基于單片機(jī)的100kV高壓直流電源的研制.pdf

1、目錄mmiAbstractIImM緒論li.i研究背景和意義l1.2高壓直流電源概述21.3數(shù)字高壓電源的發(fā)展及現(xiàn)狀31.3.1數(shù)字化51.3.2模塊化51.3.3綠色化51.4論文主要研究內(nèi)容與研究方法6第二章低壓電路和控制回路的設(shè)計72.1電源系統(tǒng)組成框圖72.2穩(wěn)壓電源的基本原理72.3直流穩(wěn)壓電路的設(shè)計82.4控制回路的設(shè)計102.4.1PWM原理102.4.2PWM優(yōu)點112.4.3P

2、WM控制方法簡介122.4.4單片機(jī)調(diào)壓設(shè)計132.5器件選擇152.5.1STC89C52單片機(jī)簡介152.5.2直流斬波電路172.5.3BTS驅(qū)動板18第三章逆變器的設(shè)計213.1逆變器的工作原理213.2逆變器的主要技術(shù)指標(biāo)223.3ZVS全橋逆變電路223.4主要器件選擇313.4.1脈沖發(fā)生器的選擇313.4.2開關(guān)管與隔離芯片的選擇353.5逆變電路的PCB設(shè)計36第四

3、章高頻變壓器和倍壓整流電路的設(shè)計37摘要高壓直流電源在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用，許多高新技術(shù)的發(fā)展，都離不開高壓電源作為技術(shù)支撐。傳統(tǒng)的高壓直流電源控制方式比較簡單，更多的依賴于模擬電子技術(shù)發(fā)展，與數(shù)字電子技術(shù)相比，傳統(tǒng)的模擬電子技術(shù)存在著抗干擾能力不強(qiáng)、效率不高等劣勢。隨著微處理器的出現(xiàn)和發(fā)展，電力電子變換器的控制技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制已經(jīng)成為一個趨勢。數(shù)字控制技術(shù)可使控制電路大為簡化，并能提高系統(tǒng)的抗干擾能力、控制靈活性以

4、及智能化程度。設(shè)計了用于電磁脈沖模擬器的高壓電源，該電源主要由整流濾波初步穩(wěn)壓部分、單片機(jī)調(diào)壓控制部分、直流斬波電路、低通濾波電路、逆變器、高頻變壓器、倍壓整流電路和反饋電路組成。將工頻交流電通過降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)得到低壓直流電，將此直流電輸入到直流斬波電路?？刂齐娐凡捎肧TC89C52單片機(jī)經(jīng)過軟件編程生成PWM波，作為斬波電路的控制信號。斬波電路之后接入低通濾波電路，得到大小可調(diào)的直流電。設(shè)計用BTS器件實現(xiàn)斬波功能。另一

5、方面，STC89C52通過反饋電壓與所需基準(zhǔn)電壓比較，調(diào)制PWM波，即改變占空比，實現(xiàn)高性能可調(diào)直流穩(wěn)壓?？烧{(diào)直流電壓輸入逆變電路，通過設(shè)計的全橋逆變電路得到髙頻交流方波，此高頻交流電壓作為高頻變壓器的輸入端電壓。對高頻變壓器研制要求進(jìn)行了具體的分析，并設(shè)計出一個穩(wěn)定可靠的高頻變壓器。高頻變壓器輸出端接入到倍壓整流電路，從而得到所需的高壓直流電。對選定的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，給出主電路中各參量的設(shè)計，包括輸入整流濾波電路的參數(shù)設(shè)計、逆