【正文】 3．電源控制系統(tǒng)中采用PWM控制技術(shù)，實現(xiàn)了對電源輸出特性的精確控制，本電源能輸出恒流、恒壓輸出特性，輸出特性的參數(shù)可調(diào)。脈沖特性的輸出其實就是在兩種恒流外特性的切換。80C196KC單片機整個存儲空間中，片內(nèi)、片外存儲空間一共可達64K字節(jié)，由于80C196KC程序運行首地址為2080H，應(yīng)以2000H開始安排程序存儲空間，擴展的存儲空間的順序一般為EPROM—EEPROM —RAM—I/O芯片。1．電路設(shè)計電流檢測是實現(xiàn)電流負反饋控制的基礎(chǔ)，,逆變器輸入電流If流經(jīng)傳感器TA時，在電阻R1兩端產(chǎn)生相應(yīng)的電壓，經(jīng)跟隨器IC1輸出，再經(jīng)組成濾波器濾波后，進入單片機系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換口，由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。耐壓值為, 實取50V。RY4的額定電壓應(yīng)為： ()取500V。從可控性來分，可以大致分為半控型和全控型器件。15V，正電源輸出電流為1A，負電源輸出電流為500mA。而且隨著結(jié)溫的增加，其正向壓降更低。大多數(shù)IGBT生產(chǎn)廠家為了解決IGBT的可靠性問題，都生產(chǎn)與其相配套的混合集成電路。下面簡要介紹一下這幾部分的電路功能：1)主電路及驅(qū)動電路的功能主電路用來實現(xiàn)輸入功率到輸出功率的能量轉(zhuǎn)換，驅(qū)動電路用來將脈寬調(diào)制電路輸出的控制脈沖轉(zhuǎn)換成符合開關(guān)功率器件要求的電平和阻抗形式，同時實現(xiàn)主電路和控制電路之間的電氣隔離，其對功率開關(guān)元件的開關(guān)時間、損耗等有著直接的影響。比如，用一只電阻和一只可控硅穩(wěn)壓管就能構(gòu)成參數(shù)穩(wěn)壓電源。因此電源越來越受到人們的重視。但到目前為止，我國在應(yīng)用大功率IGBT模塊制造大功率直流穩(wěn)壓電源還是比較少，大功率直流穩(wěn)壓電源主要應(yīng)用與我國的軍事和航天事業(yè)當中，如適用于大功率沖擊負載和飛機、自行火炮、坦克、導彈等武器裝備的起動電源。畢業(yè)論文題目 大功率直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 畢業(yè)論文中文摘要(題目)：大功率直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計摘要：本文首先介紹了所設(shè)計的大功率直流穩(wěn)壓電源的組成結(jié)構(gòu)和控制原理，并就電源主電路、控制電路、保護電路以及控制系統(tǒng)軟件做了詳細地分析。應(yīng)用在我國的重型工業(yè)中。電子電路及電子設(shè)備對電源最基本的要求就是電源的輸出電壓或輸出電流要穩(wěn)定。反饋調(diào)整型穩(wěn)壓電源是一個負反饋閉環(huán)自動調(diào)整系統(tǒng)，它根據(jù)穩(wěn)壓電源的輸出電壓的變化量，經(jīng)過取樣、比較放大、再反饋給控制調(diào)整元件，使輸出電壓得到補償而趨于原值，從而達到穩(wěn)定。另外，還需要在開關(guān)器件的工作點超出安全工作區(qū)時提供保護信號。根據(jù)IGBT管的型號，選用HL402（400A/600V及300A/1200V）快速型IGBT專用模塊來驅(qū)動IGBT管。肖特基勢壘整流二極管的反向恢復時間是可以忽略不計的，因為此器件是多數(shù)載流子半導體器件，在器件的開關(guān)過程中，沒有消除少數(shù)載流存儲電荷的問題。運算放大器穩(wěn)壓電源電路如圖4所示。在逆變電源中，對功率半導體器件(尤其是開關(guān)管)有如下基本要求：耐電壓值高；開關(guān)速度快，開關(guān)損耗低；動態(tài)特性di/dt及dv/dt耐量要高；耐沖擊電流大，可靠工作范圍大；熱穩(wěn)定性好。RY5是作為整流后的電壓保護壓敏電阻，故其額定電壓應(yīng)為： () 實取1000V。 耐壓值為50V，容量為15μF的聚丙烯電容器。2．參數(shù)計算1)電流轉(zhuǎn)換器的計算：電流轉(zhuǎn)換器一次測電流額定值為1000A式，選用LEM塊，現(xiàn)選用LA10007型號的LEM作為檢測元件，其檢測范圍為0～800A。單片機地址資源進進行分配后，運行CPU則根據(jù)分配的地址查找單片機外圍I/O設(shè)備，以進行輸入/輸出操作，即CPU對I/O空間的尋址。