30kV可调直流高压电源设计
一种电压可调高频高压电源的设计
摘要摘要根据设计要求本文设计了一个高频高压电源系统。
首先设计了高频高压电源的主电路，并对主电路中的各个功能模块（BUCK，半桥逆变，CW倍压电路）进行了原理分析和仿真研究，同时对及相应的参数进行计算和设计，对其性能做了优化。
同时重点研究了电源系统的可实现性，及一些关键的实现技术。
设计采用了常规的PI调节的高压电源的控制系统，使输出的纹波达到所规定的要求。
设计了相应的实现电路。
最后本文对所选的控制芯片SG3525，IR2110及光电隔离芯片HCNR201做了原理分析和设计。
设计的同时还对该系统进行了全面的Pspice仿真。
仿真结果表明该设计中的主电路可以满足要求，各部分电路均工作在安全稳定的范围内，控制电路可以达到精确调节输出电压幅值并起到了一定的抑制谐波的作用。
关键词：高频；高压；开关电源；SG3525；AbstractAccording to the design requirements for the high voltage power supply system. First, we make the design of main circuit of high voltage power supply. And make analysis and simulation studies the main circuit of each function module (BUCK, half-bridge converter CW, as the principle of voltage circuit), and take calculationing of corresponding parameters and designing,so the power supply work better.And studied stressly the power supply system , and some realizability key technology. The design of the high voltage power supply take the conventional PI adjust controlling means. Output ripple to meet the specified requirements. We take the design of corresponding implementing circuit.Finally we make principle analysising and designing of the control chips selected SG3525 ,IR2110and photoelectric isolation HCNR201.The design of this system are also discussed comprehensively the Pspice simulation. The study showed that the design of main circuit can satisfy the requirements, each part is working safety and stability of the circuit and control circuit of the range can achieve precise adjustment output voltage amplitude and played a certain role to restrain the harmonics.Keywords high frequency ; high voltage ; switch power supply ; SG3525 ;目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.1.1高频高压电源的国内外现状和发展 (2)1.1.2课题的意义 (4)1.1.3本文的研究内容和研究方法 (4)第2章高频高压电源主电路各模块工作原理分析 (6)2.1高频高压电源主电路总体方案的设计 (6)2.2主电路各模块原理分析及设计 (6)2.2.1整流及滤波电路分析设计 (6)2.2.2Buck斩波电路工作原理分析及设计 (9)2.2.3半桥逆变电路的工作原理分析及设计 (12)2.2.4变压器的设计 (14)2.2.5CW倍压电路工作原理分析及设计 (17)2.3系统主电路开环仿真 (19)2.4本章小结 (20)第3章高频高压电源控制电路的设计 (22)3.1B UCK电路的模型建立 (22)3.2控制电路设计 (24)3.2.1控制信号PWM波的发生 (24)3.2.2采样的电压的选取 (26)3.2.3比例积分环节的设计 (26)3.2.4控制电路 (29)3.3闭环系统的仿真 (29)3.4闭环系统的抗干扰性能 (34)3.5本章小结 (36)第4章驱动电路及芯片的设计 (37)4.1SG3525的设计 (37)4.1.1SG3525功能简介 (37)4.1.2SG3525参数设计 (38)4.2驱动芯片IR2110的设计 (39)4.3光电耦合隔离的设计 (42)4.4本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)第1章绪论第1章绪论1.1 课题背景高频高压电源是相对于工频高压电源和中频高压电源而言的。
0~30V可调直流稳压电源电路
0~30V可调直流稳压电源电路
本电路通过简单的电路结构能够实现可调的直流稳压电源，并且具电压指示，输出直流电压范围为0~30V。
一、电路工作原理
电路原理如下图所示。
本电路通过变压器T把220V的交流电压加在一次侧W1后，在二次侧W2和W3分别得到35V和6V的交流电压，二次侧W2端通过二极管VD1~VD4整流、电容器C1、C2滤波后输入到IC三端集成稳压电路的输入端，通过由IC稳压集成电路、电阻器R1和电容器C4输出35V的直流电压。
二次侧的W3线圈输出的6V的交流电压通过二极管VD5、电容器C3、电阻器R2和稳压二极管VS输出一个－1.25V的负电压作为辅助电源。
变阻器RP加在IC集成电路的控制端，通过调节变阻器RP能够使输出端输出0~30V的直流电源。
二、元器件的选择
IC选用LM317三端稳压集成电路；R1、R选用1/2W型金属膜电阻器；C1、C3选用耐压分别为50V和10V的铝电解电容器，C2、C4选用CD11—16V电解电容器；VD1~VD5选用IN4007硅型整流二极管；VS选用IN4106或2CW60硅稳压二极管；RP可用WSW型有机实心微调可变电阻器；T选用10W、二次侧电压为35V和6V的电源变压器；其余器件可参考图上标注。
三、制作和调试方法
本电路结构简单，只要按照电路图焊接，选用的元器件无误，无
需调试都能正常工作。
大功率可调稳压电源设计-基础电子
大功率可调稳压电源设计-基础电子引言许多电子装置要求有一个精度较高、电流较大的稳压可调直流电源。
本文介绍一种通用型的小功率稳压集成电路uA723，配合适当的大功率管等外围元件，组成的大功率可调直流稳压电源，其输出电流可达数十安培。
uA723在电路中主要起调压和稳压作用。
其内部结构如图一所示。
图一uA723内部结构图图二大功率可调稳压电源电路图图二所示为大功率可调稳压电源电路原理图。
其工作原理说明如下：uA723本身就是一种串联式的可调稳压器；其特点为可控输出电压Vo=2～37V，输出电流Iom=0.15A；具有输出温漂小，纹波抑制比高，短路限流保护等。
与uA723相似的还有LM723、HA17723、CW723、W723等。
它们有金属圆壳型Y-10封装和双列直插式C-14封装，不同封装其管脚功能不同，需注意区分。
本电路采用C-14封装的uA723，其8脚Vref端内接一只6.2V 的稳压管及分压电阻构成基准电压电路；4脚为反相输人端，又称取样端，改变外接10k电位器的阻值，可改变10脚输出电压值。
10脚电压输出值决定uA723外接扩流采样管VT5的Veb电位值及其导通量，从而也控制了4只并联的大功率调整管VT1-VT4输出值。
C3是外接消振电容，Rsc是短路限流保护电阻，可限制uA723的输出电流；限流值ILM=Vse／Rsc（Vse-限流电阻两端电压值）；电容C7、C8是改善交流声的旁路电容，R1是泄放电阻，又起稳定电压的作用。
结语该电路结构简单、维修方便、稳压效果好，几乎不受供电网交流电压和负载电流波动的影响。
只要器件质量有保证，通常不易发生故障。
uA723一旦损坏可造成输出电压偏高或无输出电压现象。
只要换上一只新的uA723并重新调试输出即可恢复正常。
设计高压直流电源
设计高压直流电源引言随着近代电子技术及电力电子技术的快速发展，一些先进的元器件如晶闸管被成功地应用到高压电源的设计和制造领域。
由于电源采用闭环控制，实现了高压的自动控制和调节，这使电源的稳定性、纹波电压及可靠性等技术指标都得到了显著的提高，而高压电源性能的提高也改善了使用质量，促进了电子技术的发展。
自上世纪90年代以来，新型电力电子器件（如IGBT）、数字控制技术及自动控制技术的快速发展和广泛应用，更加促进了电源技术的发展。
一般小型应用则采用PLC控制，由于PLC具有较强的抗干扰能力及控制功能强等特点，容易实现对电源技术应用设备的可靠控制。
2高压电源的主电路系统和参数高压电源的系统框图如图1所示，其主电路如图2所示。
它主要由以下电路组成。
