毕业设计矿用本安直流电源的设计 开题报告

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毕业设计-直流稳压电源毕业论文

毕业设计-直流稳压电源毕业论文

毕业设计(论文)说明书电子工程系电气自动化技术专业毕业设计(论文)题目直流稳压电源的设计学生姓名学号指导教师职称毕业设计(论文)答辩成绩评定书系部电子工程系专业电气自动化技术设计(论文)题目直流稳压电源的设计成绩总评____________学生姓名学号指导老师职称评阅老师职称答辩委员会主任(签字)毕业设计(论文)任务书系专业学生姓名学号一、毕业设计(论文)题目直流稳压电源的设计二、毕业设计(论文)时间年月日至年月日三、毕业设计(论文)地点:四、毕业设计(论文)的内容要求:1、输出电压在0—24V之间可任意可调,输出电流最大3A2、输出电压设定值稳定度为1%3、输出电压中文波小于10mV指导老师年月日批准__ ___ ____ 年月日毕业设计(论文)答辩记录摘要直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。

直流稳压电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使直流稳压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。

本文主要以半桥变换电路为开关电源的主电路,设计一台品质优良的直流开关稳压电源。

直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比较复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件安装的电子系统。

晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。

因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。

保护电路的种类很多,这里介绍极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。

通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。

直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响,文中分析了直流高压稳压电源的构成原理,建立了温度稳定性的数学模型,给出了精确和可行的定量计算方法,并应用到具体的实例中加以验证,说明了该模型的应用价值,对直流高压稳压电源的设计具有理论指导作用。

关键词:稳压器半桥变换电路数学模型应用价值目录第一章直流稳压器原理 (3)第二章直流稳压电源简介 (6)§2.1 直流稳压电源的构成 (6)§2.2 直流稳压电源的分类 (6)§2.3 直流稳压电源的技术指标 (7)第三章直流稳压电源的设计 (8)§3.1设计目的及要求 (8)§3.2设计步骤及思路 (9)§3.2.1直流稳压电源设计思路 (10)§3.2.2直流稳压电源原理 (8)§3.2.3总体电路图 (8)§3.3单元电路设计与原理说明 (9)3.3.1电源变压器 (10)3.3.2整流电路 (11)3.3.3滤波电路 (12)3.3.4稳压电路 (12)3.3.5元器件选择和电路参数计算说明 (14)§3.4 电路板的设计 (15)第四章电路仿真 (17)§4.1 测试要求 (17)§4.2 测试结果和计算结果分析 (17)§4.3 电路的误差分析与改进 (18)心得体会 (19)第一章直流稳压器原理直流开关稳压器的输入一般都是未稳压直流电源。

直流稳压电源--开题报告

直流稳压电源--开题报告
主要涉及的技术:模拟电路技术、高频电路分析、数字电路技术、智能仪器 控制技术等,在了解它们的基础上,又查阅了系统设计所需主要元器件的资料, 各元件调研如下:
电源变压器:能将 220V、50Hz 输入电压降压,根据设计系统要求,选择次级 输出为 18V、50Hz 电压的变压器。
三 端 稳 压 器 : 系 统 设 计 要 求 正 电 压 输 出 0~15V 电 压 , 稳 压 器 LM317 从 1.25V~37V 输出可调,同时具有较高的稳压精度、较高的纹波抑制比和较好的输 出电压温度特性等。7805 输出电压 5V、电流 0.5A 可用于单片机的电源提供。
主要内容: 1.研究直流稳压电源的方法与原理。 2.设计直流稳压电源的实现方案。 3.选择器件实现系统的硬件电路。 4.编写程序和调试系统。
重点: 1、稳定直流电源的模拟电路部分设计; 2、可调稳压电路的设计; 3、电压显示的数字电路部分设计。
难点: 1、可调稳压电路从0V~3V变换的稳定输出; 2、+、-按钮控制步进0.1V输出。
预期提交的毕业设计资料: 1、 可正常工作的直流稳压电源; 2、 软件提供相应的电子文档; 3、 完成规定字数的毕业设计(论文)说明书,论文字数约 2 万字; 4、 用英文撰写毕业设计论文详细摘要(要求 300~500 单词); 5、 英文翻译稿(4 万字符),并附原文。
指导教师意见
毕业设计(论文)开题报告
现有设备和实验条件: 计算机,示波器,万用表。
毕业设计(论文)开题报告
3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料
实施方案: 系统硬件框图如图 1 所示。
电源变压器
整流电路
滤波电路
稳压电路
D/A 转换电路
AT89S51 单片机