如果想獲得恒壓或恒流特性，控制思路與控制脈沖特性的類似，只是被控量和反饋量不同而已。4．在單片機控制系統(tǒng)中，從硬件和軟件兩個方面采取了多種抗干擾措施。2．整個控制系統(tǒng)采用以高性能的單片機80C196KC為核心，配以集成度高的專用芯片進行控制，并在整個控制電路的各個環(huán)節(jié)采取了多種抗干擾與保護措施。7軟件設(shè)計 主程序設(shè)計圖12 主程序流程圖LED顯示及A/D轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計要實現(xiàn)電源外特性控制，只要反饋電壓、電流進行離散PI算法，調(diào)節(jié)TL494的控制電壓，對逆變器進行脈寬調(diào)制，最后輸出的就是需要的電源外特性。圖11 單片機80C196KC內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖雖然單片機本身具有豐富的軟、硬件資源，但也只能滿足較為簡單的實時系統(tǒng)的要求，對于較復雜的系統(tǒng)需要在其外圍配置一些接口芯片，而CPU同這些芯片交往必須知道它們的地址，即必須采取有效的方法合理分配單片機地址資源，將每個I/O設(shè)備映像于單片機地址空間。 圖7 低頻濾波器電路圖5輔助電路TL494的特點與功能TL494是電壓驅(qū)動型脈寬調(diào)制器，可顯示器、計算機等系統(tǒng)，TL494的管腳如圖8所示：圖8 TL494管腳圖作為開關(guān)電源電路，TL494的輸出三極管可接成共發(fā)射極及射極跟隨器兩種方式，因而可以選擇雙端推挽輸出或單端輸出方式，在推挽輸出方式時，它的兩路驅(qū)動脈沖相差180度，而在單端方式時，其兩路驅(qū)動脈沖為同頻同相。2．濾波電容的計算允許的電壓脈沖值 () ()實?。?5μF。由于RYRYRY3 分別為輸入電路線間瞬時過電壓保護 ，所以它們的額定電壓取相同的值，即都取750V。逆變器中最重要的一個器件就是功率開關(guān)元件，而功率開關(guān)元件正朝著高壓大容量、集成化、全控化、高頻化及多功能化方向發(fā)展。輸出直流電壓為177。因為在一般情況下，低電壓輸出所驅(qū)動的負載電流都很大。(6)若為大電感負載，IGBT的關(guān)斷時間不宜過短，以限制尖峰電壓，保護IGBT安全。所研制的單片機控制穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標如下： 輸入電壓： 380V三相交流50HZ；輸出電壓： 24V輸出電流： 800A；3電源硬件系統(tǒng)設(shè)計圖1 單片機控制的逆變電源的總體框圖單片機控制的逆變電源的總體框圖如圖1所示，整套裝置主要由電源主電路、PWM控制電路、驅(qū)動電路和單片機控制電路四部分組成。參數(shù)穩(wěn)壓電源電路簡單，利用元件的非線性實現(xiàn)穩(wěn)壓，結(jié)構(gòu)也簡單。電源是電子設(shè)備的重要部分，其質(zhì)量好壞直接影響著電子設(shè)備的可靠性，而且電子設(shè)備的故障60%來自電源。由于IGBT逆變器的逆變頻率高，節(jié)能效果好，在各種電源中均有重要的應(yīng)用。文中詳細討論了上述電路的設(shè)計要點及參數(shù)確定，以16位單片機80C196KC為控制核心，組成大功率直流穩(wěn)壓電源的控制系統(tǒng)。2概述許多電子設(shè)備都需要良好穩(wěn)定的直流供電電源，而外部提供的能源大多為交流電網(wǎng)電源，通常是通過火力發(fā)電、水利發(fā)電、核子發(fā)電及風力發(fā)電獲得的。穩(wěn)壓電源的輸出電壓不是絕對不變的，只是變化很小。此電路較復雜，但穩(wěn)定度高。2)基本控制電路的功能基本控制電路的任務(wù)是根據(jù)單片機輸出的電流給定值與實際電流反饋值的差值，通過調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比來實現(xiàn)穩(wěn)定的輸出。3．IGBT的保護將IGBT用于逆變器時，應(yīng)采取保護措施以防損壞器件。1．IGBT驅(qū)動器用電源每塊IGBT驅(qū)動器模塊(HL402)均需要一個單獨電源的直流穩(wěn)壓電源供電。圖4 運算放大器穩(wěn)壓電源電源采用7817915穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓?；谝陨峡紤]，全控型器件是應(yīng)優(yōu)先考慮選用的器件。電源經(jīng)過整流、濾波后的平均電壓約為526V，電網(wǎng)波動系數(shù)取177。3．肖特基二極管肖特基二極管作為輸出整流二極管必須提供的最小峰值