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功率電源

推挽式DC-DC開關(guān)電源設(shè)計

隨著半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源的體積越來越小、質(zhì)量越來越輕、效率越來越高、可靠性也越來越優(yōu)良，被廣泛地運用到了生活中的各個方面。DcDC開關(guān)電源是開關(guān)電源中非常常用的一種形式，因此，對DCDC開關(guān)電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、反饋電路等相關(guān)知識的研究成為了理解開關(guān)電源的重要環(huán)節(jié)。論文分析了推挽式DCDC開關(guān)電源的工作原理、效率和優(yōu)缺點，設(shè)計了一款輸出恒定的推挽式DCDC開關(guān)電源。論文以T公司的高速PwM控制器Uc3825為核心，給出了DCDC開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖，詳細(xì)設(shè)計了控制器、推挽式驅(qū)動、整流濾波、反饋控制等電路，討論了變壓器、開關(guān)管、整流二極管等選型問題。通過對推挽式DCDC開關(guān)電源樣機的測試，結(jié)果表明，在輸出功率為100W到30W時，論文設(shè)計的樣機的轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到85%以上。開關(guān)電源就是通過特定的電路，控制開關(guān)管的導(dǎo)通時間和關(guān)斷時間，以達(dá)到輸出恒定的直流電壓的設(shè)備。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，開關(guān)電源涉及到的相關(guān)技術(shù)也越來越成熟，使得開關(guān)電源成為了電子設(shè)備中不可或缺的一種供電方式開關(guān)電源最早源于二十世紀(jì)五十年代的美國，當(dāng)時，美國為了設(shè)計特殊需求的軍用電源，提出了小型、輕量的目標(biāo)，自此開始，開關(guān)電源由于其比傳統(tǒng)的線性電源擁有的優(yōu)點而廣泛地運用到電子、電氣設(shè)備、計算機電源、通信設(shè)備等領(lǐng)經(jīng)過幾十年的不斷進(jìn)步，開關(guān)電源在諸多方面都有了非常大的突破。大功率MOSFET和IGBT等功率器件技術(shù)的進(jìn)步使得開關(guān)電源能向著高頻化、大功率的方向發(fā)展。軟開關(guān)技術(shù)可以降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲，可以大大提升開關(guān)電源的效率，為高頻開關(guān)電源的實現(xiàn)提供了可能。平面變壓器和平面電感技術(shù)的發(fā)展使開關(guān)電源的效率可以進(jìn)一步得到提升，體積也可以大大地減小。有源功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展，使開關(guān)電源的功率因數(shù)得到了很大地提升，既解決了由電路中的非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波失真，又提高了開關(guān)電源的整機效率

標(biāo)簽： 開關(guān)電源

上傳時間： 2022-03-10

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光時域反射儀的激光驅(qū)動電源設(shè)計與光電探測實現(xiàn)

隨著光通信的蓬勃發(fā)展，光纖通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于電信、電力、廣播等領(lǐng)域，對整個信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，光纖已成為當(dāng)前最有前景的傳輸媒介。與此同時，光纖測試技術(shù)在光纖生產(chǎn)、現(xiàn)場鋪設(shè)與后期維護(hù)等工程領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。光時域反射儀（Optical Time Domain Reflectometer），又稱背向散射儀，是一種用于表征光纖鏈路物理特性的精密光學(xué)測試儀器，主要用于測試光纖鏈路長度，精確定位斷點事件，計算光纖損耗，并提供與長度有關(guān)的衰減細(xì)節(jié)。光纖鏈路中待測光纖的測量長度范圍和測量精度，取決于OTDR的激光出纖功率和光脈寬。因此，需要設(shè)計合適的激光脈沖驅(qū)動電源及配套的控制和探測系統(tǒng)，研究激光出纖功率和脈寬對測量長度和測量精度的影響，從而獲得能滿足不同光纖鏈路測量需求的OTDR系統(tǒng)解決方案。文章在具體描述了光時域反射儀的工作機理以及影響其主要性能的關(guān)鍵參數(shù)的基礎(chǔ)上，提出以設(shè)計能提供大功率、窄脈沖電流信號的激光驅(qū)動電源作為提高OTDR性能的主要手段。在掌握半導(dǎo)體激光驅(qū)動原理的基礎(chǔ)上，經(jīng)過細(xì)致地比較與方案論證提出以 MOSFET作為激光脈沖驅(qū)動電源的開關(guān)器件，以能量儲存法作為窄脈沖產(chǎn)生機制的脈沖電源設(shè)計方案，設(shè)計實現(xiàn)基于FPGA的觸發(fā)脈沖信號，并通過 Multisim對系統(tǒng)硬件電路仿真優(yōu)化，實現(xiàn)激光脈沖驅(qū)動大功率、窄脈寬輸出。以雪崩二極管作為光電探測系統(tǒng)關(guān)鍵響應(yīng)轉(zhuǎn)換器件驗證驅(qū)動電源性能，并完成光纖測距。最終成功研制出一套基于納秒脈沖激光和對應(yīng)光電探測系統(tǒng)的OTDR系統(tǒng)，并進(jìn)行了實際測試測試和研究結(jié)果顯示：所研制的脈沖激光電源能輸出的最小脈寬為33n，最小輸出峰值電流為1A，且峰值電流及頻率大小可調(diào)。大電流窄脈寬驅(qū)動電源信號輸出可極大地增強光時域反射儀的動態(tài)范圍以及分辨率，探測器分時調(diào)控測量技術(shù)可以極大地提高系統(tǒng)的測量精度和信噪比。