DC电源的开题报告

DC电源的开题报告

5kW全桥软开关DC/DC电源的开题报告1.项目背景随着科技的不断发展,能源问题日益凸显。

为了满足人们对清洁能源的需求,太阳能光伏系统得到了广泛应用。

在太阳能光伏系统中,DC/DC电源起到了关键的作用,能够将太阳能电池板输出的直流电转换为符合要求的直流电,并向电池组进行充电或向电网输出电能。

因此,DC/DC电源的性能和可靠性对于太阳能光伏系统的性能和可靠性具有重要影响。

本项目旨在设计一个5kW的全桥软开关DC/DC电源,以满足大规模太阳能光伏系统的需求。

该电源具有高效率、高稳定性和高可靠性,同时具备过压、欠压、过流和过温等多种保护功能。

2.研究内容本项目的研究内容主要包括以下几个方面:(1)全桥软开关DC/DC电源拓扑的选取和设计。

(2)功率开关器件的选型和参数的计算。

(3)控制电路的设计和实现,包括PWM控制电路、保护电路等。

(4)硬件电路的布局和调试。

(5)软件程序的编写和测试。

(6)系统的性能测试和评估。

3.研究意义太阳能光伏系统是清洁能源的重要组成部分,具有广阔的应用前景。

而高效、稳定和可靠的DC/DC电源是太阳能光伏系统中的核心部件之一。

本项目的研究将对太阳能光伏系统的性能和可靠性提升具有积极的意义。

此外,本项目还将有助于提升我国在光伏领域的技术水平和竞争力。

4.研究方法本项目采用理论分析和实验验证相结合的方法,首先通过理论计算和仿真分析,确定全桥软开关DC/DC电源的拓扑结构、功率开关器件的选型和参数计算,控制电路的设计等。

然后,通过硬件实现和测试,进行硬件电路的布局和调试,软件程序的编写和测试,并对系统进行性能测试和评估。

5.预期成果本项目将设计与实现一个5kW的全桥软开关DC/DC电源,具备高效率、高稳定性和高可靠性,具有过压、欠压、过流和过温等多种保护功能。

同时,本项目将基于实际的光伏发电系统进行性能测试和评估,展示电源系统的优良性能,验证电源系统的可靠性和稳定性。

数控直流电源--开题报告 毕业设计

数控直流电源--开题报告  毕业设计

浙江师范大学本科毕业设计(论文)开题报告三、研究的内容及可行性分析课题研究内容:1.设计一款稳定性好、精度高、输出可预置的直流电流源。

2. 数控直流电流源设计的具体参数要求:(1)输出电流范围:20mA~2000mA;(2)可设置并显示输出电流给定值,要求输出电流与给定值偏差的绝对值小于等于给定值的1%+10 mA;(3)具有“+”、“-”步进调整功能,步进≤10mA;(4)改变负载电阻,输出电压在10V以内变化时,要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1%+10 mA;(5)纹波电流≤2mA;课题可行性分析本课题准备采用AT89C52作为数控直流电流源的控制核心, 为了实现电流设置、控制、输出、测量和显示。

该数控直流电流源由电流源模块、测量模块、数控模块、显示模块构成。

电流源模准备块采用集成运放和大功率复合管构成的闭环电压深度负反馈电路。

测量模块准备由双积分型高精度A/D来测量取样电阻上的电压值进而转化为电流值来完成。

数控模块准备以单片机为核心控制高精度D/A的输出电压送入电流源模块,可完成对输出电流的小步进控制。

通过键盘输入给定值,由D/A转换器将数字信号转换成模拟信号,经D/A输出电压作为恒流源的参考电压,用中文液晶显示输出。

本设计的系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图采用AT89C52单片机作为整机的控制单元,通过改变D/A的输入数字量来改变输出电压值,从而使输出功率管的基极电压发生变化,间接地改变输出电流的大小。