2.1EMC滤波电路开关电源工作时会产生传导噪声返回到市电网络，影响电源控制电路的正常工作，并对其它的电器设备产生干扰，因此必须加以克服[2]。
本电源采用EMC滤波电路，主要由L 和C组成的电源线路滤波器，包括差模抑制和共模抑制电路，能有效抑制差模和共模噪声。
2.2可控整流电路可控整流电路由集成一体化智能调压模块组成，电感L1和电容C3组成滤波电路以获得较为平稳的直流电压，Rc和Rd组成精密的反馈取样电路，确保输出电压在控制电路的作用下保持稳定。
2.3IGBT逆变电路逆变电路由半桥电容C、IGBT、高压变压器、保护元件等组成。
IGBT为富士公司的快速系列模块，其型号为1MBH600-100。
T为高压变压器，经IGBT逆变后的方波电压经高压变压器升压到40kV左右的高频交流电压。
由于高压线圈的匝数较多，在高频时，寄生电容和自感会影响电源的输出特性[3]，因此须对线圈采取静电屏蔽，另外由于对地电容的作用，束流取样电阻上会叠加一高频交流信号[4]，必须采取补偿措施加以消除。
本电源采用双屏蔽措施来消除束流干扰信号，即在高低压线圈之间加装双层屏蔽，第一层屏蔽接地，第二层接在束流取样电阻上。
直流可调电源电路设计.doc
辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：直流可调电源电路设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化132班学号： 130302054学生姓名：石习斌指导教师：（签字）起止时间：2016.01.04-2016.01.15课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要本次课程设计是要设计出满足技术要求的直流可调电源电路，而该电路主要是运用单相半波晶闸管整流电路。
单相半波晶闸管整流电路是由主电路，触发电路和整流电路以及保护电路组成，通过变压器并运用单相半波晶闸管整流把交流电变换成大小可调的单一反向直流电，使流过负载的电流与它两端的电压波形相似，电流、电压能够突变。
直流可调电源电路的运用非常广泛，不可能一列举。
本次课程设计把重点放在电路的设计和调试上。
因此本设计的主要在于触发电路、整流电路、保护电路的运用和选择上，在设计和运用的过程中有着一定的局限性。
通常，很多参考书上都有类似的电路设计图，在我们需要用时常常面临一个选择困难的问题，而且在选择完成之后，具体的制作过程中总是有很多问题，而参考书上又没有具体的解决办法。
另外，大多电路图所给的实物结果都是理想情况下的，和实际运用中总会有所不同，为了给具体设计制作做出一个参考，特作此课程设计，以期在运用会有所帮助。
关键词：半波整流；晶闸管；连续可调；控制目录第1章绪论 (1)1.1 晶闸管 (1)1.1.1 晶闸管的工作原理 (2)1.1.2 晶闸管的伏安特性曲线 (2)第2章直流可调电源电路设计的方案 (4)2.1概述 (4)2.2系统组成总体结构 (4)第3章主电路设计 (5)3.1 主电路设计 (5)3.1.1 整流变压器额定参数的计算 (6)3.1.2 晶闸管的参数计算 (7)3.1.3 整流元件型号的选择 (7)3.2 触发电路设计 (8)3.2.1单结晶体管的结构和特性 (9)3.2.2单结晶体管的工作情况 (10)3.2.3单结晶体管触发电路 (10)3.3保护电路及工作原理 (11)3.3.1晶闸管过电流保护 (12)3.3.2 晶闸管过电压保护 (13)3.3.3 电流上升率、电压上升率的抑制保护 (13)第4章仿真设计 (15)4.1仿真软件说明 (15)4.2 仿真模型搭建 (17)4.3 仿真分析 (18)4.3.1对原器件仿真参数的设置 (18)4.3.2 波形分析 (21)第5章课程设计总结 (24)参考文献 (25)第1章 绪论电力电子技术是以电力、电能为研究对象的电子技术，又称电力电子学（Power Electronics ）。
一种大功率可调开关电源的设计方案
一种大功率可调开关电源的设计方案早晨的阳光透过窗帘洒在书桌上，一杯热咖啡散发着诱人的香气。
我坐在电脑前，开始构思这个大功率可调开关电源的设计方案。
这个方案可是我积累了十年经验的心血结晶，让我来一步步分解这个想法吧。
电源设计得满足高效率、高稳定性和可调性这三个核心需求。
想象一下，这个电源就像一位全能的厨师，不管你给它什么“食材”，它都能快速、高效地“烹饪”出你想要的“菜肴”。
那么，我们从哪里开始呢？一、拓扑结构选择电源的拓扑结构就像是建筑的基础框架，选择合适的拓扑结构，电源的性能才能得到保障。
考虑到大功率和可调性，我决定采用全桥LLC谐振变换器。
这种拓扑结构具有开关频率固定、效率高、输出电压可调等优点，就像是电源界的“瑞士军刀”，功能全面，可靠性强。
二、主电路设计主电路是电源的心脏，它负责将输入的电能转化为输出的电能。
