高压电源项目可行性研究报告

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高压电源项目可行性研究报告

目录

第一章项目绪论 (4)

第二章报告编制总体说明 (13)

第三章项目建设背景及必要性 (17)

第四章建设规模和产品规划方案合理性分析 (22)

第五章项目选址科学性分析 (24)

第六章工程设计总体方案 (26)

第七章原辅材料供应及成品管理 (33)

第八章工艺技术设计及设备选型方案 (35)

第九章环境保护 (39)

第十章消防专篇 (45)

第十一章节能分析 (50)

第十二章组织机构及人力资源配置 (55)

第十三章项目实施进度计划 (57)

第十四章投资估算与资金筹措 (59)

第十五章经济评价 (61)

第十六章项目招投标方案 (66)

第十七章综合评价 (75)

报告辑要

所谓产业(项目)规划是国家或地方各级政府根据国家的方针、政策和法规,对行业、专项和区域的发展目标、规模、速度,以及相应的步骤和措施等所做的设计、部署和安排。

高压电源:面料就是用来制作服装的材料。作为服装三要素之一,面料不仅可以诠释服装的风格和特性,而且直接左右着服装的色彩、造型的表现效果。

为了积极响应国家《中国制造2025》和《工业绿色发展规划(2016-2020年)》以及中山、中山关于促进高压电源产业发展的政策要求,某某有限公司通过科学调研、合理布局,计划在中山新建“高压电源生产建设项目”;预计总用地面积29908.28平方米(折合约44.84亩),其中:净用地面积29908.28平方米;项目规划总建筑面积38880.76平方米,计容建筑面积38880.76平方米;根据总体规划设计测算,项目建筑系数55.23%,建筑容积率1.30,建设区域绿化覆盖率7.99%,固定资产投资强度237.61万元/亩。

根据谨慎财务测算,项目总投资14275.61万元,其中:固定资产投资10654.43万元,占项目总投资的74.63%;流动资金3621.18万元,占项目总投资的25.37%。在固定资产投资中建筑工程投资3216.38万元,占项目总投资的22.53%;设备购置费2902.68万元,占项目总投资的20.33%;其它投资费用4535.37万元,占项目总投资的31.77%。

项目建成投入正常运营后主要生产高压电源产品,根据谨慎财务测算,预期达纲年营业收入28059.00万元,总成本费用21986.30万元,税金及附加105.88万元,利润总额6072.70万元,利税总额7060.94万元,税后净利润4554.52万元,达纲年纳税总额2506.41万元;达纲年投资利润率42.54%,投资利税率49.46%,投资回报率31.90%,全部投资回收期4.63年,提供就业职位604个,达纲年综合节能量31.38吨标准煤/年,项目总节能率27.22%,具有显著的经济效益、社会效益和节能效益。

第一章项目绪论

本章作为可行性研究报告的首章,主要在于综述报告中各章节的主要内容和问题及研究结论,并对项目建设的可行与否提出综合建议。该报告从项目建设的必要性和依据、项目选址、设备选型方案、环境保护、投资方案及资金筹措、建设规模、建设内容、项目建设选址、项目总投资匡算、建设进度初步安排等各个方面对即将展开的项目进行数据详实与合理的分析,为某某有限公司“高压电源生产建设项目”建设决策和政府部门对该投资项目进行审核提供依据。

一、项目名称及建设性质

(一)项目名称

项目名称:高压电源生产建设项目。

(二)项目建设性质

本期工程项目属于新建工业项目,主要从事高压电源的研制开发与制造业务。

面料就是用来制作服装的材料。作为服装三要素之一,面料不仅可以诠释服装的风格和特性,而且直接左右着服装的色彩、造型的表现效果。

二、项目承办单位

承办单位名称:某某有限公司。

三、项目建设选址及用地综述

(一)项目建设选址

本期工程项目选址在中山,项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期工程项目建设。

(二)项目用地性质

本期工程项目计划在中山建设,用地性质为建设用地。

(三)项目用地规模

项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区,建设区总用地面积29908.28平方米(折合约44.84亩),净用地面积29908.28平方米(红线范围折合约44.84亩),土地综合利用率100.00%;项目建设遵循“合理和集约用地”的原则,按照高压电源行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局,符合高压电源制造和经营的规划建设要求。

(四)项目用地控制指标

该工程规划建筑系数55.23%,建筑容积率1.30,建设区域绿化覆盖率7.99%,固定资产投资强度237.61万元/亩,建设场区土地综合利用率100.00%;根据测算,本期工程项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24号)文件规定的具体要求。

四、项目土建工程建设指标

本期工程项目净用地面积29908.28平方米,建筑物基底占地面积16518.34平方米,总建筑面积38880.76平方米,其中:规划建设主体工程

26972.73平方米,项目规划绿化面积3108.48平方米,土地综合利用面积29908.28平方米。

五、设备选型方案

本期工程项目计划购置生产及检测设备共计121台(套),设备购置费2902.68万元。

六、主要能源供应及节能分析

(一)主要能源供应

1、本期工程项目生产用电为三级负荷,年用电量786321.02千瓦?时,折合96.64吨标准煤。

2、根据测算年总用水量31966.73立方米,折合2.73吨标准煤,主要是生产补给水和办公及生活用水;本期工程项目用水由中山市政管网供给,在项目区内建设的给水管网,采用管径DN250㎜的PE管接入场外预留接口,即可保证项目的日常用水。

(二)项目节能分析

“高压电源生产建设项目”在设计过程中,对生产工艺、电气设备、建筑等方面采取有效节能措施,年用电量786321.02千瓦?时,年总用水量31966.73立方米,项目年综合总耗能量(当量值)99.37吨标准煤/年。根据测算,与其他备选生产工艺技术相比,达纲年综合节能量31.38吨标准煤/年,项目总节能率27.22%,因此,该项目属于能源利用效果较好的项目。

七、环境保护及清洁生产和安全生产

(一)环境保护

本期工程项目符合中山发展规划,选用生产工艺技术成熟可靠,符合中山产业结构调整规划和国家的产业发展政策;项目建成投产后,在全面采取各项污染防治措施和加强企业环境管理的前提下,对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严格控制在国家规定的排放标准内,所以,本期工程项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。

(二)清洁生产

本期工程项目设计中采用了清洁生产工艺,应用清洁原材料,生产清洁产品,同时采取完善和有效的清洁生产措施,能够切实起到消除和减少污染的作用;因此,本期工程项目建成投产后,各项环境指标均符合国家和地方清洁生产的标准要求。

(三)安全生产

本期工程项目采用了先进、成熟、可靠的高压电源生产技术,在设计中严格执行国家有关劳动安全卫生政策,并根据实际情况采取完善的安全卫生措施,预计本期工程项目在建成后将有效防止火灾、雷电、静电、触电、机械伤害、噪声危害等事故的发生。

本期工程项目主体工程火灾危险类别为丙类,建筑耐火等级为二级;项目设计中除了各专业严格按照有关规范进行消防措施设计外,还按规范要求设置了各类消防设施,主要包括消防给水管网、消火栓、干粉灭火器

等,因此,本期工程项目消防系统具有较高的安全可靠性。

八、项目总投资及资金构成

按照《投资项目可行性研究指南》的要求,本期工程项目总投资包括固定资产投资和流动资金两部分,根据谨慎财务测算,本期工程项目预计总投资14275.61万元,其中:固定资产投资10654.43万元,占项目总投资的74.63%;流动资金3621.18万元,占项目总投资的25.37%。