標(biāo)簽： 激光驅(qū)動電源光電探測

上傳時間： 2022-03-11

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基于推挽式高頻變壓器的開關(guān)電源

方案論證與比較開關(guān)穩(wěn)壓電源主要完成數(shù)控調(diào)節(jié)、DC-DC變換環(huán)節(jié)和穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，數(shù)控調(diào)節(jié)采用T公司超低功耗處理器MsP430F169單片機進(jìn)行控制，DCDC變換又分升壓和降壓變換，本系統(tǒng)要求升壓變換，并且電流達(dá)到2A能夠穩(wěn)壓，達(dá)到2.5A實現(xiàn)過流保護(hù)，根據(jù)這一系列要求有以下可選方案。1.1控制核心選取方案比較：方案一：采用51或者AVR單片機，其功耗較高，并不自帶AD、DA或者自帶AD DA精度不高，采集數(shù)據(jù)不便，設(shè)置輸出電壓不便。方案二：采用T推出的超低功耗處理器sP430F169單片機，其自帶12位高精度AD、DA，外圍電路簡單，便于采集輸出電壓和設(shè)置輸出電壓。因此本系統(tǒng)采用MSP430F169作為控制核心。12DCDC升壓方案比較：方案一：采用BO0ST升壓電路升壓，通過調(diào)節(jié)PM占空比調(diào)節(jié)輸出電壓，實現(xiàn)升壓并可調(diào)壓，但是BO0ST電路的輸人電流連續(xù)，輸出電流斷續(xù)，輸出存在著較大的紋波，開關(guān)噪聲大缺點，不易達(dá)到題目要求。方案二：采用推挽式變換，推挽式開關(guān)電源兩個控制開關(guān)輪流交替工作，開關(guān)管驅(qū)動控制簡單，輸出波形非常對稱，在整個周期內(nèi)都向負(fù)載提供功率輸出因此，輸出電流瞬態(tài)響應(yīng)速度很高，電壓輸出特性很好，是所有開關(guān)電源中電壓利用率最高的開關(guān)電源。高頻變壓器升壓，電壓可調(diào)范圍廣，空載損耗較小，效率較高，所占體積較小。因此本設(shè)計采用了方案二。13穩(wěn)壓方案比較：方案一：采用單片機AD采樣，獲取輸出電壓、電流，通過程序算法調(diào)節(jié)PWM波占空比實現(xiàn)穩(wěn)壓，硬件簡單、成本較低，但是在反饋調(diào)節(jié)時采集輸出電壓比較復(fù)雜，程序算法也相對復(fù)雜，反應(yīng)速度相對硬件反饋較慢，不夠精準(zhǔn)，并且還要單獨做過流保護(hù)電路

標(biāo)簽： 高頻變壓器開關(guān)電源

上傳時間： 2022-03-16

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推挽式DC-DC開關(guān)電源混合電路設(shè)計

