业标准DL/T459—2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》及相关蓄电池、电磁兼容试验、直流系统设计技术规程等国家标准、电力行业标准、国家电网公司电力生产设备评估管理办法、预防直流电源系统事故措施、关于加强电力生产技术监督工作意见等文件编制完成的。企标对直流系统设备的技术条件、订货、监造、出厂验收、现场验收、现场安装、试验方法等提出了具体规定。 电力行业标准DL/T459-一2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》是在电力工业部组织的镉镍直流屏联合设计、微机控制直流电源柜设计之后,由于电力电子产品的更新,直流电源装置技术的迅速发展,对变电站无人值守的需要,1999年由电力行业高压开关设备标准化技术委员会提出并归口,中国电力科学研究院高压开关研究所负责起草编制,于2001年1月实施。直流电源系统主要南充电装置(变流器或整流器)、蓄电池、直流馈电三大部分组成。所以该标准是以蓄电池、电力电子技术、半导体变流器、低压成套开关设备和控制设备、电磁兼容试验、直流系统设计技术规程等国家标准、电力行业标准为依据,结合电力工业发展需要而制定。电力行业标准规定了直流电源柜的技术要求、试验方法、包装及贮运条件。 国家标准CB/T19826—2005《电力工程直流电源通用技术条什及安全要求》是由量度继电器和保护设备标准化技术委员会提出并归口,国家继电器质量监督检验中心负责起草编制。该标准是以蓄电池、继电器、电磁兼容试验、直流系统设计技术规程等国家标准、继电器行业标准为依据而制定。此标准是属于制造类标准,本应由全国低压成套开关设备和控制设备标准化技术委员会(天津)或全国电力电子技术标准化技术委员会(西安)提出并归口,由天津电气传动设计研究所或西安电力电子技术研究所起草。而现即由国家继电器质量监督榆验中心负责起草编制。由于标准制定没有天津电气传动设计研究所、西安电力电子技术研究所、中国电力科学研究院参加,所以造成该标准技术要求低于国家强制性标准及相关专业技术要求。 为宣贯同家电网公司直流电源系统管理规范,因上述因素,对现实施电力行业标准DL/T459—2000《电力系统直流电源柜订货技术条件》及2006年7月将实施国家标准GB/T19826—2005《电力工程直流电源通用技术条件及安全要求》和《国家电网公司直流电源技术标准》(简称企标)的技术要求做相应比较,大致分以下几部分说明。 二.技术要求比较

稳压电源发展史

稳压电源的发展历史 2010-07-20 17:00:12| 分类:电源基础知识| 标签:led电源led恒流电源led开关电源led驱动电源led射灯电源|字号订阅 稳压电源的历史可追溯到十九世纪,爱迪生发明电灯时,就曾考虑过稳压器,到二十世纪初,就有铁磁稳压器以及相应的技术文献,电子管问世不久,就有人设计了电子管直流稳压器。在四十年代后期,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器。五十年代晶体管的诞生使晶体管串联调整稳压电源成了直流稳压电源的中心。六十年代后期,科研人员对稳压电源技术做了新的总结,使开关电源,可控硅电源得到快速发展,与此同时,集成稳压器也不断发展。 直至今日,在直流稳压电源领域,以电子计算机为代表的要求供电电压低,电流大的电源大都由开关电源担任,要求供电电压高,电流大的设备的电源由可控硅电源代之,小电流、低电压电源都采用集成稳压器。 在交流稳压电源领域,铁磁谐振式和电子反馈调控式这两类技术也在不断发展。铁磁谐振式的发展历程大致如下: 二十世纪五十年代:磁饱和稳压器→六、七十年代:磁泄放式恒压变压器(CVT)→八十年代中期:运用磁补偿形式的第1代参数稳压器→九十年代中期:第2代参数稳压器→二十世纪初:第3代参数稳压器。电子反馈调控式的发展历程大致如下:二十世纪五十年代:电子管调控磁放大式(614)型交流稳压器→六、七十年代:电子调控自耦滑动式(SVC)交流稳压器,自动感应式调节稳压器→八十年代中期:电子调控的有触点补偿式交流稳压器,正弦能量分配器式净化电源→九十年代中期:数控有级的无触点补偿式交流稳压器,改进型的第2、3代净化电源→二十一世纪初:利用逆变器作补偿的无级、无触点补偿式交流稳压器、新型的净化电源。