九、资金筹措方案

该项目投资均由企业自筹。

十、项目预期经济效益规划目标

(一)达纲年经济效益目标值

1、项目达纲年预期营业收入(SP):28059.00万元(含税)。

2、年总成本费用(TC):21986.30万元。

3、税金及附加:105.88万元。

4、达纲年利税总额:7060.94万元。

5、项目达纲年利润总额(PFO):6072.70万元。

6、项目达纲年净利润(NP):4554.52万元。

7、项目达纲年纳税总额:2506.41万元。

(二)达纲年收益增益目标

1、达纲年投资利润率:42.54%。

2、达纲年投资利税率:49.46%。

3、达纲年投资回报率:31.90%。

(三)经济效益评价目标

1、全部投资回收期(所得税后)(Pt):4.63年(含建设期)。

2、产投资回收期:4.63年。

十一、项目建设进度规划

“高压电源生产建设项目”按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期工程项目建设期限规划12个月,即从2018年8月开始至2021年8月正式投产止,包含:项目建设前期准备工作、勘察设计、土建施工、设备采购安装和调试、人员培训及竣工验收等工作阶段。目前,某某有限公司已经完成前期的各项准备工作,包括:市场调研、建设规模确定、项目选址、用地预审、资金筹措等项事宜,现在正在办理项目备案工作。

本期工程项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需12个月的时间,自2018年8月开始进行项目备案、环境影响评价、节能评估、安全评价、土建施工、设备安装调试、试生产到竣工验收,至2021年8月正式投产止;项目申报、土建工程等前期筹备工作从2018年8月开始实施,待资金到位后开始正式动工建设。

十二、综合评价及

1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求,符合中山及中山高压电源行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进中山高压电源产

业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。

2、“高压电源生产建设项目”属于《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修正)鼓励类发展项目,符合国家产业发展政策导向;项目的实施有利于加速我国高压电源的国产化进程,推动高压电源制造产业调整和行业振兴;有助于提高某某有限公司自主创新能力,增强企业的核心竞争力;因此,本期工程项目的实施是必要的。

3、某某有限公司为适应国内外市场需求,拟建“高压电源生产建设项目”,本期工程项目的建设能够有力促进中山经济发展,为社会提供就业职位604个,达纲年纳税总额2506.41万元,可以促进中山区域经济的繁荣发展和社会稳定,为地方财政收入做出积极的贡献,由此可见,本期工程项目的实施具有显著的社会效益。

4、项目拟建设在中山内,工程选址符合中山土地利用总体规划,保证项目用地要求,而且项目建设区域交通运输便利,可利用现有公用工程设施,水、电、气等能源供应有保障。

5、项目场址周围大气、土壤、植物等自然环境状况良好,无水源地、自然保护区、文物景观等环境敏感点;某某有限公司对建设期和生产经营过程中产生的“三废”进行综合治理达标排放,对环境影响程度较小,职工劳动安全卫生措施有保障。

6、本期工程项目采用国内先进的生产、环境、检测控制装备,对节约能源、环境保护、生产优质高压电源均可得到有力支撑,成熟的工艺技

术及先进的生产设备为项目的实施提供了强力的技术保障,同时,生产过程符合环境保护、清洁生产、节能减排等标准要求。

7、项目配套条件成熟。本期工程项目在中山内组织实施,实施地周边道路四通八达,原料及产品运输方便,项目建设区域内配套建有完善的水、电、气、通讯工程设施等有利条件。

8、根据谨慎财务测算,本期工程项目达纲年投资利润率42.54%,投资利税率49.46%,全部投资回报率31.90%,全部投资回收期4.63年(含建设期12个月),固定资产投资回收期4.63年(含建设期),因此,本期工程项目经营非常安全,说明项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。

9、本期工程项目利用现有土地,计划总建筑面积38880.76平方米(计容建筑面积38880.76平方米);购置先进的技术装备共计121台(套),项目建设规模合理、经济技术实施方案可行。

10、本期工程项目通过对主要生产工艺和设备从投资经济性和先进性两方面进行综合比较、分析,选用的设备均具有当今国内外先进水平,具有生产效率高、性能稳定可靠等优点。

11、本期工程项目总投资14275.61万元,其中:固定资产投资10654.43万元,,流动资金3621.18万元;经测算分析,项目建成投产后达纲年营业收入28059.00万元,总成本费用21986.30万元,年利税总额7060.94万元,其中:税后净利润4554.52万元;纳税总额2506.41万元,其中:增值税882.36万元,税金及附加105.88万元,年缴纳企业所得税1518.17

万元;年利润总额6072.70万元,全部投资回收期4.63年,固定资产投资回收期4.63年,本期工程项目可以取得较好的经济效益。

综上所述,通过本章上述所做的技术、经济、环境保护、安全等方面分析结果表明,“高压电源生产建设项目”技术上可行、经济上合理;本报告认为:该项目所提供的高压电源市场前景良好,投资方向正确,资本结构合理,技术方案设计优良,经济效益突出且财务比率好,有利于第三方投资或融资及招商引资;因此,本期工程项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。

第二章报告编制总体说明

依据国家有关项目建设的法律、法规、技术规范和中山、中山等当地政府的有关政策、规定文件的要求,对本期工程项目的投资建设进行了全面、详细的研究分析论证,结合中山的自然条件、资源条件、基础设施条件和建设环境要求,依据某某有限公司对本期工程项目总体规划设想方案,认真编制《高压电源生产建设项目可行性研究报告》,现将报告编制情况说明如下。

一、报告编制目的及编制依据

(一)报告编制目的

本报告编制的目的是对“高压电源生产建设项目”进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案分析和论证,在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成本低的建设方案,最终使得某某有限公司建设项目所产生的经济效益和社会效益达到协调、和谐统一。

(二)报告编制依据

1、《某某有限公司高压电源生产建设项目可行性研究报告》编制委托书。

2、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划》。

3、《中华人民共和国土地管理法》。

4、《中华人民共和国环境保护法》。

5、《中华人民共和国安全生产法》。

6、《限制用地项目目录(2012年本)》。

7、《禁止用地项目目录(2012年本)》。

8、《产业结构调整指导目录(2011年本)》(2013年修正)。

9、《投资项目可行性研究指南(试用版)》。

10、《建设项目经济评价方法与参数(第三版)》。

11、《建设项目经济评价细则》(2010年本)。

12、《建设项目可行性研究报告编制内容深度规定》。

13、《国民经济行业分类》(GB/T4754-2002)。

14、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。

15、《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24号)

16、《中山工业和信息化发展“十三五”规划》。

17、《中山技术改造投资导向目录(2016-2018年)》。

18、《中山“十三五”战略性新兴产业暨高技术产业发展专项规划》。

19、《中山“十三五”发展总体规划》。

20、《中山工业项目规划设计条件》。

21、国家现行的有关法律、法规、产业发展政策及相关设计规范、标准和规定等。

22、某某有限公司提供的《项目投资计划书》以及与本期工程项目有关的工艺技术资料、财务数据等基础资料。

23、某某有限公司现场勘察及市场调查收集的有关资料。

24、报告编制人员调查收集中山的社会经济、交通运输及自然条件等资料。

25、某某有限公司提供的其他与项目相关的基础数据以及对《高压电源生产建设项目可行性研究报告》的具体要求等。

二、报告编制范围及编制过程

(一)报告编制范围

1、项目建设背景和必要性分析:依据国家产业发展政策、高压电源行业“十三五”发展规划、地方经济发展状况和产业发展趋势,同时,根据某某有限公司已经具体的资源条件、建设条件并结合企业发展战略,阐述本期工程项目建设的背景及必要性。

2、市场供需分析:根据我国高压电源行业市场需求的变化趋势,分析本期工程项目高压电源的发展前景,论证高压电源的国内外市场需求并确定项目的目标市场、价格定位,以此分析市场风险,确定风险防范措施等。

3、项目建设方案:根据高压电源市场分析并结合某某有限公司资金、技术和经济实力确定项目的生产纲领和建设规模;分析选择项目的技术工艺并配置生产设备,同时,分析原辅材料消耗及供应情况是否合理。

4、项目工程方案:初步了解项目建设区域范围、面积、工程地质状况、外围基础设施等条件,对项目建设条件进行分析,提出项目工程建设

方案,内容包括:场址选择、总图布置、土建工程、辅助工程、配套公用工程、环境保护工程及安全卫生、消防工程等。

5、项目节能、环境保护与安全卫生:针对项目的特点,分析本期工程项目能源消费情况,计算能源消费量并提出节能措施;分析项目的环境污染、安全卫生情况,提出建设与运营过程中拟采取的环境保护和安全防护措施。