为了能够使系统具备检测实际输出电流值的大小,可以将电流通过取样电阻转换成电压,并经过A/D 转换器(MAX197)进行模/数转换,间接用单片机对电压进行采样,然后进行数据处理及显示。

1. 键盘与显示电路使用单片机作为这一控制的核心,单片机与键盘相连,采用查询方式,由键盘控制输入电流,同时也由键盘进行控制其步进调整功能。

显示器LCD 选用1602B ,具有体积小、质量轻、功耗低等优点,单片机四条数据线与其相连,数据分两次传送;两条控制线E 、R/S 控制LCD 的显示。

浅谈矿用隔爆兼本安型直流稳压电源设计方案

浅谈矿用隔爆兼本安型直流稳压电源设计方案

浅谈矿用隔爆兼本安型直流稳压电源设计方案随着煤矿现代化程度的不断提高,对煤矿供电的可靠性、安全性提出越来越高的要求。

本安电源是煤矿井下的重要电气设备,它的安全运行是现代化煤矿中其他矿井下各类电气设备高效率、高质量运转的保证。

但是由于矿井下特殊的工作环境和其他原因,目前,煤矿井下本安电源的管理还存在若干问题:首先,矿井下本安电源种类繁多、独立性强,若不在现场很难检测它们的工作状态;其次,这些电源的功能参数各不相同,电源的维护管理也不统一。

如果矿井下现场设备的供电情况不能在第一时间获取,一旦发生电源故障,不仅影响设备运行,还可能导致重大事故的发生。

近年来,数字矿山的提出使得本安电源已经由独立的外部设备产品发展成为整个通信系统不可分割的一部分。

这不仅要求本安电源具备传统的供电、防爆等功能,而且应该通过CAN通信接口、以太网通信接口或458总线等具备智能通讯的能力,以实现本安电源可方便快捷的接入数字通信系统中。

基于此,本文提出了一种智能型矿用隔爆兼本安型直流稳压电源的设计,能够解决当前电源独立、管理不规范、供电情况不明以及电源故障情况等,实现本安电源的网络化、智能化。

1 智能型本安电源结构本安型电路是指在规定的试验条件下正常工作或在规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性气体混合物的电路。

智能本安型电源的设计目的是保证操作者的人身安全、防止出现事故后电源故障、电源不正常时能够自我修复或及时断电报警、通过网络控制与监测电源工作情况等。

因此,智能本安电源的设计采用降压、整流、稳压、过流过压保护、充电及快速切断模块、CAN通信接口模块、微控制器模块。

本文设计的本安电源原理框图如图1所示。

交流电通过隔爆电磁开关直接控制整个电源的交流输入,再将交流电输入变压器降压,经整流、滤波、稳压电路1输出直流电,给蓄电池充电。

用过整流、滤波、稳压电路2输出的直流电给负载供电,经过切换电路,所选择的一路输出电压经过稳压、多重过流和过压保护电路输出可靠的本安电源。

直流充电电源设计【开题报告】

直流充电电源设计【开题报告】

开题报告电气工程及其自动化直流充电电源设计一、课题研究意义及现状在上世纪九十年代之前大部分使用的还是无控制、无保护的工频变压器降压加整流这样简简单单所谓的充电器,使用时往往需人员值守,人工调节充电参数,否则大有充坏电池的可能。

到了九十年代,随着电子技术的迅猛发展,特别是电动车行业的发展,结合成本等因素用开关电源及电子自动控制的充电器也迅速普及于民用,相继推出了恒流、限压的二段式和恒流、限压、涓流(保压)的三段式充电器。

现在普遍使用的也就这三段式了。

经过这些年的使用,普通三段式所存在的不足越来越被行业人员所察觉,它虽然有所说的智能控制,只是对于充电时的电压、电流的控制而忽略了对电池充电无比重要的脉动成分和温度特征,对付电动车电池的特征参数离散、串联格数多、温度影响大等特殊性,其“智能控制”也成为了“呆板作为”。

