本文關(guān)鍵詞： 電能 高頻開關(guān)電源 數(shù)控可調(diào)不間斷直流電源 功率因數(shù)校正 軟開關(guān)技術(shù) 主備電源　出處：《安徽工程大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：從電能第一次進(jìn)入人類生活被使用開始,歷史上每一步的發(fā)展都離不開電。社會(huì)的進(jìn)步伴隨著多樣化的需求,為了滿足不同場(chǎng)合的各種用電,高頻開關(guān)電源應(yīng)運(yùn)而生。高頻開關(guān)電源屬于電能的轉(zhuǎn)換裝置,能將電能轉(zhuǎn)換成任何電壓等級(jí)和種類,因此可以廣泛地用于各行各業(yè),甚至航空航天等前沿科技領(lǐng)域。此外,隨著社會(huì)的發(fā)展,一方面電子產(chǎn)品層出不窮,運(yùn)用的場(chǎng)合也各不相同,這就導(dǎo)致了對(duì)電源性能要求的不斷提高;另一方面公眾對(duì)能源問題的重視程度日益提升,使得用電效率問題變得突出。而高頻開關(guān)電源本身為了提升性能,必須依靠不斷提升頻率,降低元器件體積來(lái)實(shí)現(xiàn)。頻率的提升使得單位時(shí)間內(nèi)開關(guān)管的動(dòng)作次數(shù)增多,這勢(shì)必出現(xiàn)了更高的開關(guān)損耗。所以,在性能提升的同時(shí)兼顧用電效率,就必須在高頻開關(guān)電源領(lǐng)域不斷探索。研究新的拓?fù)?引入新的技術(shù),發(fā)現(xiàn)新的材料,通過不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì),最終達(dá)到所有用戶的要求。本論文的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)數(shù)控可調(diào)不間斷直流電源。該電源分為市網(wǎng)和和蓄電池兩種輸入方式,市網(wǎng)主電源從市網(wǎng)取電,主要經(jīng)過AC-DC升壓型功率因數(shù)校正電路、半橋LLC諧振電路、第二級(jí)降壓電路。AC-DC升壓型功率因數(shù)校正電路主要用于交流電的整流和電流波形的校正,該電路以NCP1654為控制芯片,輸出穩(wěn)壓的385V直流電。半橋LLC諧振電路運(yùn)用了軟開關(guān)技術(shù),主要起到了第一級(jí)降壓作用。該電路以NCP1397為控制芯片,將前一塊電路的輸出電壓降至48V。第二級(jí)降壓電路為同步降壓電路,在MC9S12主控板的直接控制下,完成對(duì)整個(gè)市網(wǎng)主電源的可調(diào)輸出。蓄電池備用電源從電池中取電,用以保證市網(wǎng)或者市網(wǎng)主電源電路可能出現(xiàn)故障時(shí),能夠持續(xù)為負(fù)載供電。備用電源只經(jīng)過了一個(gè)升降壓電路(蓄電池供電電路),電路中升壓和降壓的控制分別用LM3478芯片和NCP1034芯片完成,而MC9S12主控板則主動(dòng)給予NCP1034芯片F(xiàn)B引腳反饋信號(hào),通過NCP1034芯片間接調(diào)控備用電源的輸出電壓。芯片供電電路主要的作用是對(duì)各電路的控制芯片和主控板芯片進(jìn)行供電,而主備電源之間的切換輸出則由芯片供電電路對(duì)控制芯片的選擇供電來(lái)完成。MC9S12主控板以飛思卡爾單片機(jī)MC9S12為核心,完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)、檢測(cè)和輸出電壓的調(diào)整。設(shè)計(jì)中,首先針對(duì)數(shù)控可調(diào)不間斷直流電源的原理進(jìn)行了研究,在總體功能要求的前提下,從每塊電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇入手,詳細(xì)的完成了電路設(shè)計(jì)和元器件參數(shù)的計(jì)算。為了驗(yàn)證其合理性,隨后又做出了 Matlab-Simulink仿真,最后按照之前的設(shè)計(jì),研制出了完整的樣機(jī),并給出了部分測(cè)試結(jié)果與分析。
[Abstract]:From the first time the electric energy was used in human life, every step of the development of history can not be separated from electricity. The progress of society is accompanied by a variety of needs, in order to meet the various occasions of electricity. High frequency switching power supply arises at the historic moment. High frequency switching power supply belongs to the power conversion device, which can convert the power into any voltage grade and type, so it can be widely used in various industries. In addition, with the development of society, on the one hand, electronic products emerge in endlessly, the use of the occasions are also different, which leads to the continuous improvement of power performance requirements; On the other hand, the public pay more and more attention to the energy problem, which makes the problem of power efficiency become prominent. In order to improve the performance of high frequency switching power supply, it has to rely on increasing frequency. To reduce the volume of components to achieve. The