在这个设计中，我选择了高性能的MOSFET和IGBT作为开关器件，它们就像是电源的“发动机”，提供强劲的动力。
同时，为了提高效率和减小开关损耗，我还采用了软开关技术，让开关过程更加平滑，就像是给发动机加了“润滑剂”。
三、控制策略控制策略就像是电源的“大脑”，它决定了电源的工作方式和性能。
在这个方案中，我采用了PID控制算法，它可以根据输出电压和电流的变化，自动调整开关器件的导通和关断时间，确保输出电压的稳定性和可调性。
PID控制算法就像是电源的“自动驾驶系统”，让电源在复杂环境下也能稳定运行。
四、保护措施电源的安全性能是至关重要的，就像汽车的安全气囊一样，关键时刻能救命。
在这个设计中，我增加了过压保护、过流保护、短路保护等多种保护措施，确保电源在各种异常情况下都能迅速做出响应，保护电路不受损害。
五、散热设计大功率电源在运行过程中会产生大量的热量，就像高性能的跑车在高速行驶时会产生热量一样。
为了防止电源过热，我采用了散热器加风扇的散热方式，确保电源在长时间运行过程中，温度始终保持在合理范围内。
直流稳压电源设计报(0-30V,调节)
模拟电路课程设计报告设计课题：专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：目录1．实训目的┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2．设计任务与要求┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈2.1.需用仪器、仪表┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈3．方案选择与论证3.1课题分析3.2稳压电路方案选择3.3分立元件串联型稳压电路3.4集成稳压块稳压电路4. 单元电路设计与参数计算4.1桥式整流电路4.2滤波电路4.3稳压电路5.总原理图及元器件清单5.1总原理图（含元件标号与型号）5.2元件清单6. 安装与调试6.1仪器、材料的准备6.2单元电路安装与检测6.2.1变压器的检测安装6.2.2整流电路的安装与检测6.2.3滤波电路的安装与检测6.2.4稳压电路的安装与检测7.性能测试与分析7.1主要技术指标的测试8.器件清单9.结论与心得10.参考文献直流稳压电源设计报告1．实训目的2．设计要求设计并制作一个带过流保护的串联式稳压电源。
主要技术指标为：（1）输入交流电压；（2）输出直流电压；（3）额定输出电流；（4）稳压系数；（5）电源内阻；（6）纹波电压；（7）具有工作指示。
2.1需用仪器、仪表:3．方案选择与论证3.1课题分析3.2稳压电路方案选择3.3分立元件串联型稳压电路3.4集成稳压块稳压电路4．单元电路的设计4.1桥式整流电路（1）整流电路的结构原理图3-2 分立元件稳压电路图4- 1桥式整流电路及输出波形（2）主要元件选取与参娄计算桥式整流电路主要参数计算公式：4.2滤波电路（1）滤波电路的形式图4- 2桥式整流C型滤波电路及其输出电压的波形滤波电路的输出电压与滤波电容有关，一般取：U O =（0.9 ~ 1.4）U i（2）滤波电容的选取4.3稳压电路（1）电路形式通过滤波电路输出的直流电压比较平滑，但还是会随交流电网电压的波动或负载的变动而变化。
30V直流可调电源程序
IF_DOWN_20V
MOVLW 01H
LEDTABLE
RETLW 03FH ;0
RETLW 006H ;1
RETLW 073H ;2
RETLW 067H ;3
GOTO POSITION_30V
MOVF FLAG,F
BTFSC STATUS,Z
GOTO POSITION_10V
GOTO INSTALL
;-----------------------------------------
BSF LATA,5
CALL AD_AN0
MOVLW 01H
MOVWF RLTH
MOVLW 99H
MOVWF RLT
CALL CHANGE
BTFSS STATUS,C
GOTO IF_DOWN_10V;采样值小于20V设定值2V,查看是否需要换10V档
BANKSEL OSCCON
MOVLW B'01101000'
MOVWF OSCCON;禁止PLL,选用内部4M晶振
;-------------------------------------------
BANKSEL OSCSTAT
MOVLW B'00111001'
BANKSEL TRISC
CLRF TRISC;端口C为8位输出口
BANKSEL ANSELC
CLRF ANSELC;端口C为数字口,无模拟口
;------------------------------------
;端口B设置
BANKSEL LATB