6、项目组织管理和实施进度计划:根据项目实际情况,提出项目组织、建设管理、竣工验收、经营管理等初步方案;结合项目特点提出合理的总体及分年度实施进度计划。

7、项目投资估算:根据项目工程量及投资估算指标,按照国家和中山及中山的有关规定,对拟建工程投资进行初步估算,编制项目总投资表,按工程建设费用、工程建设其他费用、预备费、建设期固定资产借款利息等列出投资总额的构成情况,并提出各单项工程投资估算值以及与之相关的测算值。

8、资金筹措方案:根据项目建设进度及某某有限公司能够提供的资本金等情况,提出建设项目资金筹措方案,编制建设投资估算筹措表和分年度资金使用计划表。

9、项目经济效益分析:根据项目的经营特点,对项目进行定量的财务分析,测算项目投产期、达纲年营业收入和总成本费用,计算项目财务效益指标,结合融资方案进行偿债能力分析,并开展项目不确定性分析等。

第三章项目建设背景及必要性

一、高压电源产业发展规划背景

(一)战略新兴产业“十三五”发展规划

高压电源

(二)中国制造2025

未来中国制造业结构升级,关键在于创新驱动模式的建立。英国官方智囊国家经济与社会研究院院长乔纳森?博特斯认为,国际金融危机后,发达经济体普遍开始重视高端制造业的发展。未来,中国制造业部门尤其是东部地区在沿产业链条上移过程中将面临激烈的竞争。要想在激烈竞争中立足,实现真正的创新驱动是不二选择。长期关注中国企业创新能力建设的牛津大学技术与管理发展研究中心主任傅晓岚教授表示,中国政府一直高度关注企业创新能力的建设,长期在研发、教育等领域维持了高额投入。当前《中国制造2025》战略的提出和细节办法的快速出台,更直接体现了政府提升制造业部门创新能力的决心和信心。就中国制造业创新驱动发展的前景,傅晓岚认为,当前中国制造业企业自主创新的内外部环境较以往已经得到了明显的改善,而且明显体现在政府创新激励机制上。目前,在推动创新发展中,已经摆脱了以往政府和市场“两分法”的定位。政府在强调市场在资源分配重要作用的同时,充分发挥其在前端创新、人才培养领域的作用。在激励机制方面,创新人才的管理评估机制及创新资源的

分配机制也已经搭建了更为清晰且科学的框架。未来,政府在维持基础教育和前端创新投入的同时,还可以通过完善和梳理自主创新政策框架细节、推动国际合作、加强创新学科学研究等方式,提升中国制造业企业创新发展的能力和效果。英国皇家工程院院士林建国教授着重关注“走出去”战略对企业创新发展的带动作用。林建国表示,国际知名制造业企业几乎没有一家是“闭门造车”的,通过科研合作等方式广泛吸收各国先进技术,是世界级制造业企业发展的必由之路。现在,越来越多的中国制造业企业开始“走出去”,激烈的国际竞争压力必然会促使其加大科研创新投入;与此同时,中国制造业企业也开始重视与海外研究机构合作,更为充分和深入的科研创新合作将有助于中国制造业企业提升自身的核心竞争优势。

近十年来制造业的快速发展,直接促进了我国经济发展的速度、质量和效益,增强了我国在全球化格局中的国际分工地位。从国内看,建国60多年来,我国工业增加值占GDP的比重由1952年的17.6%提高到2014年的35.85%,增加了1倍多,促进我国工业实现了由小到大的历史性转变。从国际对比来看,1990年我国制造业占全球的比重为2.7%,居世界第九;到2000年上升到6.0%,居世界第四;2007年达到13.2%,居世界第二;2010年为19.8%,跃居世界第一。自19世纪中叶迄今,经历了一个半世纪的历程,我国又重新回到世界第一制造业大国的地位。

二、项目建设背景

(一)产业发展政策符合性

1、《中山国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中指出:中山“十三五”期间将加快发展经济,本期工程项目建设有利于加快中山经济发展,因此,本期工程项目的建设符合《中山国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。

2、《中山国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》指出:加快工业聚集区建设,坚持走信息化与工业化融合发展的新型工业化道路,引导优势特色产业膨胀升级,扶持龙头企业做大做强,逐步培育形成引领中山经济发展的工业主导产业;本期工程项目的建设符合《中山国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》。

(二)区位发展背景

智能制造当前成为省内多个城市向“创新驱动”转型的重要突破口。中山“缺核少芯”问题较突出,现有智能产品生产企业未成规模。近日,中山市出台《中山市智能制造2025规划(2016—2025年)》(以下简称“规划”)。规划指出,中山将以智能设计、智能产品、智能装备及智能服务和新模式4大领域、16个细分领域为重点,着力构建智能制造发展体系。同时,破除专业镇和行政区划束缚,打造“两区两轴”空间发展格局,争取到2025年成为全国智能制造引领区。根据规划,实现上述目标,中山将分三个阶段进行。第一阶段,到2018年成为全国智能制造先行区,届时全市智能装备产业产值达200亿元;智能产品产值达250亿元,占传统产品比重超过10%;全市工业设计企业数量由50家增长到80家;全市

规模以上工业企业50%以上完成新一轮技术改造;建成产值超亿元的机器人制造及集成企业20家左右。第二阶段,到2020年成为全国智能制造示范区,智能装备产业产值达300亿元,面向工业制造业的生产性服务业发展水平达到国内领先水平。第三阶段,到2025年成为全国智能制造引领区,全市制造业全面进入智能化制造阶段,智能设计产业形成中山区域品牌。

三、项目建设的必要性

1、当今高速增长的中国经济又一次面临世界经济风云变幻的新一轮挑战,为确保中国经济的顺利发展,离不开高压电源工业的支撑和发展;建设好“高压电源生产建设项目”,将有助于发挥某某有限公司集聚效应、资源共享、充分协作、合理竞争,同时,在一定程度上还有助于快速提高中山高压电源的技术水平和行业市场竞争能力,对于高压电源制造企业为国家实现产业振兴计划、推进产业结构调整和优化升级,都具有十分重要的现实意义。

2、考虑到中山的投资环境、劳动力条件和政策优势,某某有限公司决定在中山实施本期工程项目建设,本期工程项目的生产规模和工艺技术装备将达到国际先进水平,有利于进一步提升产品质量,丰富产品品种并可以配合其他相关产品形成突出优势,使市场占有率以及竞争力得到进一步巩固和增强。

综上所述,本期工程项目建设符合国家《产业结构调整指导目录(2011

交流调压电源的设计与仿真

交流调压电源的设计 与仿真

任务书 一、设计内容: 1、查阅相关文献资料,掌握交流调压技术的发展与现状。 2、根据设计要求,确定功率电路的实现方案。 3、对交流调压电源的控制方案进行设计。 4、对交流调压电源的工作原理进行分析,并对功率电路和控制电路的电路参数进行设计。 5、在理论分析和设计的基础上,对交流调压电源进行仿真分析。 二、设计要求: 交流调压电源设计的具体要求是:输出功率P=500W,输入电压V in=220V AC,输出电压V o=110V AC,输出电流I o=4.5A,开关频率f s=100kHz。