在它控制下的蓄电池或多或少的存在过充、欠充、失水、硫化、失衡、热失控等结症。

那么,有无更好的充电模式呢?目前呼声最高的莫过于脉冲充电技术。

随着电力电子技术、电机技术、蓄电池技术的快速发展,以电力驱动的电动车越来越普及,因其无污染、能耗少、噪音低、易驾驶等特点,有着取代传统内燃机车的趋势,成为国内外大力推广和发展的交通工具。

目前,电动车核心部件中的电动机、控制器和车体三大部件在理论和技术上已较为成熟,而另两大部件蓄电池、充电器的发展还不能满足电动车的发展要求,有一些理论和技术问题还有待解决,现已成为影响电动交通工具发展的瓶颈。

目前,我国的电动车用动力蓄电池大多为铅酸蓄电池,这主要是由于铅酸蓄电池具有技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好、无记忆效应等优点。

铅酸蓄电池具有价格低廉、供电可靠、电压稳定等优点,因此广泛应用于国防、通信、铁路、交通、工农业生产部门。

近年来全密封免维护铅酸蓄电池其密封好、无泄漏、无污染等优点,能够保证人体和各种用电设备的安全,而且在整个寿命期间,无需任何维护。

直流稳压电源开题报告

直流稳压电源开题报告

直流稳压电源开题报告直流稳压电源开题报告一、引言直流稳压电源是电子设备中常用的一种电源类型,它能够将交流电转换为稳定的直流电,并保持输出电压在一定范围内的稳定性。

本文将对直流稳压电源的原理、应用以及设计过程进行探讨。

二、直流稳压电源原理直流稳压电源的核心原理是通过整流、滤波和稳压三个步骤来实现。

首先,交流电经过整流桥整流,将其转换为脉动的直流电。

然后,通过滤波电路去除脉动,使电压更加平稳。

最后,稳压电路根据反馈信号对输出电压进行调节,以保持其稳定性。

三、直流稳压电源的应用领域直流稳压电源广泛应用于各个领域,如通信、工业控制、医疗设备等。

在通信领域中,直流稳压电源用于提供稳定的电源供应,确保通信设备的正常运行。

在工业控制领域中,直流稳压电源用于驱动各种电子元件,保证工业生产的稳定性和可靠性。

在医疗设备领域中,直流稳压电源用于为各种医疗设备提供电源,保障医疗服务的安全和稳定。

四、直流稳压电源设计过程直流稳压电源的设计过程包括选型、电路设计和性能测试三个步骤。

首先,根据实际需求选取合适的电源模块,考虑到输出电压、电流、效率等因素。

其次,进行电路设计,包括整流、滤波和稳压电路的设计。

在整流电路中,选择合适的整流桥和滤波电容,以确保输出电流的稳定性。

在稳压电路中,采用反馈控制的方式对输出电压进行调节,保持其稳定性。

最后,进行性能测试,包括输出电压波动、负载能力、效率等指标的测试,以验证设计的可行性和稳定性。

五、直流稳压电源的发展趋势随着科技的不断进步,直流稳压电源也在不断发展。

未来,直流稳压电源将更加高效、小型化和智能化。

高效性能将使电源在转换过程中的能量损失减少,提高整体效率。

小型化设计将使电源更加便携和适应各种场景的需求。

智能化技术的应用将使电源具备自动检测和调节功能,提高其稳定性和可靠性。

六、结论直流稳压电源是电子设备中不可或缺的一部分,它能够为各种设备提供稳定的电源供应。

本文对直流稳压电源的原理、应用、设计过程以及发展趋势进行了探讨。

开关电源开题报告_3

开关电源开题报告_3

沈阳工程学院毕业设计(论文)开题报告开关直流稳压电源的设计系部: 自动控制工程系专业: 电子信息工程****: *******: **开题时间: 2012年3月26日一、总体说明在开题报告中要求给出你对课题的理解, 类似的研究在国内外的进展情况, 你对系统设计的初步设想, 主要需要解决的技术难题和解决思路, 同时应给出课题的时间安排。