恒流高压直流电源

§1 恒流高压直流电源 §1.1 恒流源供电的理论基础 对电除尘器采用恒流源供电,是八十年代中期开始的,虽然它采用了大量的无源元件:电抗器、电容组成L-C变换网络,但却改变了一种供电方式,采用电流源供电。 作为一个供电回路,一般由电源和负载组成,其表征参量为三个,电压、电流和阻抗,以电压作为电源的形式供电(电压源),则电流随负载变化;以电流作为电源的形式供电(电流源),则电压随负载变化。无论是较早的磁饱和放大器电源,还是现在的可控硅电源,均是电压源的特性,一种方式是改变回路的阻抗,进行限流,一种是改变输出电压的平均值(波形),虽然均可以做到“恒压” ,“恒流” 运行,但均是通过控制调整电压来达到的,其主变量,即能直接控制、调整的是电压μ,如图一所示:i=f(u)。而恒流源是一种电流源的概念,能直接控制、调整的是电流i,如图二所示:u=f(i),通过控制和调整电流i做到“恒压” ,“恒流” 、“最佳火花率”等工作状态下运行。 图1 电压源供电i=f(u) 图2 电流源供电u=f(i) 除尘器电场某一局部由电晕放电向火花击穿过渡是需要时间和功率,不论哪一种电源供电,电场处在电晕放电状态,电源所提供的电流则电晕电流,当电场处在火花放电状态,则电源所提供的电流为火花电流,因此在用恒流源供电时,由于电晕放电向火花放电过渡时,放电通道的等效电阻R随电离强度的增加而减小,这样注入到放电通道的功率P=I2(t)R减小,P也减小,抑制了放电的进一步发展,这相当于一个负反馈的物理过程,因此火花击穿的临界电压明显提高,

也就是说使除尘器的伏安特性的正阻区得到了大幅度的延伸,延伸的幅值取决于除尘器的状态和工况条件,一般含尘浓度大、电阻率高的烟尘,除尘器机械缺陷较大的,其伏安特性延伸幅值也大,而且延伸是在r=du/di→0附近,也就是说电压增加几千伏,电流成倍地增加。 从图一、图二的伏安特性可以看出,由于除尘器是具有气体放电特性的一个非线性特性,特别是曲线的后半段具有负阻特性,因此对于同一个电压值,电流可能是多值的,而对同一个电流值来说,电压是单值的,即在某一时刻,除尘器的工作电压是其电流的单值函数,因此,简单地从非线性电路平衡状态的稳定性来考虑,以恒流源来供电时,电压不会发生跳跃,可以稳定工作在r=du/di→0附近,即工作在高的电压和电流下,因为一个电流值,只有一个电压所对应,而电流值是由设备所决定的,因此这种稳定的工作状态不需要反馈控制回路来支撑,而且是本身回路所具有的。所以,用恒流源供电,可以使除尘器工作在较高的功率水平下

