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低溫等離子體消毒滅菌設(shè)備的電源設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)

2025-08-24 19:59本頁(yè)面

【導(dǎo)讀】大多數(shù)氣體都能夠放電形成等離子體。而利用混合氣體激發(fā)等離子體,其消毒滅。菌效果往往比單一中性氣體好。對(duì)高壓高頻電源的最重要的要求是體積小,重量輕,易于控制和高可靠性。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,采用正弦波脈沖寬度調(diào)制的高壓逆變電源。可以達(dá)到上述要求,從而能較好地提高低溫等離子體消毒滅菌技術(shù)的系統(tǒng)水平。性,然后稍加展開(kāi)說(shuō)明離子體低溫消毒滅菌的原理;闡述等離子體的物理效應(yīng)和應(yīng)用;簡(jiǎn)單論述系統(tǒng)構(gòu)成;對(duì)高壓高頻電源的系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì),對(duì)各部分電路進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。指明高壓高頻電源可能存在的問(wèn)題,說(shuō)明解決的方法與途徑。c)耗、低電磁污染。b)市電整流和濾波電路,獲得需要的直流電源;e)高頻升壓變壓器,獲得高頻高壓的正弦電壓。正常工作環(huán)境溫度范圍:-10℃—40℃;市電電源供電。料交指導(dǎo)教師審閱,由指導(dǎo)教師寫(xiě)出審閱意見(jiàn)。理,無(wú)錯(cuò)別字,不允許抄襲。必須按國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。度具有更為普遍的意義。

  

【正文】 HG HG2提供額外偏置的自舉腳 3 HG1 半橋中 1高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出 4 HG2 半橋中 2高端柵極驅(qū)動(dòng)輸出 5,15 GND 模擬地 6 +6VBYP 模擬電路內(nèi)部調(diào)節(jié)正電壓輸出 ,該腳僅用作內(nèi)部調(diào) 整器旁路 7 +Vcc IC正電源電壓輸入 8 6VBYP 模擬電路內(nèi)部調(diào)節(jié)負(fù)電壓輸出 ,該腳僅用作內(nèi)部調(diào)整器旁路 9 FBKVo 反饋測(cè)量放大器輸出腳 10 ERRIN 誤差放大器反相輸入腳。該腳上的輸入音頻信號(hào)與反饋信號(hào)相加 11 ERRVo 誤差放大器輸出腳 12 TSD 熱關(guān)閉輸入腳 ,連接 LM4652的熱關(guān)閉輸出 13 STBY 待機(jī)功能輸入腳 14 FBK1 反饋測(cè)量放大器 ,該腳必須連接到來(lái)自 VO1( LM4652腳 15)的反饋濾波器 16 OSC 開(kāi)關(guān)頻率振蕩腳 ,調(diào)節(jié)電阻從 到 0Ω 變化 ,開(kāi)關(guān)頻率從 75kHz到 225kHz變化 17 Delay 延遲時(shí)間調(diào)整腳 18 SCKT 短路設(shè)定腳 ,最小設(shè)定值是 10A 19 FBK2 反饋測(cè)量放大器腳 ,該腳必須連接到來(lái)知 VO2( LM4652的腳 7)的反饋濾波器 20,21 VDDBYP 供數(shù)字單元電路使用的調(diào)整器輸出 ,該腳僅作旁路用 22,23 VEE IC負(fù)電源電壓 24 START 啟動(dòng)電容輸入腳??烧{(diào)節(jié)調(diào)制器的診斷時(shí)序啟動(dòng)時(shí)間 25 LG1 半橋中 1低端柵極驅(qū)動(dòng)器輸出 26 LG2 半橋中 2低端柵極驅(qū)動(dòng)器 輸出 28 OUT2 輸出到功率 MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器電路的基準(zhǔn)腳 主要參數(shù) 及特點(diǎn) 1)、主要參數(shù) LM4651 的最高電源電壓為 177。22V, 其功耗為 ,最高結(jié)溫為 150℃, 工作溫度范圍為40~ +85℃ 。 LM4651 的總靜態(tài)電流為 36mA,待機(jī)狀態(tài)時(shí)的輸入電壓(典型值)為 2V,開(kāi)關(guān)頻率范圍湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 31 (在 Rosc 從 15kΩ 變?yōu)?0Ω 時(shí))為 65~ 200kHz,死區(qū)時(shí)間為 27ns,調(diào)制保護(hù)時(shí)間(典型值)為 310ns。 