二、开题报告内容1. 毕业设计(论文)课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势2. 课题主要工作(设计思想、拟采用的方法及手段)4.3. 完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施5.毕业设计(论文)实施计划(进度安排)6.参考文献三、撰写要求1. 报告字数不少于3000字2. 报告内容一律用A4纸打印3.上交时间为毕业设计第三周周末。

二、课题预期目标及主要工作(设计思想、拟采用的方法及手段)1.设计的目标:设计一个半桥式开关电源变换器, 内容包括整个电路框图的确定、主拓扑结构的确定、电路的设计、主要元器件参数的计算与选型、实际电路的制作与调试、各主要参数的测量与数据分析、撰写设计论文。

设计目标:输出电压:+5V , 10A;- 5V ,1A; +12V ,4A; - 12V,1A输出功率: 120W输入电压50~60Hz,115V~230V单向交流电效率大于80%纹波<30mV 峰峰值2.设计方案(研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等):本设计方案的设计思路如下:3.方案的可行性分析:半桥变换器的最大输出功率约为400~500W, 而本设计的目标是输出功率240W, 因此设计合理。

与正激变换器和反激变换器相比, 半桥式变换器稳压范围宽, 更突出的是它在一定范围内输出电压与输入电压变化无关。

半桥变换器的拓扑结构中, 开关管关断时承受的电压为Vdc, 而不像推挽拓扑或单端正激变换器那样为2Vdc。

半桥式开关电源的变压器初级线圈只需要一个绕组, 这也是它的优点, 这对小功率开关电源变压器的线圈绕制多少带来一些方便。

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山东科技大学
毕业设计(论文)开题报告
题目矿用本安直流电源的设计
学院名称电气信息系
专业班级电气工程及其自动化08-2
学生姓名任飞飞
学号200803215118
指导教师李文宏
填表时间:2012年3月30日
设计(论文)题目
矿用本安直流电源的设计
设计(论文)
类型(划“√”)
工程设计
应用研究
开发研究
基础研究
其它
经过双重过压过流保护电路得到的电压可能有一些"纹波",为了保证电源的质量经过双重保护电路得到的电源必须要经过稳压电路进行稳压获得较为干净稳定的直流电压信号将其作为系统的直流电源输出。本次设计的稳压电路原理比较简单,采用了两个稳压管并联的方式,电路简单,又实现了稳压功能。
由于本质安全型电源在煤矿井下特殊的工作环境,必须要求绝对的安全,为了方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关指示灯外观表现比较明显,工作人员可以根据等的亮灭来判断电路的工作状态。本次设计用到了两个发光二级管作为两个指示灯,即红色发光二级管和绿色发光二级管。其中,绿色发光二级管为电源指示灯,红色发光二级管用来判断电路的工作状态,红色发光二级管的亮灭是由灯控开关实现控制的。
16周:准备毕业答辩,对设计内容进行总结,弄懂各部分的原理及系统的工作过程,写出毕业答辩的发言稿,做到心中有数,应对毕业答辩。
七、参考文献
【1】张光明,沈卫东,曲颖等.UPS供电系统设计与应用[M].北京:人民邮电出版社, 2004
【2】童诗白华成英.模拟电子技术基础(第四版).高等教育出版社,2009.
到了80年代,就利用自关断的巨型功率晶体管(UR)来制作成实用的静止型不间断电源装置,这样既省去了换向电路,简化了主回路,减小了体积,提高了效率,改善了动态性能,也提高了可靠性。但由于功率晶体管是一种少数载流子工作的半导体器件,它要求的驱动电流较大,对器件各参数的选择也要求严格,随后又发展到利用自关断的功率场效应晶体管(MosFET)来制作成实用的静止型不间断电源装置。功率场效应晶体管是多数载流子工作的器件,它采用电压驱动。因此没有存储时间,从关断到开通的速度很快。所需的驱动功率也小,所以用功率晶体管和功率场效应晶体管制作成的静止型不问断电源装置,目前使用得很广泛。
