本科生毕业设计开题报告范本

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√ 科研
、拟采用的研究思路与方法 研究意义、研究现状、研究内容、拟采用的研究思路与方法 内容 思路与
开关损耗，提高开频率。这种软开关就是一种无损缓冲电路，它不但能使开关软化，而 且还具有电路简单，不需要附加谐振网络，成本低廉的特点。输入端加装高效输入滤波 器和有源功率校正器，并采用串并联补偿技术降低输入电流的失真度，减小 UPS 电源 对市电电源的污染，使其向绿色电能变换型发展。 为实现 UPS 电源的小型化，减小输出变压器即输出滤波器的尺寸，减小电磁干扰， 防止高频变压器的饱和。目前，韩国采用的串联谐振逆变器，再经过隔离变压器和变频 器组成高频连接的 UPS。 数字控制已成为新型 UPS 控制技术发展的主流，即广泛应用数字处理器 DSP，尽 可能使控制电路全微处理器化。因为数字控制器具有精度高，抗干扰能力强，易于实现 对 UPS 的检测、故障诊断和隔离，易于实现遥控遥测，易于实现多台 UPS 的并联和热 插拔，易于实现对蓄电池的监控和管理。也就是说，计算机的介入可以使 UPS 实现智 能化管理，可以使电源运行在最优化状态。 蓄电池是 UPS 的心脏，目前，UPS 一般都使用免维护密封铅酸蓄电池，美国还运 用了高功率铅-空气备用电源装置（RPU）取代蓄电池。为增大电池的使用寿命，目前使 用一种三阶段电池管理方案，即恒流均衡充电、浮充充电和自然放电三大阶段，以防止 过充、过放。现已引入以微处理监控技术为主的电池管理体系，随时观察电池充、放电 状态，对电池充、放电进行双重保护。 市场需求促进了 UPS 性能的不断提高，科技的进步则推动了 UPS 技术的不断向前 发展，使 UPS 向高频化、冗余并联化、数字化、可造化、智能化、绿色化、经济化发 展。 近几年，境外主要电源供应商逐渐看好中国电力电子电源市场的巨大潜力，纷纷把 重点转向中国大陆。在 UPS 电源产品方面有山特、艾默生(Emerson)、APC、爱克赛、 梅兰日兰、荷兰海泰克、Active Power 公司、施恩禧电气（S&C）、三菱等。而现在中 国本土也已形成一批超亿元的电源企业，如：中兴通讯、厦门科华、武汉洲际、烟台东 方电子信息集团等，他们有较强的技术力量和开发能力。UPS 电源技术也向着多功能、 大功率、集成化的方向发展，其中 UPS 电源行业中的厦门科华、冠军、科士达、易事 特、捷益达等一批民营企业领跑在国内 UPS 市场的前列。 研究内容： UPS 电源系统主要包括以下几个部分：输入整流、滤波、降压、逆变部分、蓄电池 一市电转换部分、畜电池充放电部分、推挽式逆变电路及其控制部分。本设计从 UPS 的需求出发，给出三相在线式 UPS 电源的整体方案，确定基于 AT89C51 单片机实现智 能三相在线式 UPS 电源的主要功能。UPS 电源的检测电路在设计中也是非常重要的一 部分，它能保证电源系统可靠的运行，因为市电是不稳定的，它可能会出现断电、畸变 等情况，而当时点断电的时候需要切换至蓄电池供电，而蓄电池得能量是由市电首先经
本科毕业设计（论文） 本科毕业设计（论文）开题报告
姓 名 XXX 专业班级 XXX 指导教师 XXX
一、课题的名称、来源 课题的名称、 1.课题名称 1.课题名称 三相在线式 UPS 电源的设计 2.课题来源 2.课题来源 研究意义： 当今时代，计算机技术迅速发展，计算机被广泛的应用到电力、通信、银行、化工、 军事等各行各业。 尤其是计算机网络和电信网络有机的结合在一起的第三代互联网的兴 起，其必将承担起向国民经济各个重要领域提供全年不间断的高可靠、高安全度和高速 的信息资源服务。然而交流输入电源（亦称市电、电网）有时可能会发生供电中断，电 力衰减，电压波动，波形失真，频率变化串入尖峰浪涌干扰等现象。电源是计算机及其 系统的心脏，电源的可靠性是计算机正常工作的保证，所以它是极为重要的。 UPS(不间断电源)是以逆变器为主要组成部分的静止型恒压横频电力电子装置，具 有保证电压频率稳定，对市电有稳压作用，能在电网电压波动时稳定电压，并且能抑制 电网的电力谐波干扰、电压瞬间跌落、高压浪涌、电压波形畸变、电磁干扰等电力污染， 改进电网质量，为计算机及其它设备提供电压稳定、波形纯正的电力供给。 随着新技术不断开发和在实践中的逐步应用，可以预见：今后 UPS 将向着高频化、 智能化、网络化和大容量单机冗余化的方向发展。