2)、 主要特點(diǎn) LM4651 的主要特點(diǎn)如下: ● 具有常規(guī)的脈沖寬 度調(diào)制( LM46451) 。 ● 開(kāi)關(guān)頻率外部可控 ,范圍為 75~ 200kHz。 ● 內(nèi)含集成誤差放大器和反饋放大器 。 ● 可導(dǎo)通軟啟動(dòng)和欠電壓閉鎖 。 ● 具有過(guò)調(diào)制保護(hù)(軟削波)功能 。 原理和應(yīng)用電路 1)、 待機(jī)( Standby)功能 LM4651 的 CMOS 兼容性允許通過(guò)關(guān)閉脈沖寬度波形去關(guān)斷所有功率 MOSFET。由于待機(jī)狀態(tài)關(guān)閉了脈沖寬度波形 ,其音東衰減大于 120dB,因 而 EMI 被限制到最小限度 ,當(dāng)腳13不邏輯 “1” 功 5V時(shí) ,待機(jī)功能有效 。腳 13為邏輯 “0” 或 0V 時(shí) ,待機(jī)無(wú)效 ,允許利用輸入信號(hào)調(diào)制。 2)、 啟 動(dòng)程序和定時(shí) LM4651 具有內(nèi)部軟啟動(dòng)功能 ,該軟啟動(dòng)功能可保證系統(tǒng)的可靠和協(xié)調(diào)啟動(dòng) ,從而使導(dǎo)通喇叭聲( thump)或彭彭聲( pop)減到最小。在啟動(dòng)周期內(nèi) ,系統(tǒng)保持待機(jī)模式。啟動(dòng)時(shí)間的調(diào)節(jié)可通過(guò)連接到 START 腳的電容( CSTSRT)來(lái)控制。 3)、 過(guò)調(diào)制保護(hù) 當(dāng)輸入信號(hào)幅值高于內(nèi)部三角波時(shí) ,過(guò)調(diào)制條件發(fā)生 ,如果缺少過(guò)調(diào)制 ,將導(dǎo)致功率MOSFET 永久性毀壞。在正統(tǒng)波頂部 ,過(guò)調(diào)制保護(hù)還提供一個(gè)軟削波( soft clip)型響應(yīng)。對(duì)于給定的相同的電壓和負(fù)載 ,這種限幅將使輸出功率降低。 4)、 反饋放大器和濾波器 反饋放大器用來(lái)進(jìn)行差動(dòng)取樣輸出信號(hào)并為誤差放大器提供一個(gè)單端反饋信號(hào) ,反饋信號(hào)直接取自 LC 濾波器之前的開(kāi)關(guān)輸出 ,從而避免了輸出濾波器引起的相移。來(lái)源于橋式輸出的差動(dòng)信號(hào)經(jīng)單極點(diǎn)或雙極點(diǎn)的 RC濾波器進(jìn)入到作為反饋放大器使用的高輸入阻抗測(cè)量放大。反饋測(cè)量放大器的內(nèi)部固定增益為 1。 5)、 電流限制和短路保護(hù) 連接在 SCKT 腳與 GND 之間電阻 RSCKT 用來(lái)決定最大輸出電流。一旦輸出電流高于設(shè)定限制 ,短路保護(hù)將關(guān)斷所有功率 MOSFET。 電流限制最小設(shè)備在 10A,但調(diào)節(jié) RSCKT 數(shù)值可以適當(dāng)使電流增大 ,在輸出端短路 或湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 32 場(chǎng)聲器失效(出現(xiàn)短路)的情況下 ,IC 將執(zhí)行安全保護(hù)功能。 6)、 死區(qū)時(shí)間設(shè)定 LM4651 上的 DELAY 腳可用來(lái)設(shè)定系統(tǒng)死區(qū)時(shí)間。所謂死區(qū)時(shí)間是指 LM4652 中一對(duì)MOSFET 在另一對(duì) MOSFET 導(dǎo)通前被關(guān)斷的時(shí)間間隔。增加死區(qū)時(shí)間將減小貫通( Shoot through)電流 ,但同時(shí)也會(huì)增大 THD。隨著所希望的工作帶的增加 ,死區(qū)時(shí)間應(yīng)當(dāng)減小。調(diào)節(jié)電阻 RDLY,可改變死區(qū)時(shí)間 ,關(guān)系如下: TDLY=10 12(500+RDLY) 通常 RDLY 的推薦值為 5kΩ 。 TDLY 的單位為秒。 7) . 誤差放大器 音頻輸入信號(hào)與來(lái)自輸出的反饋信號(hào)在誤差放大器上相加。放大器增益由外部電阻RF和 R1決定。并聯(lián)反饋電容 CF和電阻 RF組成低通濾器 ,可用于限制輸入音頻信號(hào)和反饋信號(hào)的頻率含量。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 33 參考文獻(xiàn) [1]王兆安,黃俊。