本文關鍵詞：微波燒結(jié)大功率高壓開關電源的研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微波燒結(jié)是將磁控管用于陶瓷燒結(jié)生產(chǎn)中。由于這種加熱工藝與常規(guī)熱傳導方式相比,可節(jié)約大量的能源,因此日益得到廣泛應用。工業(yè)磁控管的工作狀態(tài)依賴于陽極直流電源的穩(wěn)定性,輸出電壓的紋波直接影響到了磁控管電場強度,進而影響微波能量輸出的波動水平。因此電源的質(zhì)量決定了整個微波燒結(jié)設備的性能。基于當前可行的技術條件,本論文提出并驗證了一種針對工業(yè)磁控管應用的大功率高壓開關直流電源設計方案,該電源基于移相全橋拓撲結(jié)構(gòu)和模塊化思想,并以DSP處理器為控制核心實現(xiàn)了電壓和電流雙閉環(huán)負反饋控制功能。本文主要從以下幾個方面開展了研發(fā)工作:1、針對高壓大功率開關電源的實現(xiàn)方案進行了可行性分析,對比了幾種拓撲結(jié)構(gòu)的特點,根據(jù)項目需求選擇了移相全橋軟開關的拓撲方案,闡述了其工作原理和特點。2、完成了開關電源主電路的設計,分別闡述了三相整流濾波部分、移相全橋部分、輸出模塊部分的硬件組成,從原理上分析主要元器件的選型依據(jù),完成了參數(shù)計算。對關鍵元器件進行了數(shù)字建模,并作出了Pspice仿真驗證,分析與討論了仿真結(jié)果,從而為電源系統(tǒng)的設計及開發(fā)提供了有力指導。3、構(gòu)建了電壓與電流的雙閉環(huán)負反饋控制模型并進行仿真分析,進行了移相全橋電路的小信號模型分析,為DSP控制方案提供了理論支撐。雙閉環(huán)負反饋的控制策略經(jīng)過了Pspice的仿真驗證,利用小信號模型計算出了PI控制參數(shù)。最后,還實際研發(fā)出5000V/3A輸出的雙模塊串聯(lián)模式的大功率高壓開關電源樣機,驗證了整體設計方案的合理性與可行性,各項指標均達到了預定的設計目標。
【關鍵詞】：開關直流電源 PSpice 移相全橋 PI控制 相位補償
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN86
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 選題背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 本文主要工作內(nèi)容和章節(jié)安排14-16
• 2 系統(tǒng)總體設計及主電路分析16-29
• 2.1 功能需求分析16-17
• 2.2 總體設計方案17-19
• 2.3 移相全橋電路的工作原理19-28
• 2.3.1 移相全橋電路的基本結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3.2 移相全橋變換器的工作過程20-28
• 2.4 移相全橋設計中的關鍵問題28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 硬件設計及仿真29-43
• 3.1 電路原理及器件選型計算29-36
• 3.1.1 三相整流濾波電路設計29-32
• 3.1.2 移相全橋電路設計32-34
• 3.1.3 輸出模塊34-36
• 3.2 電力元器件的建模36-40
• 3.2.1 IGBT的建模過程36-38
• 3.2.2 二極管器件的建模過程38-40
• 3.3 電路仿真驗證40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 4 電源控制方案設計43-56
• 4.1 反饋控制環(huán)路的設計和仿真43-48
• 4.1.1 電壓控制環(huán)路設計44-46
• 4.1.2 電流控制環(huán)路設計46-48
• 4.2 雙閉環(huán)控制仿真結(jié)果48-49
• 4.3 DSP控制方案設計49-55
• 4.3.1 小信號模型的建立49-51
• 4.3.2 PID控制算法設計51-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 現(xiàn)場調(diào)試與實驗結(jié)果分析56-63
• 5.1 實驗平臺搭建56-59
• 5.2 實驗結(jié)果分析59-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 6 全文總結(jié)與展望63-64
• 參考文獻64-67
• 附錄67-68
• 致謝68-69

  本文關鍵詞：微波燒結(jié)大功率高壓開關電源的研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：456284