6、本课题的进度安排
1-2周:复习“矿用本安电源”、“电子技术基础”、“Multisim仿真”等相关的书籍资料;
3-4周:提出几种设计方案,进行方案比较;最终确定设计方案,书写开题报告。
5-9周:电路的设计,包括模块设计和整体设计。
10-12周:电路的仿真调试。
13-15周:撰写毕业设计论文,包括各个电路图和波形图,以及外文文献的中文翻译。另外,根据最终的毕业论文对开题报告进行修改。
二、本课题的主要研究内容(提纲)
本次设计的矿用本安直流电源主要分为四大模块,即一级过压过流保护模块,二级过压过流保护模块,稳压模块,开关控制模块,整体的设计电路图如下图所示。
整体设计电路图
一、两级过压过流保护电路可以限制电路中电压和电流的大小从而可以保证矿用本安电源的安全。为了使电源更可靠安全一般在本安电气设备中电路都需要采用双重过压过流保护电路。两个过压过流保护电路基本相同,过压过流保护电路通过晶体三极管的通断来控制,
电力是现代煤炭工业的主要动力矿井供电要求保证可靠,矿井供电中断时不仅会影响原煤的生产产量,而且会导致矿井排水系统停止工作,同时井下停电停风后,还会造成瓦斯积累,从而导致设备随坏、生产停顿、危害井下人身安全,造成矿井的破坏,后果比较严重。由此可见,矿山供电工作不仅直接影响矿山企业的高效生产,而且关系着矿井和工作人员的人身安全。因此煤炭企业对供电系统有着严格的要求。
电力是现代煤炭工业的主要动力,在煤炭生产中占有重要的地位,是保证矿业生产的先决条件。因此,煤矿井下供电必须保证其可靠性和安全性。电力可以方便、经济的远距离输送和分配,也可以方便的和其他各种形式的能量转换,并且在使用中还具有便于调度、测量和实现自动控制的优点。在煤炭企业中,矿山的电气自动化还是煤炭生产自动化及最新科学技术成就在煤矿推广应用的技术基础。从安全的角度上讲,由于煤炭生产中存在着各种自然灾害的预防、预报和排除,也直接或间接地取决于矿山供电的正常与否。矿井供电要求保证可靠,矿井供电中断时不仅会影响原煤的生产产量,而且会导致矿井排水系统停止工作,同时井下停电停风后,还会造成瓦斯积累,从而导致设备随坏、生产停顿、危害井下人身安全,造成矿井的破坏,后果比较严重。由此可见,矿山供电工作不仅直接影响矿山企业的高效生产,而且关系着矿井和工作人员的人身安全。因此煤炭企业对供电系统有着严格的要求。
从60年代到70年代,这种不间断电源装置发展得很快,使用也很广泛。它采用了波形叠加技术,主电路采用可控硅。由于可控硅不能自关断,因此逆变器需要换向电路,同时逆变器输出的电压需要进行滤波,而换向电路和交流滤波电路都是出电感和电容所组成。它们的出现不但增大了体积,而且惯性大,使电源装置输出的动态性能变差,同时由于大电流可控硅频繁地工作,使电网波形变差干扰其他用户。
本课题的主要研究内容包括以下几个方面。
1.硬件电路设计
(1)过压过流保护电路的设计
(2)稳压电路的设计
(3)开关控制电路的设计
2.电路的仿真调试
(1)过压稳压电路的仿真调试
(2)稳压电路的仿真调试
(3)开关控制电路的仿真调试
三、文献综述(国内外研究情况及其发展)
UPS是针对中国电网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求,克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题,以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。
4、拟解决的关键问题
本次毕业设计的主要任务有两个,即硬件电路的设计和电路的仿真调试。
硬件电路的设计需要解决得问题如下:
(晶体三极管的通断来实现的。将输入电压变换为符合要求的电压。
(2)稳压功能的实现:
经过双重过压过流保护电路得到的电压可能有一些"纹波",为了保证电源的质量必须设计稳压电路。怎么样设计电路既简便又能实现稳压功能。