frequency of the increase in the number of times in the unit time switch, which is bound to appear a higher switching loss. Therefore, in the performance of the improvement while taking into account the efficiency of the use of electricity. It is necessary to explore new topology, introduce new technology, find new materials and optimize design in the field of high frequency switching power supply. The main task of this paper is to design the NC adjustable uninterruptible DC power supply, which is divided into two input modes: municipal network and battery. Mainly through AC-DC boost power factor correction circuit, half-bridge LLC resonant circuit. The second stage step-down circuit. AC-DC boost power factor correction circuit is mainly used for AC rectifier and current waveform correction. The circuit uses NCP1654 as the control chip. The output voltage is 385V DC. The half-bridge LLC resonant circuit uses soft switching technology, which plays the first stage of voltage reduction. The circuit uses NCP1397 as the control chip. The output voltage of the former circuit is reduced to 48 V. the second stage is a synchronous step-down circuit under the direct control of the MC9S12 main control board. The adjustable output of the main power supply of the whole city network is completed. The battery reserve power is taken from the battery to ensure that the main power supply circuit of the market network or the city network may fail. The power supply can be continuously supplied to the load. The backup power supply is only passed through a voltage up and down circuit (battery power supply circuit), in which the boost and step-down control are accomplished by the LM3478 chip and the NCP1034 chip, respectively. The MC9S12 main control board gives the feedback signal of the FB pin of the NCP1034 chip actively. The output voltage of standby power supply is indirectly regulated by NCP1034 chip. The main function of chip power supply circuit is to supply power to the control chip and main control board chip of each circuit. The switching output between the main and standby power supply is completed by the chip power supply circuit to select the control chip to complete. MC9S12 main control board with Freescale single chip microcomputer MC9S12 as the core. Complete the protection of the whole system, detection and output voltage adjustment. In the design, the principle of NC adjustable uninterruptible DC power supply is studied, under the premise of the overall functional requirements. Starting with the topology selection of each circuit, the design of the circuit and the calculation of the component parameters are completed in detail. In order to verify the rationality of the circuit, the Matlab-Simulink simulation is made. Finally, according to the previous design, a complete prototype is developed, and some test results and analysis are given.
【學(xué)位授予單位】：安徽工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN86