AC-AC变换作为一种功率变换,其调压控制广泛用于交流电机调速、电加热的调温等,其稳压控制广泛用于交流稳压器、交流测试电源等。目前在电力电子及理论电工的研究领域中都是一个研究热点,它涵盖了电力电子、理论电工及控制理论中的众多内容。 目前,实现AC/AC电压变换的方案主要有工频变换器、矩阵变换器、高频交流环节AC/AC变换器和交-直-交变换器。工频变换器体积重量大,成本高,且没有稳压功能;矩阵变换器采用高频PWM技术,具有输入电流波形好、可实现高输入功率因数等优点,但由于其开关数量多,成本高,最大电压增益仅为0.866,控制策略复杂,同时需要复杂的钳位保护电路等问题,实际实现困难;高频交流环节的AC/AC变换器可实现电气隔离、高输入功率因数,但也存在电路和控制复杂等问题。 目前常用的AC/AC变换是交-直-交型变换,这种变换要经过一个直流的过程,也就是说先从交流电整流成直流电,通过对直流电的处理和控制,完成转换的过程,然后再逆变成交流电,输出给用电设备。采用这种方式主要是因为直流电易于控制。但是也有缺点,它仅能实现降压变换,变换级数过多,不但成本较高,而且电路复杂。其整流滤波环节对电网谐波污染严重,滤波电容会使电路的功率因数下降。 由于交-直-交型变换电路的上述缺点,设计直接的“交流一交流”电力电子功率变换电路成为一个新的研究领域。这种电路的主要优点有: ⑴省去中间的直流环节,可以使电路元件的数目上大大减少,电路的拓扑结构也简化了。 ⑵电路损耗大为减少,电路的转换效率相应提高。 ⑵由于转换环节的减少,转换的精度也有所提高。可以有效的简化电路和降低成本。 相关文献提出了一类基于DC/DC变换器拓扑的PWM AC/AC 变换器拓扑族,通过采用双向开关取代直流变换器中的单向开关,这类变换器能实现直接AC/AC 电压变换功能,并且开关数量少,电路结构简单,实现成本低,但由于单有源器件双向开关的使用,使变换器存在严重的换流问题,大大降低了变换器的可靠性和效率。

高压大功率脉冲电源的设计

1绪论 1.1论文的研究背景 电源设备用以实现电能变换和功率传递,是一种技术含量高、知识面宽、更新换代快的产品。现今已广泛应用到工业、能源、交通、运输、信息、航空、航天、航运、国防、教育、文化等领域。在信息时代,上述各行各业都在迅猛地发展,发展的同时又对电源产业提出了更多更高的要求。显然,电源技术的发展将 带动相关技术的发展,而相关技术的发展反过来又推动了电源产业的发展。当前在电源产业,占主导地位的产品有各种线性稳压电源、通讯用的AC y DC开关电源、DC y DC开关电源、交流变频调速电源、电解电镀电源、高频逆变式整流焊接电源、中频感应加热电源、电力操作电源、正弦波逆变电源、大功率高频高压直流稳压电源、绿色照明电源、化学电源、UPS可靠高效低污染的光伏逆变电 源、风光互补型电源等。而与电源相关的技术有高频变换技术、功率转换技术、数字化控制技术、全谐振高频软开关变换技术、同步整流技术、高度智能化技术、电磁兼容技术、功率因数校正技术、保护技术、并联均流控制技术、脉宽调制技术、变频调速技术、智能监测技术、智能化充电技术、微机控制技术、集成化技术、网络技术、各种形式的驱动技术和先进的工艺技术。 1.2脉冲电源的特点及发展动态 脉冲电源是各种电源设备中比较特殊的一种,顾名思义,它的电压或电流波 形为脉冲状。按脉冲电源的输出特性分类,有高频、低频、单向、双向、高压、低压等不同的分类,具体选择怎样的输出电压、输出电流和开关频率,根据具体的应用场合而定。按脉冲波形分,有矩形波、三角波、梯形波、锯齿波等多种形式,如图1. 1所示。 图1 . 1各种脉冲波形 由于矩形波具有较好的可控性和易操作性,所以这种波形的应用居多。究其本质,

高压开关电源的设计与研究

高压开关电源的设计与研究 赵延波 (龙矿集团热电有限公司,山东龙口265700) 摘要该文分析了高压开关电源的特点和电路原理,设计了一种新型高压开关电源,尤其是对重要的设计要点进行了深入描述,并给出了设计方案。实验结果表明该电源结构简单,效率和可靠性高。 关键词高压开关电源 中图分类号TM91文献标识码A 高压充电电源广泛应用于等离子体物理、高功率激光、大功率微波、粒子速武器等等精密电子系统领域。要求电源系统具有重量轻、响应速度快、稳定性好、可靠性高等特点。传统充电电源采用的工频高压电源和LC谐振充电方式,虽然电路简单,但其体积和重量大,低频工作状态以及纹波、稳定性均不能令人满意。为了满足精密电子系统的要求,设计制作了一种新型高压开关电源。 1高压开关电源的特点 与通常的低压开关电源比较,高压开关电源有如下特点: (1)无输出电感。一般输出电感的选择应保证在规定的最小负载下其电流也连续,在几千伏高压以上输出情况下,输出电感的体积和价格都是很难承受的,并且在工作中电感两端会承受与输出电压相等的电压,会导致点晕和飞弧,所以在较高的电压运用中通常不考虑输出电感。 (2)变压器副边存在较大的分布电容。变压器副边匝数多,绕组之间存在较大的分布电容,影响开关电源的工作状态。要么采用分布电容的电路形式,要么尽量减小分布电容。 (3)负载变化范围宽。在雷达等设备的应用中,由于工作状态多,要求高压电源有很宽的负载变化范围,即要选择适用宽范围运行的电路形式。 从上述特点来看,高压开关电源的软开关电路应采用以无输出电感的电路拓扑,对于极高电压大功率应用建议采用全桥的方式。 2电路原理 系统原理框架图如图1所示。 如图1所示。高压电源的输入信号来自220V的 *收稿日期:2012-04-16 作者简介:赵延波(1976-),男,大专,毕业于华北电力大学城市供用电专业,现任职于龙矿集团热电有限公司,助理工程师 。 图1系统原理图 交流市电,经整流滤波后与P W M脉冲调制器的输出信号一起驱动高频变压器,通过高频变压器得到的高压电源再经整流滤波后,输出直流高压。输出反馈信号经光电隔离后反馈给脉冲调制器,通过与脉冲调制器中误差放大器的基准电压比较,控制脉冲调制器的输出占空比,以调节输出电压。 3电路设计 电路拓扑结构和主要工作波形如图2、图3 。 图2电路拓扑结构图 与普通移相全桥电路相比,增加了一个谐振电感和4个二极管。变压器原副边电流是不连续的,在电流截止期间ZVS开通是通过二极管D5、D6、D7、D8分别给L1、C1、C3和L2、C2、C4提供了充放回路来实现的;在主功率传输期间工作状态和普通移相全桥电路一样。修改电路结果简单,在目前运用较广泛的移相全桥变化电路稍加改进就可以实现;所有开关管均为零电压开通和零电压关断;二极管D5、D6、D7、D8还对变压器原边电压起钳位作用,减小电感L1、L2和变压器副边绕组分布电容产生的震荡;与负载无关,电感L1、L2上的电流一直保持半个周期,(下转第170页) 86 12012年第3期

高压强脉冲电源的设计

高压强脉冲电源的设计 摘要:本文提出了一种强脉冲发生器电源的设计方案,应用此方案设 计了高压电源、IGB T控制充电、可控硅控制放电,可以自动运行的 脉冲磁场发生设备。最大直流电压达到3KV且连续可调,放电脉冲电 流高达10000A。该设备由一片AT89C52单片机控制,可实现与计算 机的连接。 关键词:高压电源; IGBT ;可控硅 The Design of High Voltage Pulsed Power Supply Abstract: This paper presents a strong pulse generator power supply design, applications for this program designed high-voltage power supply, IGBT control the charging and SCR controlled discharge, can be run automatically pulse magnetic field equipment. Maximum DC voltage 3KV and continuously adjustable discharge pulse currents up to 10000A. The device is controlled by an AT89C52 microcontroller can be realized with the computer. Key words: high voltage power supply;IGBT;SCR, 引言:强脉冲磁场对工业装置及医疗的作用[1],强脉冲磁场对金属 形成时的影响[2]以及脉冲磁场刺激对生物体的效应等已经越来越 引起人们的关注。目前国内的脉冲磁场设备,一般电压较低,频率也 较低。特别是高压充电部分采用调压器调压[3],这样体积太大也显 笨重。要产生更高的磁场强度,可以改变脉冲磁场频率的自动运行的