在電子產(chǎn)品迅速發(fā)展的今天，電源設(shè)計，特別是開關(guān)電源的設(shè)計，在新產(chǎn)品的研制中占了相當(dāng)重要的位置。對于廣大的電源設(shè)計師而言，單純靠經(jīng)驗來搭建試驗電路的傳統(tǒng)辦法已經(jīng)不可能滿足當(dāng)今電源產(chǎn)品的設(shè)計要求，而且無論從設(shè)計周期方面還是開發(fā)成本方面也都是難以承受的。因此借助先進(jìn)的CAD技術(shù)，可提高電源產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。本文首先簡要介紹了開關(guān)電源基本原理和基本結(jié)構(gòu)，然后結(jié)合一款具體產(chǎn)品，詳細(xì)分析了推挽式開關(guān)電源的基本原理，并對各部分電路進(jìn)行分別設(shè)計，尤其詳細(xì)說明了磁性器件的設(shè)計，所搭建的實驗電路能夠基本滿足設(shè)計要求，但仿真結(jié)果不理想，本文分析了仿真結(jié)果不理想的原因。為下一步改進(jìn)工作提供基礎(chǔ)關(guān)鍵詞：厚膜混合電路、開關(guān)電源、推挽模式、PWM、磁性器件任何電子設(shè)備都離不開可靠的電源，它們對電源的要求也越來越高。電子設(shè)備的小型化和低成木化使電源以輕、薄、小和高效率為發(fā)展方向。傳統(tǒng)的品體管串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源是連續(xù)控制的線性穩(wěn)壓電源。這種傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電源技術(shù)比較成熟，但是其通常都需要體積大且笨重的工頻變壓器與體積和重量都很大的濾波器而且調(diào)整管功耗較大，電源效率很低，一般只有45%左右。另外，由于在調(diào)整管上消耗較大的功率，所以需要采用大功率調(diào)整管并裝有體積很大的散熱器，很難滿足現(xiàn)代電子設(shè)備發(fā)展的要求。20世紀(jì)50年代，美國宇航局以小型化、重量輕為目標(biāo)，為搭載火箭開發(fā)了開關(guān)電源。在近半個世紀(jì)的發(fā)展過程中，開關(guān)電源因具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點而逐漸取代傳統(tǒng)技術(shù)制造的連續(xù)工作電源，并廣泛應(yīng)用于電子整機與設(shè)備中，20世紀(jì)80年代，計算機全面實現(xiàn)了開關(guān)電源化，率先完成計算機的電源換代。20世紀(jì)9年代，開關(guān)電源在電子、電器設(shè)備、家電領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，開關(guān)電源技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展期

標(biāo)簽： 開關(guān)電源

上傳時間： 2022-03-16

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一種基于單片機的變頻電源設(shè)計

電源正朝著高效率,高穩(wěn)定度,高功率密度,低污染,模塊化發(fā)展。為了滿足輸出電壓和頻率可變的逆變電源的基本指標(biāo),調(diào)制方式上各種新穎的調(diào)制技術(shù)不斷涌現(xiàn),控制上各種適合于不同要求的逆變器的控制方案被提了出來。本設(shè)計是基于SPWM逆變技術(shù),將由單片機產(chǎn)生的SPWM波輸出作為絕緣柵雙極晶閘管的驅(qū)動信號,最后通過低通濾波,從而在輸出端得到一個無失真的正弦信號波形。本文設(shè)計了一種交流電力頻率轉(zhuǎn)換器(AFC),提高交直流轉(zhuǎn)換器與無功功率控制,其超前相位補償原理是導(dǎo)致減少當(dāng)前控制回路的給定線頻率帶寬的要求。由于這些特性,可使用相對減緩轉(zhuǎn)換功率等設(shè)備,因此它可以用于高電平交流線頻率。