直流电源基础知识

在关键应用中,必须要确保没有电流流入或流出被测器件,为此您需要断开与被测器件的实际连接。 在执行数字化测量时,您可以设置以下三个参数的其中两个: 电源的列表模式可以非常有效地运行两种测试: 在机架上安装电源的技巧 当您把直流电源放入机架中时,要注意这些情况: 7 更简单 内置继电器开/合能够与其他电源相关事件更好地同步当遇到过压和过流等故障条件时,继电器将会断开 连接线缆的次数更少不必使用外部继电器控制电路 占用的空间更小 8 9 10 4 利用这 10 个基础知识,让您的测试设置更简单且更高效,实现事半功倍。 直流电源 您需要了解的 10 个基础知识 对电源进行正确编程,使其以恒压或恒流模式工作 使用远程传感来调节负载电压 1恒压 恒流 当在电压设置中调节输出时,大多数电源采用默认 的恒压工作模式 当在电流限制设置中调节输出时,电源切换至恒流 模式 远程传感可以帮助补偿这些压降。 2 输出引线可能导致明显压降,进而影响负载电压。 引线电阻电压 串联或并联电源输出端,以获得更高的功率 尽量减少从电源到被测器件的噪声 使用内置电源保护特性来保护被测器件 使用输出继电器断开与被测器件的实际连接 使用电源内置的数字化仪捕获动态波形 使用电源列表模式生成随时间变化的电压 电源通常具有足够的精度来测量被测器件的电流,从而无需使用额外的数字万用表。 可以串联两路或多路电源输出,以获得更高的电压;或并联多路输出,以获得更大的电流。 3 关键是选择尺寸和性能俱佳的电源。 5 这可通过典型线性电源或高性能开关电源来实现。 屏蔽电源至被测器件连接 平衡输出至接地阻抗 最有效的降噪方法就是确保您的负载和传感连接使用屏蔽双绞线电缆。 将共模扼流器与输出引线串联,并在每个接地引线上使用并联电容器,即可完成这个工作。 大多数直流电源都能保护敏感的被测器件和电路免受潜在的破坏性电压或电流的损害。最常见的保护措施有: 6 电源前面板显示了过压保护、过流保护、恒压和恒流模式 过压保护(OVP )设定了一个数值,用于保护被测器件免受过高电压引起的破坏。当电源输出电压超过过压保护设置值时,保护特性将会跳闸并关闭输出。 过流保护(OCP )关闭输出端,使被测器件免受过大电流的损坏。 过压保护 如果可行,应选择内置输出断路继电器,相比外部继电器来说,它有很多优势: 采样之间的间隔时间 您想要进行的采样总数您想要进行采样的 总时间 采样数量 时间间隔 采样时间 在向被测器件施加离散激励电压时执行测量 在向被测器件施加激励电压波形时执行测量 电压序列测试 电压波形测试 本文中的产品指标和说明可不经通知而更改。 ? Keysight Technologies, 2017Published in USA, August 10, 2017 出版号:5992-2388CHCN 14 AWG ) 5.0 V 从电源开始?选择低噪声电源 过流保护

电力电子技术和开关电源的发展历程

电力电子技术和开关电源的发展历程 1. 电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1.1 整流器时代 大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 1.2 逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 1.3 变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT 的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。 2. 现代电力电子的应用领域 2.1 计算机高效率绿色电源 高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。 计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。 2.2 通信用高频开关电源

课程设计-基于51单片机的数控直流电源设计.doc

基于51单片机的数控直流电源设计 学号:XXXXXXXXXX 姓名:XXX 日期:2013年12月

目录 第1章绪论 (1) 1.1 课题的背景及意义 (1) 1.2 课程设计的主要内容 (1) 第2章系统总体设计 (3) 2.1 方案设计与论证 (3) 2.2 系统总框图 (4) 第3章硬件设计 (6) 3.1 硬件选型 (6) 3.1.1 系统供电部分 (6) 3.1.2 控制器部分 (6) 3.1.3 显示部分 (6) 3.1.4 键盘部分 (6) 3.1.5 数模/模数转换部分 (7) 3.1.6 掉电记忆部分 (7) 3.2 硬件电路设计 (7) 3.2.1 电源模块 (7) 3.2.2 DA转换模块 (8) 3.2.3 电压调整模块 (9) 3.2.4 键盘模块 (10) 3.2.5 EEPROM拓展模块 (11) 3.2.6 显示模块 (12) 第4章软件设计 (13) 4.1主程序流程 (13) 4.2 键盘程序流程图 (14) 4.3 EEPROM读写程序流程 (15) 4.4 DAC0832程序流程 (16) 4.5 TLC1543程序流程 (17) 第5章系统测试及误差分析 (18) 5.1 系统测试 (18) 5.1.1 软件测试 (18) 5.1.2 硬件测试 (18)

5.1.3 系统整体测试 (18) 5.2 误差分析 (19) 结论(心得体会) (21) 参考文献 (22) 附录一 (23) 附录二 (24)