高压电源模块

详细信息 商品简介:·防雷设计 ·采用“预稳式”线性调节电路·可靠性好、精度高。 ·稳压、稳流连续可调 ·输出过压、过流、短路保护 ·数字显示方式 ·外加信号可实现V/A遥控(选件)·通过ISO9002认证 输出电压 DC:CV 0-2000V连续可调 输出电流;CC 0-额定值可设定 源效应 CV:≤5×10ˉ3+10mV CC:≤1×10ˉ2+15mA 负载效应 CV:≤5×10ˉ3+15mV CC:≤1×10ˉ2+20mA 纹波:≤5×10ˉ32 其它规格: 0.2A 0.5A 1A 2A 5A 10A 20A

商品名称:WWL-LDG 精密线性高压直流稳压稳流电源(超低纹波、800V~50kV、6kW以内) ?商品编号:200903 浏览次数:530 ?规格:800-50kV、0-10A、0-6kW内任选 型号:WWL-LDG 计量单位: ?产地: 商标:

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单相输入、线性结构、超低纹波、超高电压 简要介绍使用说明书>>;面板示意图>>;详细规格表>> 本电源除具有WWL-LDX电源的特性外,还具有输出电压高的特点,我们可根据客户的要求制造出超高电压(最高可达50000V)的电源,且功率可达6kW,电压电流均可连续可调,可长期满载连续稳定的工作。 此电源可应用在国防上高尖端的试验、气体放电、高压电子管的测试老化,也可应用在其它电子元件的测试老化上。由于本电源输出电压较高,在未作特别要求的情况下,一般将输出负端子与机壳即地线连接,确保使用者的人身安全。 性能特点 1、规格范围:近300种规格,输出电压800-50kV、输出电流0-10A、输出功率0-6kW之内任选 2、恒压恒流:电压值从5%-100%额定值连续可调电流从零至额定值连续可调,恒压恒流自动转换 3、过压保护:电压保护值0-110%额定值连续可调,电源输出电压超过电压保护值时将跳闸保护 4、短路保护:额定电压5KV以下允许短路并声音报警,5KV以上短路跳闸保护 5、过载保护:电源或负载出现故障,输出电流超过额定值1.5倍时,电源跳闸保护 6、短路报警:当输出短路时,电源声光报警(选配) 7、自动放电:供容性负载关机放电用(选配) 8、输出显示:电压、电流同时LED数码管显示(标配);LCD液晶屏显示(选配) 9、脉冲工作:可配时间控制器构成脉冲电源(选配) 10、智能化:可与计算机连接,组成计算机监控的智能型电源(选配) 11、模拟信号接口:用户可用0~5V或4~20mA信号控制电源的输出电压和电流(选配) 主要用途 1、大专院校,科研院所实验室,电器产品检测、调试 2、电子产品检测、老化、气体放电 3、用于电子元器件的例行试验 4、速调管、磁控管、供电电源 5、各种高压试验设备配套电源 6、整机老练以及其它一切需要使用高电压输出的场合 技术指标

高压开关电源概念及分类

高压开关电源概念及分类 一、概念 高压开关电源是利用现代电力电子技术,控制高压开关管开通和关断的时间比率,维持不乱输出电压的一种电源,高压开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。高压开关电源和线性电源比拟,二者的本钱都跟着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源本钱在某一输出功率点上,反而高于高压开关电源,这一点称为本钱反转点。跟着电力电子技术的发展和立异,使得高压开关电源技术也在不断地立异,这一本钱反转点日益向低输出电力端移动,这为高压开关电源提供了广阔的发展空间。 高压开关电源高频化是其发展的方向,高频化使高压开关电源小型化,并使高压开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外高压开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。高压开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。SCR在高压开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用,GTR驱动难题,高压开关频率低,逐渐被IGBT和MOSFET 取代。 二、3个前提 1、高压开关:电力电子器件工作在高压开关状态而不是线性状态 2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频 3、直流:高压开关电源输出的是直流而不是交流 三、高压开关电源的分类: 人们在高压开关电源技术领域是边开发相关电力电子器件,边开发高压开关变频技术,两者相互促进推动着高压开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。高压开关电源可分为AC/DC 和DC/DC两大类,DC/DC变换器现已实现模块化,且设计技术及出产工艺在海内外均已成熟和尺度化,并已得到用户的认可,但AC/DC的模块化,因其自身的特性使得在模块化的进程中,碰到较为复杂的技术和工艺制造题目。以下分别对两类高压开关电源的结构和特性作以阐述。 四、接地 高压开关电源比线性电源会产生更多的干扰,对共模干扰敏感的用电设备,应采取接地和屏蔽措施,按ICE1000、EN61000、FCC等EMC限制,高压开关电源均采取EMC电磁兼容措施,因此高压开关电源一般应带有EMC电磁兼容滤波器。如利德华福技术的HA系列高压开关电源,将其FG端子接大地或接用户机壳,方能知足上述电磁兼容的要求。 五、保护电路 高压开关电源在设计中必需具有过流、过热、短路等保护功能,故在设计时应首选保护功能齐备的高压开关电源模块,并且其保护电路的技术参数应与用电设备的工作特性相匹配,以避免损坏用电设备或高压开关电源。

高频开关电源模块说明书

AC-DC4810/05系列高频开关电源模块 技术手册

目录 第一章概述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 第二章产品性能命名方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第三章主要特点。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第四章操作规程及一般维护。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第五章注意事项。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 第六章主要技术参数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4

AC-DC4810/05高频开关电源使用说明 一、概述 小型通讯设备广泛采用通讯标准48V/24V 电压等级,一般电流较小,但供电设备 亦要求管理功能完备,方便使用,具有后备供电功能。 AC-DC4810/05系列一体化电源模块及电源柜即是针对此产品设计而成,其中一体化电源内部设有如下部分,交流/直流整流器电源,充电管理电路,放电保护电路,3-5个分路负载管理单元,电池接口,总输出接口,分路负载接口,系统原理图如下: -OUT 5A -OUT1 3A -OUT2 2A -OUT3 1A -OUT4 1A 系统工作原理如下:当有市电工作时,整流器电源利用市电交流220V ,变换成直 流电源输出,一方面向负载提供供电电流,另一方面由充电管理单元向电池提供充电,电池容量可选12AH ,24AH ,38AH ,50AH ,其中充电管理单元设有降压限流充电管理电路,恒压浮充管理电路,保证电池能够快速可靠地完成充电功能。 当市电停电后,系统会由电池通过放电保护单元不间断的向负载连续提供供电,供电时间由选取电池容量及设备此时工作电流决定。 负载用电池容量 12AH 24AH 38AH 设备用电:3A 3小时 6小时 10小时 设备用电:5A 2.4小时 3.6小时 6小时 在电池放电时间较长时,电池继续放电可能导致过放电,故电源内设有电池过放 电保护电路,当发生过放电时,切断电池与输出之间的连线通路,不再向外输出,等待市电来电。 电源直流输出一般采用通讯负电源标示方法,即GND ,-OUT 。并且为方便用户使用,设有一个主输出,4个分路输出。各输出分路并设有负载分配管理单元,当负载大于额定电流2倍以上时,负载分配管理单元会停止向此负载输出其他分路功能正常工作,当负载恢复到正常额定值内时,该分路会继续提供输出。 市电 整流器电源 供电 充电管理单元 电池 放电保护单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元 分路负载管理单元