(3)系统控制开关的设计:
由于本质安全型电源在煤矿井下特殊的工作环境,必须要求绝对的安全,指示灯外观表现比较明显,工作人员可以根据等的亮灭来判断电路的工作状态。怎么通过灯控开关的控制指示灯的状态。
硬件电路设计完成后就是电路的调试了,调试电路时也有很多问题需要解决。
(1)单元模块仿真调试
依次完成每个功能模块的仿真调试。
(1)过流过压保护电路的设计
本安电源的过压过流保护电路可以限制电路中电压和电流的大小从而可以保证矿用本安电源的安全,因而过压过流保护电路的设计尤为重要。为了使电源更可靠安全一般在本安电气设备中电路都需要采用双重过压过流保护电路,两级过压过流保护电路设计思路和设计原理完全相同,都是通过控制晶体三极管的通断来控制电路
(2)稳压电路的设计
经过双重过压过流保护电路得到的电压可能有一些"纹波",为了保证电源的质量经过双重保护电路得到的电源必须要经过稳压电路进行稳压获得较为干净稳定的直流电压信号将其作为系统的直流电源输出。本次设计的稳压电路原理比较简单,由于稳压管的稳压效果不错,设计采用了两个稳压管并联的方式,电路既简单,又实现了稳压功能。
【8】王其英,刘秀荣.新型不停电电源( U PS)的管理使用和维护[ M ] .北京:人民邮电出版社, 2005.
【9】商立群_本质安全电路及其研究[ J] _仪器仪表学报, 2002, 23 ( 3增)
【10】孙继平_矿井安全控制系统_北京:中国煤炭工业劳动保护科学技术学会,安全监控专业委员会,中国矿业大学(北京)信息工程研究所, 2004
(2)整体电路的仿真调试
待单元模块仿真调试完成再进行整体电路的仿真调试。
五、研究思路和方法
本次设计的矿用本安直流电源主要分为四大模块,即一级过压过流保护模块,二级过压过流保护模块,稳压模块,开关控制模块:输入12V(也可为其他大小的电源)的直流电源,经过一级二级过压过流保护电路得到安全的直流电源,一端通过开关控制发光二极管判断电路是否接通,另一端经过由两个稳压管组成的稳压电路,得到稳定直流的电源,最后接一负载本安输出。
(3)开关控制电路的设计
由于本质安全型电源在煤矿井下特殊的工作环境,必须要求绝对的安全,指示灯表现比较明显,工作人员可以根据等的亮灭来判断电路的工作状态。本次设计用到了两个发光二级管作为两个指示灯,即红色发光二级管和绿色发光二级管。其中,绿色发光二级管为电源指示灯,红色发光二级管用来判断电路的工作状态,红色发光二级管的亮灭是由灯控开关实现控制的。
到了90年代,就利用绝缘栅双极晶体管(IGBT)来制作成实用的静止型不间断电源装置,绝缘栅双极晶体管是一种由双极晶体管和功率场效应晶体管的组合器件,既具有功率场效应晶体管的栅极电压可控的特性和快速开关的特性,又具有双极晶体管的大电流处理能力和低饱和压降的特点,因此用它制成的不间断电源装置具有广阔的发展前途。不间断电源(UPS)是推进信息化和工业自动化的重要保证,伴随中国工业自动化和竞争力的提升,欧、美、日占据全球80%UPS需求量的格局将改变。由于工业动力用UPS市场长期被少数外资企业占据,利润率明显高于信息领域,因此,能够突破工业动力市场、实现进口替代的UPS内资生产企业值得重点关注,如科华恒盛(002335)、科士达(002518)等。

一、本课题的研究目的和意义
UPS(Uninterruptible Power System),即不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
UPS是针对中国电网环境和网络监控和网络系统、医疗系统等对电源的可靠性要求,克服中、大型计算机网络系统集中供电所造成的供电电网环境日益恶劣的问题,以全新的数字技术研制出的第三代工频纯在线式智能型UPS。它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘不致因停电而影响工作或是数据丢失。
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