標(biāo)簽： 單片機電源

上傳時間： 2022-03-28

上傳用戶：shjgzh
LLC諧振全橋并聯(lián)均流開關(guān)電源的研制

隨著軟開關(guān)技術(shù)和并聯(lián)均流技術(shù)的發(fā)展，高性能的大功率高頻開關(guān)電源的研究與開發(fā)已成為電力電子領(lǐng)域的重要研究方向。針對大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對高效率的開關(guān)電源主電路結(jié)構(gòu)和并聯(lián)均流控制技術(shù)進(jìn)行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機車智能控制充電機系統(tǒng)。交流傳動電力機車對其所用的大功率蓄電池充電機的工作效率要求達(dá)到90%以上，這是采用硬開關(guān)技術(shù)的開關(guān)電源難以達(dá)到的。根據(jù)這種開關(guān)電源功率大、效率要求高的特點，充電機主電路采用了LLC諧振全橋電路的結(jié)構(gòu)。選取諧振元件參數(shù)是設(shè)計LLC諧振全橋電路的重點和難點，本文通過建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細(xì)分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計方法。本充電機最大輸出電流為150A，為此設(shè)計采用了5個30A電源模塊并聯(lián)供電的模式。論文依據(jù)設(shè)計要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數(shù)，利用 SABER仿真驗證了參數(shù)的正確性：并完成了整個電源模塊主電路其它器件的參數(shù)選擇；控制電路采用通用PWM調(diào)制芯片SG2525實現(xiàn)PFM調(diào)頻控制。實現(xiàn)了電源模塊的高頻ZVS（零電壓開關(guān)）軟開關(guān)，有效地提高了電源模塊的轉(zhuǎn)換效率，減小了單模塊的體積。通過對幾種常用的負(fù)載均流方法進(jìn)行研究和電路分析，根據(jù)主從均流控制的特點，采用CAN總線實現(xiàn)主從均流法，數(shù)字均流的采用提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；設(shè)計了監(jiān)控模塊對各電源模塊和整體輸出進(jìn)行監(jiān)控；通過CAN總線接口和人機接口的設(shè)計，提高了電源系統(tǒng)的智能化和可操作性。實現(xiàn)了多個電源模塊并聯(lián)供電的模式最后給出了電源模塊的實驗結(jié)果和電源系統(tǒng)并聯(lián)運行的測量數(shù)據(jù)，實驗證明了理論分析的正確性和設(shè)計方法的合理性。

標(biāo)簽： llc 開關(guān)電源

上傳時間： 2022-04-04

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反激式開關(guān)電源變壓器設(shè)計的詳細(xì)步驟

反激式開關(guān)電源變壓器設(shè)計的詳細(xì)步驟85W反激變壓器設(shè)計的詳細(xì)步驟 1. 確定電源規(guī)格. 1).輸入電壓范圍Vin=90—265Vac; 2).輸出電壓/負(fù)載電流:Vout1=42V/2A, Pout=84W 3).轉(zhuǎn)換的效率=0.80 Pin=84/0.8=105W 2. 工作頻率，匝比, 最低輸入電壓和最大占空比確定. Ｖmos*0.8>Vinmax+n(Vo+Vf)600*0.8>373+n(42+1)得n<2.5Vd*0.8>Vinmax/n+Vo400*0.8>373/n+42得n>1.34 所以n取1.6最低輸入電壓Vinmin=√[(Vacmin√2)* (Vacmin√2)-2Pin(T/2-tc)/Cin=(90√2*90√2-2*105*(20/2-3)/0.00015=80V取:工作頻率fosc=60KHz, 最大占空比Dmax=n(Vo+Vf)/[n(Vo+Vf)+Vinmin]= 1.6(42+1)/[1.6(42+1)+80]=0.45 Ton(max)=1/f*Dmax=0.45/60000=7.5us 3. 變壓器初級峰值電流的計算. Iin-avg=1/3Pin/Vinmin=1/3*105/80=0.4AΔIp1=2Iin-avg/D=2*0.4/0.45=1.78AIpk1=Pout/?/Vinmin*D+ΔIp1=84/0.8/80/0.45=2.79A 4. 變壓器初級電感量的計算. 由式子Vdc=Lp*dip/dt,得: Lp= Vinmin*Ton(max)/ΔIp1 =80*0.0000075/1.78 =337uH 取Lp=337 uH 5.變壓器鐵芯的選擇. 根據(jù)式子Aw*Ae=Pt*1000000/[2*ko*kc*fosc*Bm*j*?],其中: Pt(標(biāo)稱輸出功率)= Pout=84W Ko(窗口的銅填充系數(shù))=0.4 Kc(磁芯填充系數(shù))=1(對于鐵氧體), 變壓器磁通密度Bm=1500Gs j(電流密度): j=4A/mm2;Aw*Ae=84*1000000/[2*0.4*1*60*103*1500Gs*4*0.80]=0.7cm4 考慮到繞線空間,選擇窗口面積大的磁芯,查表: ER40/45鐵氧體磁芯的有效截面積Ae=1.51cm2 ER40/45的功率容量乘積為 Ap = 3.7cm4 >0.7cm4 故選擇ER40/45鐵氧體磁芯. 6.變壓器初級匝數(shù) 1).由Np=Vinmin*Ton/[Ae*Bm],得: Np=80*7.5*10n-6/[1.52*10n-4*0.15] =26.31 取 Np =27T 7. 變壓器次級匝數(shù)的計算. Ns1(42v)=Np/n=27/1.6=16.875 取Ns1 = 17T Ns2(15v)=(15+1)* Ns1/(42+1)=6.3T 取Ns2 = 7T

標(biāo)簽： 開關(guān)電源變壓器

上傳時間： 2022-04-15

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感應(yīng)加熱電源頻率跟蹤控制電路的設(shè)計

