毕业设计（论文）-单相无触点交流自动稳压电源毕业设计精选.doc

单位代码 学 号 分类号 密 级 毕业综述 单相无触点交流自动稳压电源毕业设计 学习中心名称 北京金航 专业名称 电气工程及其自动化 学生姓名 指导教师 2015年03月25日 单相无触点交流自动稳压电源毕业设计 摘要 交流稳压电源能为负载提供稳定交流电源的电子装置。又称交流稳压器。各种电子设备要求有比较稳定的交流电源供电，特别是当计算机技术应用到各个领域后，采用由交流电网直接供电而不采取任何措施的方式已不能满足需要。?? 随着电力电子技术的发展，很多设备都要求稳定的交流电源供电，但是交流供电系统存在电力欠缺、电网不尽合理等问题。这一切都会导致用电设备出现工作不正常、精度下降等问题，甚至造成意外的损坏。交流供电品质的改善成了保证系统正常工作的前提。? 传统的交流稳压电源存在效率低、触点磨损、反应时间长、稳压精度低等问题。针对目前交流稳压电源的不足。本文设计的交流稳压电源具有设计出一种以电子开关为执行机构来控制多抽头自耦变压器输出电压经补偿变压器叠加的主回路补偿工作方式的一种交流稳压电源，它具有稳压精度高、效率高、响应快、带负载能力强、电源波形失真小、无机械传动装置和碳刷磨损、免维护、工作可靠、噪音低、抗干扰能力强、并具有延时、过压、欠压保护功能。? 关键词：稳压电源，电压补偿器 ，双向晶闸管，单片机 目录 摘 要 I 第一章 设计任务及本文内容结构 1 第二章 交流稳压电源的总体结构设 2 第三章 系统硬件整体设计 8 第四章 系统软件设计 15 参考文献 18  第一章 设计任务及本文内容结构 1.1交流补偿电路的设计； 1.2主控制的无触点的设计； 1.3单片机控制、警报指示、保护电路设计。 1.4程序设计 第二章 交流稳压电源的总体结构设 2.1主要设计技术参数 2.1.1输入电压范围：常规单相220V±20%； 2.1.2输出额定功率：3KW； 2.1.3输出电压：单相220V； 2.1.4稳压精度：±2%； 2.1.5保护功能：对主电路的短路保护警报、以及过压、欠压保护功能等。 2.2补偿原理 对交流电压的调节通常有两种方法，调节补偿电压△U的大小或者或者同输入电压Ui的夹角，就可以调节输出电压Uo的大小和相位。根据实际应用，通常情况是调节补偿电压△U的大小，而相位与输入电压Ui同相位，或者反相位，通过叠加维持电压Uo不变。当输入电压Ui降落△U时，通过补偿变压器同相补偿+△U，从而维持输出电压Uo不变，如图2.1所示；而当输入电压Ui升高△U时，通过补偿变压器反相补偿△U,依然维持输出电压Uo不变，如图2.2所示。[1] 图2.1 正补偿示意图 图2.2 反补偿示意图 该补偿电路对输入电压的正、负补偿是通过切换双向晶闸管Q13-Q16的工作顺序来实现的。当输入电压比正常电压低时，使Q14、Q16开通，补偿电路进行正补偿，相反当输入电压比正常电压高时，使Q13、Q15开通，补偿电路进行负补偿。本文中采用多抽头自耦变压器输出电压经补偿变压器叠加的方式进行交流电压补偿。这种补偿方式使电源稳压速度快、无噪声、简单可靠。该电路检测输入电压Ui后进行相应的作动，调节自耦变压器输出电压相应的连接线路进行改变补偿电压，使Uo达到输出标准内。补偿电路原理图如2.3所示。[1] 图2.3 补偿电路原理图 2.3电源整体结构介绍 本文设计的交流稳压器是通过单片机控制双向晶闸管，来选择自耦变压器所输出到补偿器的电压，从而改变补偿器的电压以保证输出电压稳定，实现对交流输入电压的补偿。当输入电压比正常低时，单片机控制双向晶闸管Q14、Q16导通,进行对输入电压的正向补偿，来实现输出电压的稳定。当输入电压比正常要求高时，单片机控制双向晶闸管Q13、Q15导通，进行对输入电压的反相补偿，使输入电压降低来实现输出电压的稳定。电源的主要电路包括主电路（补偿电路、自耦变压器输出电路、短路报警电路等部分组成）、电压采样电路、功率因数采样电路、保护电路及辅助电源电路。保护电路主要包括过压、欠压、温度保护电路。系统总体方案的选择考虑了其结构设计、整个系统控制灵活、保护系统齐全、运行可靠。系统结构如图2.4所示。 图2.4 交流稳压器整体框图 2.4系统主要器件的选择 在对补偿原理和电源整体结构有了清楚的认识以后，对主要器件的选择是非常必要的。 2.4.1补偿变压器的选择 根据设定要求，当输入电压变化很大时，最高补偿电压Vmax为： Vmax=220V*20%=44V