電流變體實(shí)驗(yàn)用高壓直流電源的設(shè)計(jì).pdf

1、電流變體是一種其表觀粘度和抗剪切屈服應(yīng)力會(huì)隨外加電場(chǎng)強(qiáng)度大小而變化的新型智能軟材料。由于電流變體的電流變效應(yīng)能夠通過控制外加電場(chǎng)強(qiáng)度的大小實(shí)現(xiàn)快速、可逆、無級(jí)調(diào)節(jié)，因此基于電流變效應(yīng)的電流變技術(shù)在車輛工程，航空航天工程，生物醫(yī)藥工程等多種領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
　　本文主要設(shè)計(jì)一款能夠?yàn)殡娏髯凅w實(shí)驗(yàn)研究提供可控電場(chǎng)的高壓直流電源，實(shí)現(xiàn)輸出電壓0～10kV可調(diào)，額定輸出功率100W，紋波電壓小于1％。該電源系統(tǒng)采用兩級(jí)式變換結(jié)構(gòu)，

2、能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的寬范圍輸出。通過對(duì)前級(jí)Buck電路連續(xù)和斷續(xù)兩種不同工作狀態(tài)的比較分析，確立了Buck電路DCM工作模式，并通過對(duì)后級(jí)半橋串并聯(lián)諧振變換電路等效模型的建立，繪制出電壓增益與諧振電容和頻率之間的關(guān)系曲線，為L(zhǎng)CC諧振參數(shù)的圖表法設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù);在理論分析的基礎(chǔ)上，對(duì)Buck電路，半橋逆變電路，SG3525驅(qū)動(dòng)電路，TL494驅(qū)動(dòng)電路，電壓電流檢測(cè)電路等電源主電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化繞組結(jié)構(gòu)，對(duì)高頻變壓器進(jìn)行分段式結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計(jì)來減小其漏感和分布電容參數(shù)對(duì)電源性能的影響;并以89C51單片機(jī)為核心對(duì)A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路，鍵盤輸入電路，LCD顯示電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)和軟件編程，以此來實(shí)現(xiàn)高壓直流電源的電壓、電流采樣和數(shù)字化控制。
　　通過Saber軟件仿真和對(duì)電流變體試樣測(cè)試，該高壓直流電源能夠通過單片機(jī)數(shù)字控制實(shí)現(xiàn)輸出電壓0～10kV連續(xù)可調(diào)，閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)壓輸出，電壓紋波最大為0.8％，半橋串并聯(lián)諧振電路實(shí)現(xiàn)了功率開關(guān)管的ZVS，電源性能滿足電流變體