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 梁英進(jìn);;9V直流電源的制作[J];家電檢修技術(shù);2006年11期

2 胡先紅;;通信直流電源產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)[J];通信世界;2007年29期

3 ;安捷倫科技推出具有高檔電源特性的低成本直流電源[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2008年04期

4 Dick Johnson;石磊;;直流電源[J];軟件;2008年10期

5 胡先紅;;通信直流電源產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)簡(jiǎn)析[J];電源世界;2008年11期

6 ;泰克專為推出臺(tái)式直流電源[J];電子質(zhì)量;2010年01期

7 ;泰克為中國(guó)推出首款臺(tái)式直流電源系列[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年01期

8 ;泰克為中國(guó)推出臺(tái)式直流電源系列[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2010年01期

9 宮入莊太;王俊才;;化學(xué)電解用直流電源裝置[J];氯堿工業(yè);1984年01期

10 郝鴻安;;直流電源交換器5G7660[J];電氣時(shí)代;1986年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王毅;白茂波;王盛;;淺談提高變電站直流電源可靠性[A];山東電機(jī)工程學(xué)會(huì)第十二屆優(yōu)秀論文匯編[C];2011年

2 馬平原;;一種直流電源應(yīng)急供電方案及其裝置[A];2012年中國(guó)通信能源會(huì)議論文集[C];2012年

3 黃贊能;;某型導(dǎo)彈武器系統(tǒng)專用直流電源工作原理與檢修[A];武備維修保障理論與應(yīng)用：中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)論文集.3[C];2013年

4 傅增祜;朱秀中;冬曉平;馮勝利;;100千伏,25毫安高穩(wěn)定度直流電源[A];中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電子束離子束專業(yè)委員會(huì)第四屆電子束離子束學(xué)術(shù)年會(huì)暨中國(guó)電子學(xué)會(huì)焊接專業(yè)委員會(huì)第二屆電子束焊接學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1991年

5 任冬梅;;傳輸機(jī)房直流電源割接的幾種方法及應(yīng)注意的問題[A];武漢市第二屆學(xué)術(shù)年會(huì)、通信學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

6 蘇煜;;新直流電源在稀土電解系統(tǒng)中的應(yīng)用[A];全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2011年年會(huì)論文集[C];2011年

7 徐國(guó)富;潘孟春;;基于DSP的全數(shù)字化火炮驅(qū)動(dòng)直流電源的設(shè)計(jì)[A];中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

8 姚金坤;;UPS及直流電源設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)維護(hù)管理系統(tǒng)[A];昆明儀器儀表學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

9 隆孝斌;;雙套直流電源饋線環(huán)路故障的一種查找方法[A];貴州省電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年優(yōu)秀論文集[C];2010年

10 王偉;徐平;林德福;崔曉曦;;基于16位(MSP430F5419)單片機(jī)的數(shù)控直流電源設(shè)計(jì)[A];2011中國(guó)儀器儀表與測(cè)控技術(shù)大會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 江西 尹石蓀;介紹直流電源的主要技術(shù)指標(biāo)[N];電子報(bào);2013年

2 徐建華;直流電源設(shè)備渴望中國(guó)“芯”[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2006年

3 張丹;“華�！迸浦绷麟娫串a(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2003年

4 江西 楊利明;簡(jiǎn)單實(shí)用的直流電源短路、過載保護(hù)電路[N];電子報(bào);2008年

5 本報(bào)記者 常九明;電氣制造領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)惠及通信行業(yè)[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2010年

6 記者 錢曉虎　特約記者 劉迎軍;神奇發(fā)電機(jī)能發(fā)兩種電[N];解放軍報(bào);2011年

7 江西 陶波;科明GZMCW型直流電源電路簡(jiǎn)析與應(yīng)用[N];電子報(bào);2013年

8 高金祥;APC直流電源家族再添新丁[N];電子資訊時(shí)報(bào);2003年

9 記者 陳勁松　通訊員 劉迎軍 熊峰;交直流集成發(fā)電獲突破[N];光明日?qǐng)?bào);2011年

10 ;簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源[N];電子報(bào);2001年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李彬;直流電源的低紋波實(shí)現(xiàn)方法研究[D];西安石油大學(xué);2015年

2 王文舉;二次直流電源參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安工業(yè)大學(xué);2015年

3 田薇;智能高頻開關(guān)電力操作直流電源系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];東華大學(xué);2016年

4 王瑜;數(shù)控可調(diào)不間斷直流電源設(shè)計(jì)[D];安徽工程大學(xué);2017年

5 張良清;基于嵌入式技術(shù)的高精度程控直流電源的研究[D];安徽工程大學(xué);2010年

6 費(fèi)世剛;電力系統(tǒng)直流電源開放式通信系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];南華大學(xué);2014年

7 夏軍;離子收集直流電源研究[D];浙江大學(xué);2006年

8 賈毓彥;區(qū)域變電站直流電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2014年

9 崔立冬;直流電源系統(tǒng)阻抗計(jì)算方法及仿真軟件研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

10 許建剛;變電站直流電源智能監(jiān)控系統(tǒng)研究及應(yīng)用[D];華北電力大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1459367