電力電子技術(shù)第四版。北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2020 [2]南本一幸編;耿連發(fā)等譯,電力電子學(xué)。北京:科學(xué)出版社, 2020 [3]陳渝光,電氣自動(dòng)控制原理與系統(tǒng)。北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2020 [4]張瑩,電力電子技術(shù)。北京:高等教育出版社, 2020 [5]莫正康, 半導(dǎo)體變流技術(shù), 2版。北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2020 [6]曲學(xué)基、王增福、曲敬鎧,新編高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2020 [7]陳梓城,模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)。北京:高等教育出版社, 2020 [8]張潤(rùn)和,電力電子技術(shù)及應(yīng)用。北京:北京大學(xué)出版社。 2020 [9]電力電子技術(shù), 2020 第 40 卷第 4期 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 34 心得體會(huì) 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了許多的問(wèn)題,深深感覺(jué)到自己所學(xué)的知識(shí)是那么的少。對(duì)有些知識(shí)點(diǎn)還只停留在一知半解、走馬觀花的狀態(tài)下,而設(shè)計(jì)過(guò)程中需要的是對(duì)知識(shí)的熟練程度,所以我 無(wú)法將自己的想法運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中來(lái),即不能將理論知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中來(lái)。這是我學(xué)習(xí)的一大弊端!這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成,苦多于甜,需要將自己不懂的知識(shí)點(diǎn)一步一步弄明白,需要自己利用學(xué)校提供給我的資源來(lái)解決我的疑問(wèn),可是我能感受到苦中有樂(lè)。其中不但對(duì)所學(xué)知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固,還接觸到了許多書(shū)本上沒(méi)有的知識(shí),增長(zhǎng)了我的知識(shí)面,拓寬了我的視野。我知道我這次設(shè)計(jì)過(guò)程還存在有許多的問(wèn)題,我一定會(huì)在以后的學(xué)習(xí)工作過(guò)程當(dāng)中繼續(xù)努力,爭(zhēng)取將自己的水平提高一個(gè)層次,做一名優(yōu)秀的湖鐵畢業(yè)生。 生活就是這樣,汗水預(yù)示著結(jié)果但也見(jiàn)證 著收獲,勞動(dòng)永遠(yuǎn)是人們生活、生存的不變的話題?;蛟S我以前對(duì)學(xué)習(xí)和自己不負(fù)責(zé),對(duì)知識(shí)不求甚解??墒沁@次的畢業(yè)設(shè)計(jì)需要我們自己獨(dú)立去完成,這樣鍛煉了我們獨(dú)自處理問(wèn)題的能力,以及個(gè)人理解能力,對(duì)我們以后走向工作崗位敲響了警鐘。以后,不管有多苦,我想我們都能變苦為樂(lè),找尋有趣的事情,發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣,我們都可以在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之后變的更加成熟,會(huì)積極面對(duì)需要面對(duì)的事情。 我相信,只要肯鉆研,只要擠時(shí)間,一切自己想要的知識(shí)都可以掌握。路在自己腳下,怎么走、走向哪里都由自己選擇,我會(huì)在以后的 日子里好好把握,做得更好。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 35 致謝 畢業(yè)論文暫告收尾,這也意味著我大學(xué)生活即將結(jié)束。