200kV高压开关电源研制_周长庚

第23卷第3期强激光与粒子束Vol.23,No.3 2011年3月H IGH POWE R LASE R AND PARTICLE BEAMS M ar.,2011  文章编号: 1001-4322(2011)03-0761-04 200kV高压开关电源研制* 周长庚, 李 彦, 娄本超, 伍春雷, 胡永宏 (中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900) 摘 要: 采用软开关电源技术和叠层式倍压器方法,研制成一台200kV高压发生器,介绍了其工作原理 和结构。高压开关电源主要由功率变换器、中频升压变压器和高压倍压器组成。其主要技术指标为:高压200 kV,输出电流10mA,工作频率20kH z,电压稳定度1%,纹波系数2%,连续工作时间为8h。测试结果表明, 该高压开关电源的性能指标达了设计要求。 关键词: 功率变换; 倍压; 高压; 中频; 连续工作时间 中图分类号: T L503.5 文献标志码: A doi:10.3788/HP LP B20112303.0761 200kV以上的高压电源是氘离子加速器的关键设备之一。与线形高压电源相比,高压开关电源(也称高压发生器)[1-3],采用中频逆变技术,具有体积小、重量轻、稳定度高等特点。但目前国内许多科研单位研制生产的高压开关电源主要应用于医疗设备、高压材料和设备的绝缘性能检测等领域,工作连续时间一般不超过1 h,由于工作频率只有7kH z左右,整体体积偏大,满负载运行时噪音较大[4-6],不适合在专用氘离子加速器方面的应用和发展。为此,我们采用软开关电源技术和叠层式倍压器方法,研制成一台200kV高压发生器,采用空气绝缘,其高压部分不必放置在绝缘油内,维修方便。 1 高压开关电源的原理和结构 如图1所示,高压开关电源主要由功率变换器、中频升压变压器和高压倍压器组成。高压开关电源工作过程为:AC/DC电路把交流220V电压转换成直流电压,功率变换器中的桥式开关电路将直流电压变换成幅值约为220V的中频脉冲电压信号,中频变压器把脉冲电压转换成正弦波,并将正弦波峰值升至9kV,经过中频高压整流、中频滤波和12级倍压,形成大于200kV直流高压,当加满负载时,保证输出电压为200kV。 Fig.1 Principle block diagram of200kV high voltage switch pow er supply 图1 200kV高压开关电源原理方框图 2 功率变换器 功率变换器是高压开关电源关键部件。如图2所示,功率变换器是由整流器、滤波器、过流保护电路、全桥开关、取样电路、电源控制器和驱动器等组成。其工作原理是:交流220V电压经整流、滤波后形成+220V和-220V的直流电压,通过过流保护电路加到全桥开关。电源控制器产生的脉冲调制信号通过驱动器控制全桥开关的导通和截止,从而输出幅度约为220V的中频脉冲功率信号。图3为全桥开关电路原理图。电源控制器采用UC3875开关电源移相PWM控制集成电路。对IGBT开关管S1~S4组成的全桥开关电路进行移相控制,S1,S3为超前臂,S2,S4为滞后臂。借助开关管的输出电容C1~C4充放电,在输出电容放电结束(电压为0V)的状态下完成开关管零电压导通,功率损耗最小,这就是软开关过程。软开关过程使整个高压开关电 *收稿日期:2010-06-21; 修订日期:2010-11-11 基金项目:中国工程物理研究院预研基金项目 作者简介:周长庚(1956—),男,博士,研究员,从事核技术及应用研究;zh ou changg@https://www.360docs.net/doc/7e5670818.html,。

基于UC3842的反激式开关电源的设计与仿真

基于UC3842的反激式开关电源的设计与仿真 华南理工大学电力学院冯自成 摘要:反激式开关电源由于纹波小、体积小、效率高等诸多优点占据着小功率开关电源的大部分市场。本文基于UC3842芯片设计了一款反激式开关电源,详细分析了主电路的工作原理、控制电路的设计以及保护电路的设计等,最后在开关电源仿真软件saber中搭建了仿真模型,验证了设计的正确性。 关键词:反激;开关电源;UC3842;反馈电路 ABSTRACT:Flyback switching power source occupies most of the market of low switching power source due to the small ripple,small size,high efficiency advantages.This paper designs a flyback circuit based on the UC3842chip,detailedly describes the working principle of the main circuit,the design of the control circuit and protection circuit.Finally a simulation model was built in saber software to verify the correctness of the design. KEYWORDS:flyback;switching source;UC3842;feedback 0引言 随着开关电源技术的飞速发展,近年来开关稳压电源正朝着小型化、高频化、集成化的方向发展,高效率的开关电源得到越来越多的重视[1]。单端反激式变换器因其电路简单可以高效提供直流输出等许多优点,特别适合用于小功率的开关电源的设计。开关电源的控制可以分为电压型控制和电流型控制,相比单闭环控制的电压型控制,双闭环电流控制具有不可比拟的优点,因此被广泛采用[2]。 本文采用电流型脉宽控制芯片UC3842设计了一款开关电源。UC3842是Unitorde公司(后被TI收购)生产的一种开关电源芯片,在工业生产中被广泛采用。它采用双闭环控制,不但可以使输出端电压保持稳定,而且可以防止原边电流过高,除此之外还集成了内部欠压锁定电路、过压保护电路,输出频率可以根据应用的需要进行调节,可以应用于500KHz频率以下的小功率开关电源中,设计人员只需要提供很少的外接电路就可以完成电路设计[3]。 1反激电路的工作原理 开关变换器是指利用半导体功率器件作为开关,将一种电源形态转变为另一种形态的主电路[4].反激式开关电源是开关变换器的一种,其主电路如图1所示。由于变压器同名端在一侧,故输出电压上负下正。当驱动信号为高电平时,开关管导通,电压源给原边电感充电,电感电流线性上升,直到开关管关断时刻,原边电流达到最大值。开关管导通期间,由于二极管承受反向电压,副边没有电流通过。当驱动信号为低电平时,开关管关断,副边二极管承受正向电压开始导通,

电除尘高频高压电源三种模式比对

电除尘高频高压电源三种控制模式的比对 魏文深 厦门市天源兴环保科技有限公司厦门同安工业集中区湖里园11号厂房 361100 摘要本文介绍了电除尘高频高压电源三种不同的调压控制机理,即调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式三种。从电除尘运行的角度分析了三种控制模式的特性和优势,提出几种控制模式的组合应是电除尘高频高压电源发展的方向。 关键词电除尘高频高压电源;调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式;开关频率;母线电压;间隙脉冲;闪络控制;节能模式 1 前言 近几年,随着高频高压电源在电除尘行业的应用,其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的1000---1600mA/80KV,满足了电除尘器大部分的要求,因此其应用范围和数量迅速扩大,对其应用研究也更加深入。 由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源,与可控硅电源有着本质的不同。其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定,但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源,有必要对其控制特点作特别的分析和研究,有利于高频电源的研究和推广,满足市场的需求。 2 电除尘高频高压电源技术方案 根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看,电除尘高频高压电源方案虽各有特色,但总结电路上基本上相类似,主要由工频整流滤波,谐振逆变电路,高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM 模块;控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。其不同在于触发控制模式上。 高频高压电源主回路工作原理及特点:

A 、工频整流、滤波。 三相380V 交流经三相整流得到直流电压,经LC 滤波输出530V 的直流母线电压。 B 、开关逆变:直流电压经由IPM 模块或IGBT 模块组成的全桥逆变电路。由于是大功率逆变,为减少开关损耗,降低开关模块的温升和电流电压应力,主回路均采用串联谐振拓补电路,即采用谐振电容Cs ,谐振电感Ls 及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。当L& C 参数选择合适,配合合适的开关频率和控制模式,能使开关模块工作在零电流开通和零电压关断模式,即软开关状态;大大降低了开关损耗,并且能有效减少进入高频变压器的高次谐波,也减少变压器及硅堆的损耗。 C 、高频升压、整流。逆变波形经高频变压器升压,再经高频整流桥整流,在ESP 负载上得到基本上纯直流电压波形。 3 电除尘高频高压电源控制方案 我们根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源分析来看,对高频触发脉冲控制主要可分为:调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式三种。 3.1 调频控制模式: 因主回路均采用串联谐振拓补电路,即软开关模式,它能大大降低开关损耗,提高逆变效能。而PWM (脉冲宽度调制)在软开关状态下较难调整,因此大多高频触发脉冲采用PFM (定脉宽调频)的方式,通过调节脉冲频率的调制控制方法将直流电压调制成一系列脉冲来调节ESP 平均电压和电流。该控制方式的核心在于控制ESP 平均电压和电流,由于频率降低相当于在单位频率下降低触发脉冲的有效占空比,通过缩短开通时间,加大关断时间来实现平均电压的调整。其特点是峰值不变,只改变平均值。其波形如下: 3.1.1谐振电流波形 20KHZ 开关频率 6KHZ 开关频率