一个智能化 UPS 电源除完成 UPS 电 源相应部分正常运行的控制功能外，还应完成以下功能：对运行中的 UPS 电源进行实 时监测，对电路中的重要数据信息进行分析处理，从中得出各部分电路工作是否正常； 在 UPS 电源发生故障时，能根据检测结果及时进行分析，诊断出故障部位，并给出处 理方法，完成部分控制工作。在 UPS 电源发生故障时，根据现场需要及时采取必要的 自身应急保护控制动作，以防故障影响面的扩大；完成必要的自身维护能根据不同 UPS 蓄电池的不同要求，对电池进行不同的充电，并自动完成电池状态的测试与维护；自动 显示所监测的数据信息，在设备运行异常或发生故障时，能够实时自动记录有关信息， 并形成档案，供工程技术人员查阅；能够用程序控制 UPS 电源的启动或停止，实现无 人值守的自动操作；具有交换信息功能，可以随时向计算机输入或从联网机获取信息。 研究现状： 自从 UPS 问世以来，经过了几个阶段：开始的服务对象只是计算机，电路形式也 只是传统的双变换，其不足之处就是效率太低，不能充分利用市电。 UPS 现已广泛采用与传统谐振式 ZUS、ZCS 软开关不同的广义软开关技术来减小 √ 生产
整流器整流充电得到的，待需要的时候再输出由逆变器逆变成交流电供给负载，这里的 蓄电池电位也需要检测并进行相应的保护；在负载侧由于可能出现负载短路等情况，所 以为了保护电源及负载，在负载侧通常也会加一个过电流检测电路。 逆变器是整个电源的核心，它的工作原理也是本设计的一个重要内容，设计中采用 的是 SA4828 芯片来产生 6 路 PWM 脉冲，从而来控制 IGBT 的开通和关断，这是逆变 器工作的一个简单介绍，具体的工作原理将在本论文中作细的介绍。 拟采用的思路与方法： 本设计的思路就是由整体到局部逐步细化的方式来完成设计， 确定总体设计的方案 然后再针对每一部分要实现的功能，设计出相应的实现电路。 本设计的重点是放在 UPS 电源的硬件和软件设计上，对于硬件设计来说，主要是 从分析 AT89C51 单片机的主要特点出发，实现市电检测模块的设计，充电电路，蓄电 池过压及欠压检测电路模块的设计，直流过电压检测电路的设计，PWM 逆变及驱动模 块电路的设计输出过电流检测模块电路，辅助电源，面板显示及报警电路的设计等。对 于软件设计来说，根据本设计所要实现的功能，画出系统软件流程方框图，通过编程方 式实现智能 UPS 电源的信号产生、人机界面、与 PC 机通信、故障显示及报警等功能。 针对智能 UPS 电源功能的实现，在设计中将会遇到电路检测、电路稳压、电路保护、 电路报警等难点。针对这些问题，本课题将提出智能 UPS 电源的设计方案，来实现各 单元检测电路功能。同时基于智能 UPS 电源软件系统的结构，对智能 UPS 进行了硬件 功能实现模块、信号产生模块、人机界面模块、通信模块、等的软件设计。 三、主要参考文献 主要参考文献 [1] 王兆安，黄俊. 电力电子技术（第四版）[M]. 北京：机械工业出版社，2009. [2] 王其英，何春华. UPS 不间断电源剖析与应用[M]. 北京：科学出版社，1996. [3] 李成章. 智能化 UPS 供电系统原理与维修[D]. 北京：电子工业出版社，1999. [4] 王其英，刘秀荣. 新型不停电电源（UPS）的管理和使用[M]. 北京：人民邮电出版 社，2005. [5] 黄友锐. 单片机原理及应用[M]. 合肥：合肥工业大学出版社，2006. [6] 张乃国. UPS 供电系统应用手册[M]. 北京：电子工业出版社，2003. [7] 孙哲. 一种实用在线式 UPS 的设计[D]. 大连：大连连理工大学电气专业，2007. [8] 陈静，何湘宁. 智能 UPS 的研究和发展[J]. 中国电力，2002：43-50 [9] Farrukh Kamran and Thomas G Habetler. A novel on-line UPS with universal filtering capabilities [J]. IEEE, 2002:399-411 [10] Dipl-Ing Wilheim Solter. A new international UPS classification by IEC 62040-3[J], IEEE, 2001:33-38 [11] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统[M]. 北京：机械工业出版社，1992.