論文的寫(xiě)作是枯燥而又富有挑戰(zhàn)的,本次論文的完成要感謝很多人,首先要感謝學(xué)校給我提提供了做這個(gè)鍛煉的機(jī)會(huì),感謝指導(dǎo)老師林波老師,給我進(jìn)行了很多的輔導(dǎo),在設(shè)計(jì)需求和設(shè)計(jì)方面給予了我很大幫助老師的諄諄教導(dǎo),使我受益匪淺。老師在課題講解過(guò)程中對(duì)許多重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行了全面的講解,誨人不倦!有時(shí)甚至放下手中的工作來(lái)解決我們的疑問(wèn),讓我深深感動(dòng)。感謝學(xué)校其他老師和同學(xué)給予的幫助和支持。感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué) 者的研究文獻(xiàn),如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā),我將很難完成本篇論文的寫(xiě)作。感謝我的同學(xué)和朋友,在我寫(xiě)論文的過(guò)程中給予我了很多素材,還在論文的撰寫(xiě)和排版過(guò)程中提供熱情的幫助。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的鍛煉和學(xué)習(xí),我學(xué)到了許多書(shū)本上沒(méi)有的知識(shí),從方案的論證、課題的了解、電路原理,論文排版,一步步,我收獲很大。在設(shè)計(jì)中,我力求硬件電路簡(jiǎn)單,充分發(fā)揮芯片應(yīng)用靈活方面的特點(diǎn),滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。這中間,我也遇到了許多困難,在老師的幫助下,很多困難都迎刃而解。在此我衷心對(duì)老師說(shuō)聲:老師,在我即將畢業(yè)的時(shí)候能得到您的指導(dǎo),讓我 能順利走向工作崗位,謝謝您! 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 36 附錄 總電路圖設(shè)計(jì) 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 37 元器件清單 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 型號(hào) 數(shù)量 1 二極管 VD1VD4 IN4007 4 2 二極管 VD5VD8 IN4001 4 3 二極管 VD10 IN34A 1 4 二極管 VD12VD15 IN4007 4 5 穩(wěn)壓管 VD9 2CW64 1 6 穩(wěn)壓管 VD11 2CW21C 1 7 晶閘管 VT1VT4 KP50 4 8 IGBT V1V4 MVI4512T6K 4 9 單結(jié)晶體管 V5 BT35 1 10 單結(jié)晶體管 V6 3DJ2E 1 11 電感 L SDCL2020D 1 12 電容 C1 CY22/236 1 13 電容 C2 CY22/234 1 14 電容 C3 F 1 15 電容 C4 1000pF 2 16 電容 C5 F 1 17 電容 CBT F 1 18 電容 CB1 F 5 19 電容 CB3 F 1 20 電容 CF 470pF 1 21 電容 CIN 1μ F 1 22 電容 CSTART F 1 23 電容 CFL1 330pF 2 24 電容 CFL2 100pF 2 25 電阻 R1 1 26 電阻 R2 2kΩ 1 27 電阻 R3 510Ω 1 28 電阻 R4 100Ω 1 29 電阻 R5 200kΩ 1 30 電阻 R6 16kΩ 1 31 電阻 R7 10kΩ 1 32 電阻 R8 1 33 電阻 R9 470kΩ 1 34 電阻 R10 500kΩ 1 35 電阻 R12 61kΩ 1 36 電阻 R13 25kΩ 1 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 38 序號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 型號(hào) 數(shù)量 37 電阻 R14 25kΩ 1 38 電阻 ROFFSET 18MΩ 1 39 電阻 RF 100kΩ 1 40 電阻 RSCKT 39kΩ 1 41 電阻 RDLY 5kΩ 1 42 電阻 ROSC 4kΩ 1 43 電阻 RFL1 620kΩ 2 44 電阻 RFL2 62kΩ 2 45 集成電路 LM4651 1 46 集成電路 LM7815 1 47 集成電路 CA3140 1 48 數(shù)字頻率表 CSF400 1 49 數(shù)字高壓表 CS14920 1
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