单相直流电源自动稳压器：电力电子课程设计 林辉.pdf

课程设计任务书 课程设计名称 单相交流电源自动稳压器 学 院 信息学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气 1072 姓 名 杨林辉 学 号 200711631225 指导教师 刘丹 2010 年 1 月 4 日 1 单相交流电源自动稳压器 一、 前言 电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。本学期学 习了电力电子技术这门课，了解到了很多电力技术方面的知识。看到了电力发展 的前程，也了解到了自动控制作用之大，在很多领域都涉及到电力电子技术。用 信息电子技术控制电力电子器件，达到弱点控制强电的目的。这门技术发展前景 很大，所以，掌握这门技术对于我们很有用处。 二、总体方案 本设计名称为：单相交流电源自动稳压器。根据设计的要求，经过仔细的分 析。提出以下方案： 检测输出端的电压信号，设计闭环控制系统，使输入 200~240V 的交流电， 经过自动稳压器稳压输出 220V 。用数字逻辑电路构成控制的核心，当输入为 200~240V 的电压时，即是，满足基本的供电要求时，根据要求设定的逻辑，闭 环系统总能使输出端保持 220V 基本不变。 系统可以分成五部分：开关控制；过流、过压保护；主电路；控制部分；输 出端显示。 控制部分比较灵活，可以用多种方法实现，例如：可以用单片机检测，处理， 再执行。在这里，个人认为用单片机虽然可以提高精度，但是，成本较高，易出 现不稳定。用基本的逻辑电路实现控制，既可以减少成本，也可以提高控制系统 的稳定性。 三、 硬件电路 1、开关控制： 市电过来直接与空气开关相接，在空气开关的输出端并接一个电源指示灯。 当有电压输出时，指示灯亮。空气开关型号：DZ47LE-- C16 。可以支持交流 ~200-240V/16A 。实际电路见附件。 2 、过流、过压保护： 2 在开关控制的输出端，首先串接两个保险丝，规格为 15+-0.5A 大小，再在两 端并接一个压敏电阻，当输入端的电压超过 240V 压敏电阻阻值迅速降至零， 电流具增，从而空气开关过流关断。压敏电阻型号为：D471K 。实际电路见 附录。 3、控制部分： 控制部分有四部分组成，分别为计数与译码、双路比较电路、555 定时器产 生脉冲电路以及控制电路电路。 1）检测比较电路： 这部分电路主要由比较器构成，由于这里的比较电压不是很大，而且用到了 两个比较器，所以，选用常用的运放 LM358 作为比较电路的器件比较合适。 电路工作原理：如图： 检测 Test 电压信号输入有变化时， Test 信号分别作为同向输入和反 向输入。与一个比较器的同向端电 压比较，以及跟另外一个比较器的 反向端比较。如右图所示：从而， 可以输出正负脉冲，+Pulse/-Pulse 。