基于OrCADPspice的高压电源设计与分析

收稿日期:2003-11 作者简介:戚栋(1963— ),男,辽宁大连人,汉族,副教授,主要从事特种电源及智能检测技术研究工作,发表论文50余篇,获国家专利5项 。 基于OrCAD Pspice 的高压电源设计与分析 戚 栋1,孙炳全2 (1.大连理工大学电气工程系,辽宁大连116024;2.大连民族学院) 摘要:介绍用OrC AD Pspice 对半波、全波和并列4倍压整流电路进行分析和比较的方法;由仿真结果知,并列倍压整流电路适宜用来制作性能较好的高压电源。 关键词:高压电源;仿真;OrC AD Pspice ;倍压整流电路 中图分类号:TP391 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2004)02-0054-02 Design and Analysis of H igh V oltage Supply B ased on OrCAD Pspice QI D ong ,S UN Bing 2quan (Dept.of E lectrical and E lectronics Engineering ,Dalian Univ.of T echnol.,Dalian 116024,China ) Abstract :In this paper ,three kinds of rectifing circuit (half wave ,full wave and doubling rectifing circuit )were analysed and com pared based on Orcad Pspice.The conclusion is that parallel v oltage doubling rectifing circuit is preferred in the im plementation of high v oltage supply. K ey w ords :High v oltage supply ;simulation ;Orcad Pspice ;v oltage doubling rectifing circuit 设计高压电源的传统过程是:方案选择→设计电 路→实验→修改→再实验→制作成品,其中往往需要进行反复实验和修改。但是,由于高压电源的实验成图1 半波、全波、并列4倍压整流电路的仿真电路 本比较高,并且具有一定的危险性,因此给设计者带来很多困难。 仿真技术可将“实验”与“修改”合二为一。目前,用于电路仿真的软件种类很多,Or 2C AD Pspice 是其中功能较强的一种。它像一块软件的电路面包板,我们可以在上面放置器件、电源、触发信号等,再根据需要来测试设计的电路是否合乎要求,然后予以必要的调整,直至仿真结果通过检测。1 倍压整流电路 为了获得高电压,通常采用以下方法:增加变压器 的变比(即增加次级绕组匝数),在变压器次级直接(或采用常规电源中的半波、全波整流方法)获得高压输出。这种方法在要求电源输出电压不太高的情况下是可行的,但是当要求电源输出电压较高时,若要在变压器次级直接获得高压输出,必然使变压器的次级绕组匝数过多。由于变压器绕组的层间寄生电容和线间寄生电容的影响,在变压器工作中会出现很大的充放电电流和噪声,使变压器的初级开关产生很大损耗,甚至无法正常工作。因此,在这种情况下为了既获得高压输出,又不致使变压器的次级端电压太高,需采用倍压整流电路将变压器次级较低电压“倍压”成高压直流电压。 倍压电路的种类很多,下面以4倍压电路(图1) 为例,分析和比较一下半波、全波和并列倍压电路的特点。 2 仿真分析 图1仿真电路中,V S 是信号源,R S 是信号源内阻, R L 是负载。令V S 是幅值为5000V 、频率为50H z 的正弦波信号源,R S =100 Ω,R L =30M Ω,电容C 1~C 4=0.22 μF 。由倍压整流电路原理知,在无载的情况下(即R L =∞),图1所示的三种倍压电路的输出电压均为20kV 左右。但在有载情况下,它们的输出电压明显不同(幅值、脉动、电压降),三种倍压电路对变压器的绝 缘水平、整流元件和级电容的耐压等级要求不同。图 — 45—仪表技术2004年第2期

电除尘高频高压电源三种控制模式的比对

电除尘高频高压电源三种控制模式的比对 三种控制模式:调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式 1 前言 近几年,随着高频高压电源在电除尘行业的应用,其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的1000---1600mA/80KV,满足了电除尘器大部分的要求,因此其应用范围和数量迅速扩大,对其应用研究也更加深入。 由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源,与可控硅电源有着本质的不同。其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定,但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源,有必要对其控制特点作特别的分析和研究,有利于高频电源的研究和推广,满足市场的需求。 2 电除尘高频高压电源技术方案 根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看,电除尘高频高压电源方案虽各有特色,但总结电路上基本上相类似,主要由工频整流滤波,谐振逆变电路,高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM模块;控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。其不同在于触发控制模式上。 高频高压电源主回路工作原理及特点: A、工频整流、滤波。 三相380V交流经三相整流得到直流电压,经LC滤波输出530V的直流母线电压。

B、开关逆变: 直流电压经由PM模块或IGBT模块组成的全桥逆变电路。由于是大功率逆变,为减少开关损耗,降低开关模块的温升和电流电压应力,主回路均采用串联谐振拓补电路,即采用谐振电容Cs,谐振电感Ls及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。当L&C参数选择合适,配合合适的开关频率和控制模式,能使开关模块工作在零电流开通和零电压关断模式,即软开关状态;大大降低了开关损耗,并且能有效减少进入高频变压器的高次谐波,也减少变压器及硅堆的损耗。 C、高频升压、整流。 逆变波形经高频变压器升压,再经高频整流桥整流,在ESP负载上得到基本上纯直流电压波形。 3电除尘高频高压电源控制方案 我们根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源分析来看,对高频触发脉冲控制主要可分为:调频控制模式;调幅控制模式;脉冲控制模式三种。 3.1 调频控制模式: 因主回路均采用串联谐振拓补电路,即软开关模式,它能大大降低开关损耗,提高逆变效能。而PWM(脉冲宽度调制)在软开关状态下较难调整,因此大多高频触发脉冲采用PFM(定脉宽调频)的方式,通过调节脉冲频率的调制控制方法将直流电压调制成一系列脉冲来调节ESP平均电压和 电流。该控制方式的核心在于控制ESP平均电压和电流,由于频率降低相当于在单位频率下降低触发脉冲的有效占空比,通过缩短开通时间,加大关断时间来实现平均电压的调整。其特点是峰值不变,只改变平均值。 3.1.1谐振电流波形 通过上述波形可以看出,该控制模式下仅在20KHZ的设计频率下,可以实现连续的电流,实现纯直流供电,输出功率最大。频率降低后,二次电压平均值降低,电压脉动系数变化不大,但电流峰值提高,平均值降低。输出平均功率下降,冲击加大,变压器效率会降低。 由于电除尘运行时较难在设计指标下运行,加上电场频繁的闪络放电,该控制模式必须在低于设计频率下运行,效能相对有所降低。该模式适应于电场相对平稳的场合,在轻载和放电频繁的场合适应性较差。 通过在模拟电场不同频率运行试验,该方式随着频率 下降,电转换效能同时降低的结论。 4.2 调幅控制模式:

