创新设计直流稳压电源设计.pdf

目 录 1 课题简介 1 1.1 课题研究背景 1 1.2 国内外研究现状 1 1.3 本课题研究内容 2 2 方案论证 2 2.1 方案一 2 2.2 方案二 3 2.3 方案比较 3 3 主要参数确定 3 3.1 变压器参数的确定 3 3.2 电阻参数的确定 3 3.3 滑动变阻器及电容参数的确定 4 4 硬件设计 4 4.1 基本原理 4 4.2 变压电路 4 4.3 整流及滤波电路 5 4.4 集成稳压电路 6 5 系统调试与分析 7 5.1 变压电路的调试 7 5.2 总体电路的调试 9 5.3 调试结果分析11 参 考 文 献 12 附录1 14 I 1 课题简介 1.1 课题研究背景 随着电子技术的发展，电子设备在人们的生活和生产中的地位也越来越重要， 许多的电子设备对所需的电源也提出了更高的要求。而这其中相当多的电子设备 不能直接使用公用电网提供的交流电源, 而是需要稳定的直流电源，因此对直流 电源的性能、体积、重量等的要求也不断提高，再加上当今世界能源贫乏，于是 对稳压电源的功率损耗也提出了更严格的要求；同时，电子设备种类的不断增加， 使得其对直流电源输出电压值、电流值的需求也越来越多。 从上世纪九十年代末起，随着对系统更高效率和更低功耗的需求，电信与数 据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高灵活性和智 能化方向发展。在80 年代的第一代分布式供电系统开始转向到20 世纪末更为先 进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的 挑战，即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。 早在90 年代中，半导体生产商们就开发出了数控电源管理技术，而在当时， 这种方案的性价比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处与劣势，因而无法被广 泛采用。由于板载电源管理的更广泛应用和行业能源节约和运行最优化的关注， 电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为“数控电源”的新产品。 现今随着直流电源技术的飞跃发展, 整流系统由以前的分立元件和集成电路 控制发展为微机控制, 从而使直流电源智能化, 具有遥测、遥信、遥控的三遥功能, 基本实现了直流电源的无人值守。 1.2 国内外研究现状 在上世纪80 年代的第一代分布式供电系统开始转向到上世纪末更为先进的 第四代分布式供电结构以及中间母线结构，直流/直流电源行业正面临着新的挑战。 随着科学技术的迅速发展，人们对物质需求也越来越来高，特别是一些高新技术 产品。如今随着直流电源技术的飞跃发展, 整流系统由以前的分立元件和集成电 路控制发展为微机控制, 从而使直流电源智能化, 具有遥测、遥信、遥控的三遥功 能, 基本实现了直流电源的无人值守。并且，在当今科技快速发展过程中，模块 1 化是直流电源的发展趋势，并联运行是电源产品大容量化的一个有效手段，可以 通过设计N+1 冗余电源系统，实现容量扩展，提高电源系统的可靠性、可用性， 缩短维修、维护时间，从而使企业产生更大的效益。如：扬州鼎华公司近些年来 结合美国Sorensen Amrel 等公司的先进技术，成功开发了单机最大功率120KW 智 能模块电源，可以并联32 台（可扩展到64 台），使最大输出功率可以达到7600kW 以上。智能模块电源采用电流型控制模式，集中式散热技术，实时多任务监控， 具有高效、高可靠、超低辐射，维护快捷等优点，机箱结构紧凑，防腐与散热也 作了多方面的加强。它的应用将会克服大功率电源的制造、运输及维修等困难。 而且和传统可控硅电源相比节电20%-30%节能优势，奠定了它将是未来大功率直 流电源的首选。 1.3 本课题研究内容 直流可调稳压电源一般由电源变压器，整流电路，滤波电路及稳