感應(yīng)加熱電源運行過程中由于負(fù)載的工作特性隨溫度變化,為了提高電能傳輸?shù)截?fù)載的效率,保證負(fù)載工作在串聯(lián)諧振狀態(tài),需要實現(xiàn)對負(fù)載的頻率跟蹤.通過對負(fù)載的頻率跟蹤有效地減少了功率開關(guān)器件的開關(guān)損耗,實現(xiàn)了零電壓開通.本文首先介紹了串聯(lián)諧振的感應(yīng)加熱電源的主電路結(jié)構(gòu),采用IGBT作為功率開關(guān)器件.其次介紹了鎖相環(huán)電路,闡述了其結(jié)構(gòu)和工作原理.最后提出了基于SG3525的頻率跟蹤電路,經(jīng)過實驗證明此電路工作穩(wěn)定、可靠,現(xiàn)以投入到實際產(chǎn)品中.

標(biāo)簽： 電源頻率跟蹤控制電路

上傳時間： 2022-04-21

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開關(guān)電源工管理技術(shù)

開關(guān)電源基礎(chǔ)原理，電源拓?fù)浜拖嚓P(guān)功率器件的應(yīng)用

標(biāo)簽： 開關(guān)電源

上傳時間： 2022-04-23

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基于TMS320F28335的開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)原理圖+軟件源碼

基于TMS320F28335的開關(guān)電源模塊并聯(lián)供電系統(tǒng)原理圖+軟件源碼一、系統(tǒng)方案本系統(tǒng)主要由DC-DC主回路模塊、信號采樣模塊、主控模塊、電源模塊組成，下面分別論證這幾個模塊的選擇。1.1 DC-DC主回路的論證與選擇方案一：采用推挽拓?fù)洹?nbsp; 推挽拓?fù)湟蚱渥儔浩鞴ぷ髟陔p端磁化情況下而適合應(yīng)用在低壓大電流的場合。但是，推挽電路中的高頻變壓器如果在繞制中兩臂不對稱，就會使變壓器因磁通不平衡而飽和，從何導(dǎo)致開關(guān)管燒毀；同時，由于電路中需要兩個開關(guān)管，系統(tǒng)損耗將會很大。方案二：采用Boost升壓拓?fù)洹?nbsp; Boost電路結(jié)構(gòu)簡單、元件少，因此損耗較少，電路轉(zhuǎn)換效率高。但是，Boost電路只能實現(xiàn)升壓而不能降壓，而且輸入/輸出不隔離。方案三：采用單端反激拓?fù)洹?nbsp; 單端反激電路結(jié)構(gòu)簡單，適合應(yīng)用在大電壓小功率的場合。由于不需要儲能電感，輸出電阻大等原因，電路并聯(lián)使用時均流性較好。方案論證：上述方案中，方案一系統(tǒng)損耗大，方案二不能實現(xiàn)輸入輸出隔離，而方案三雖然對高頻變壓器設(shè)計要求較高，但系統(tǒng)要求兩個DCDC模塊并聯(lián)，并且對效率有一定要求。因此，選擇單端反激電路作為本系統(tǒng)的主回路拓?fù)洹?.2 控制方法及實現(xiàn)方案方案一：采用專用的開關(guān)電源芯片及并聯(lián)開關(guān)電源均流芯片。這種方案的優(yōu)點是技藝成熟，且均流的精度高，實現(xiàn)成本較低。但這種方案的缺點是控制系統(tǒng)的性能取決于外圍電路元件參數(shù)的選擇，如果參數(shù)選擇不當(dāng)，則輸出電壓難以維持穩(wěn)定。方案二：采用TI公司的DSP TMS320C28335作為主控，實現(xiàn)PWM輸出，并控制A/D對輸入輸出的電壓電流信號進(jìn)行采樣，從而進(jìn)行可靠的閉環(huán)控制。與模擬控制方法相比，數(shù)字控制方法靈活性高、可靠性好、抗干擾能力強。但DSP成本不低，而且功耗較大，對系統(tǒng)的效率有一定影響。方案論證：上述方案中，考慮到題目要求的電流比例可調(diào)的指標(biāo)，方案一較難實現(xiàn)，并且方案二開發(fā)簡單，可以縮短開發(fā)周期。所以，選擇方案二來實現(xiàn)本系統(tǒng)要求。

標(biāo)簽： tms320f28335 開關(guān)電源

上傳時間： 2022-05-06

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