第1章绪论 1.1 课题的背景及意义 电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。直流稳压电源是电子技术常用的仪器设备之一,广泛的应用于教学、科研等领域,是电子实验员、电子设计人员及电路开发部门进行实验操作和研究不可缺少的电子仪器。在电子电路中,通常都需要电压稳定的直流电源来供电。而整个稳压过程是由电源变压器、整流、滤波、稳压等四部分组成。然而这种传统的直流稳压电源功能简单、不好控制、可靠性低、干扰大、精度低且体积大、复杂度高。普通的直流稳压电源品种有很多,但均存在以下两个问题:输出电压是通过粗调(波段开关)及细调(电位器)来调节。这样,当输出电压需要精确输出,或需要在一个小范围内改变时,困难就较大。另外,随着使用时间的增加,波段开关及电位器难免接触不良,对输出会有影响。稳压方式均是采用串联型稳压电路,对过载进行限流或截流型保护,电路构成复杂,稳压精度也不高。在家用电器和其他各类电子设备中,通常都需要电压稳定的直流电源供电。但在实际生活中,都是由220V的交流电网供电。这就需要通过变压、整流、滤波、稳压电路将交流电转换成稳定的直流电。滤波器用于滤去整流输出电压中的纹波,一般传统电路由滤波扼流圈和电容器组成,若由晶体管滤波器来替代,则可缩小直流电源的体积,减轻其重量,且晶体管滤波直流电源不需直流稳压器就能用作家用电器的电源,这既降低了家用电器的成本,又缩小了其体积,使家用电器小型化。传统的直流稳压电源通常采用电位器和波段开关来实现电压的调节,并有电压表指示电压值的大小。因此,电压的调整精度不高,读数欠直观,电位器也易磨损。而基于单片机控制的直流稳压电源能较好地解决以上传统稳压电源的不足。 随着科学技术的不断发展,特别是计算机技术的突飞猛进,现代工业应用的工控产品均需要有低纹波、宽调整范围的高压电源,而在一些高能物理领域,更是急需电脑或单片机控制的低纹波、宽调整范围的电源。 1.2 课程设计的主要内容

AC-DC-DC电源技术方案设计

直流电源设计方案

目录 1.概述 (1) 2 系统的整体结构设计 (3) 3.三相六开关APFC电路设计 (23) 4. 移相全桥ZVS PWM变换器分析与设计 (28) 5.高压直流二次电源DC/DC变换器设计 (34) 6. 器材选取 (40) 7. 电源系统散热分析 (55) 8. 参数设计仿真结果 (58)

1.概述 1.1 目的和意义 目前,越来越多的电力电子设备投入到电网中,由于不可控整流器在大功率电源设备中的广泛应用,其对电网造成的谐波污染日益严重,使得电能生产、传输和利用的效率降低,并影响电网的安全运行。为了保证电网的正常运行,现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量,这就限制了一些大功率直流电源的使用。电力电子装置,尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展,其关键技术是软开关技术。因此,大功率开关电源的功率因数校正技术及DC/DC变换器软开关技术是当前研究的热点。 1.2 开关电源技术发展现状 开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件,通过控制开关元件的占空比进而调整输出电压的电源变换装置,开关电源的前置级将电网工频电压经整流滤波为直流电压,再经直流变换电路即开关电源后即处理后输出、整流、滤波。为了稳定输出电压,设计电压反馈电路对输出的电压进行采样,并把所采样的电压信号送到控制电路中,进行比较处理,调节输出的控制脉冲的占空比,最终使输出电压的纹波及电源的稳定满足设计指标。 开关电源通常包括EMI滤波模块、AC/DC变换模块、DC/DC变换模块、控制、驱动及保护模块、辅助电源模块等。传统的开关电源输入电流中谐波含量高,功率因数低,开关损耗大、电磁干扰严重等一系列问题阻碍了电源技术向着高效率、绿色化、实用化的方向发展。自20世纪80年代以来,随着有源功率因数校正技术和软开关技术的发展,上述问题得到了较好的解决,开关电源技术也步入了一个新的迅速发展的阶段。 1.3 本次设计的主要容 本次设计一款符合《航天地面直流电源通用规》要求的直流电源系统。其采用两级结构,前级AC/DC部分采用三相六开关APFC电路,后级采用移相全桥ZVS

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