-48V高频开关电源

深圳市普顿电力设备有限公司 48V直流通信电源 (直流变换器-通信电源-高频开关电源)(通信机房基站移动通信专用) 使 用 手 册

一:普顿整流模块简介 (一) 整流模块的工作原理 整流模块的原理框图如图5-1所示,EMI 电路有两个功能: 1)防止市电电网由于负载的开关及闪电造成的尖峰对整流模块造成的危害; 2)阻止整流模块内高频开关产生的干扰电压及电流反灌给电网。 EMI 交流输入 全桥整流 DC/DC 变换电路 输出整流滤波电路 PWM 控制电路 电压、电流检测 监控接口 直流输出 图5-1 普顿-4830-2U 整流模块工作原理框图 整流模块变换电路为双正激拓扑结构,开关管同时导通,不存在桥式拓扑中桥臂直通的危险;变压器也不存在因偏磁而造成饱和的危险;从拓扑结构上保证了模块的可靠性。双路互补倍频的双正激拓扑,使整流模块工作频率高达160kHz 。 本模块的设计采用了高频脉宽调制技术,低差自主均流技术,以及高可靠快速保护技术。低差自主均流控制单元确保模块并联运行时实现模块间自动均流,从轻载(5%负载)到额定负载,模块间最大电流误差<2A 。高可靠快速保护以及专门设计的短路回收特性,确保模块长期短路也不会损坏,完善的保护功能保证了系统与模块安全可靠运行。 该模块具有150V AC ~300V AC 的电压输入范围。为确保模块安全可靠地工作,设计了二级限流功能,当电网电压在176V AC ±5V 以下时,电源模块自动进入限流工作区间,最大输出电流为15A ;当电网电压在176V AC ±5V 到300V AC 之间时,模块额定工作电流为30A 。

整流模块采用了输入、输出滤波电路及屏蔽结构,使模块具有电磁兼容性,各项杂音指标均优于部颁标准。模块结构以及内部元器件布局,考虑了各种安全规范,使模块具有较高的安全性。 二:普顿整流模块外形结构 图5-2 输出显示DISPLAY CD 电流显示 电压显示 VD POWER 电源开关 运行 RUN 均充微调 EC ADJ FC 浮充 均充 EC 浮充微调 FC ADJ MANUAL手动 自动AUTO 故障 ALM DC+DC-E N L 并机接口 A型机箱机械尺寸图 图5-3

直流稳压电源的设计与仿真

淮海工学院课程设计报告书 课程名称:通信电子线路课程设计题目:直流稳压电源的设计系(院):东港学院 学期:2010-2011-1 专业班级:D通信081 姓名:宗淙 学号:510822114

直流稳压电源 1引言 近些年来,随着微机,小型计算机的普及和航空数据的通信,交通邮电事业的讯速发展,和对各种自动化仪器、仪表和设备配套的供求,当代对电源的需求量不断增大,而且对电源的性能、效率、重量、尺寸和可靠性以及诸如程序控制、电源通/断、远距离操作和信息保护等功能提出了更高的要求。人们对于这些要求,传统的线性稳压电源[1]已不能满足我们的日常要求,和线性稳压电源相比,稳压电源具有以下的一些优越性: 1.工作效率高 2.稳压效果好 3.体积小质量小 4.安全性能好 1.1 设计目的 1.通过本次课程设计课题的设计,较好掌握电子线路系统的设计方案和设计步骤。 2.学会直流稳压电源的设计方法和PCB板的制作 3.培养操作Protel的技能以及分析和解决实际问题的能力。 1. 2 设计意义 1.通过本次的课程设计,进一步加强理解了所学的理论专业知识和实践技能 2.在本次的课程设计过程中着重培养独立工作、独立思考并运用已所学的专业知识解决实际问题的能力,同时还培养了独立获取新知识的能力; 3.通过本次课程设计加强对调研调查、资料获取、实验方法、数据资料的综合处理、计算机应用等最基本的工作实践和科研能力的培养。 1.3 设计的内容要求 1.设计并制作一个连续可调直流稳压电源,主要技术指标要求 (1)输出电压可调:U =+3V~+15V o =800mA (2)最大输出电流:I omax ≤15mV (3)输出电压变化量:ΔU o ≤0.003 (4)稳压系数[2]:S V 2.设计电路原理图结构,运用Protel画出相应的原理电路图,通过计算确定元件参数,选择电路元件。 3.自拟实验方法、步骤及数据表格,制出电路原理图的PCB板

高压电源的工作原理以及应用和设计原理

工作原理 高压直流电源产生的负高压,接入电晕极(阴极),它与沉淀极(阳极)之间产生电场,电场强度超过一定极限后在阴阳两极间即产生电晕放电。此时流经电场区的气体发生电离, 产生大量的离子和电子。周围可以听见强烈的电磁风声。光线暗时可见紫兰色电晕。通过电 场的煤气中的焦油、粉尘、水雾等粒子与离子或电子结合而荷电,在电场力的作用下向两极 运动。由于电子质量小,运动速度快,空间分布广,所以主要是荷负电的粒子向沉淀极运动。到达沉淀极板中和后,依靠残存的静电引力和分子间凝聚力首先吸附于沉淀极,而后靠自身 重力沿极板下落,通过焦油出口排出。 高压电源的应用 高压直流电源是将Ac220V电网电能转变成特种形式的高压电源,高压直流电源按输出电压 极性可分为正极性和负极性两种。高压直流电源已经广泛应用于各行各业,仪器仪表各种电 子设备,农业领域也有应用,例如农业环境静电除尘,静电喷雾杀虫,农业物料静电喷涂包裹,农产品加工中的静电植绒、农业生物静电效应研究、静电杀菌、农业种子静电处理等等。随着农业科学技术的不断发展进步,农业科学研究和农业工程应用实践对高压静电电源的需 求逐年增多,对其精度、性能、规格、品种、类型、体积、智能化操作等方面都提出了许多 新的要求,现有的高压直流电源已经不能满足农业领域中的许多需要,研究和开发适合农业 领域要求的多种新型直流高压电源已经成为一种客观需求,而且其社会效益和经济效益都比 较显著,市场前景比较光明。信息来源:武汉凯琛威电子科技有限公司 回顾高压直流电源发展历史,高压直流电源最初是将工频电压直接经高压变压器升压后整流 滤波,或升压后再倍压整流后得到高压的,其基本原理如图1所示。随着科学技术的发展, 后来高压直流电源才发展到了线性高压直流电源。早期的高压直流电源通常采用220 V工频 交流经变压器升压,整流滤波获得,电源的体积和重量很大,并且纹波较大,稳定性不高, 效率低。目前的高压电源主要采用开关电源技术,PWM波的产生芯片主要用SG3525(集成PWM控制芯片)或者UC3875(移相谐振全桥软开关控制器)做成高频高压电源,大大减小 了电源体积和重量,提高了电源的稳定性和效率。但SG3525功能单一、产生的PWM波形 也没有DSP产生的PWM波形稳定性好,并不能实现与上位机通讯及智能调压等功能。此处 设计以DSP为控制核心,DSP产生的死区可调的PWM波完全可代替SG3525或UC3875所 产生的PWM波,还可实现电源输出调压和过压过流保护等功能。 高压电源的重要特点就是快速可靠保护。例如过流保护、过压保护、击穿短路保护等,这里 在新型直流高压电源研制上尝试应用新的技术手段,提出新的设计思路来解决这些问题。 2 设计原理 高压电源的总体框图如图1所示,电路主要分为主电路和控制保护电路两部分。该系统的工 作原理:先将市电220 V/50 Hz通过全桥整流滤波后,变成300 V左右直流电压,将其通过PWM的Buck变换得到0~300 V可调直流电压。然后直流电经过DC/AC逆变成高频电压,经过谐振电路和高频变压器后电压变为10 kV左右,再经倍压整流得到所需的电压。DSP系 统为DC/DC提供电压输出幅值的给定信号,同时接收DC/DC环节来的反馈信号,并实时地做出反应,控制DC/DC环节输出电压的大小。对于DC/AC环节,DSP系统通过输出4 路脉宽可调的PWM信号控制逆变环节4个IGBT的通断,并且接收反馈动作信号,控制4 路PWM的脉宽来达到控制逆变环节输出电压的目的。DSP系统还可进行输出电压测量,并 且提供一个良好的人机接口,实时地显示各个参数值,并提供操作控制

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