当前位置:首页 > 电源 > 线性电源
[导读]设计并制作一个单相正弦波变频稳压电源。电源框图如图所示。1.基本要求(1)输出电压波形应尽量接近正弦波,用示波器观察无明显失真;(2)输出频率范围为20~100Hz,电压有效值

设计并制作一个单相正弦波变频稳压电源。电源框图如图所示。

1.基本要求

(1)输出电压波形应尽量接近正弦波,用示波器观察无明显失真;

(2)输出频率范围为20~100Hz,电压有效值为10~18V的正弦交流电;

(3)当输入电压为198~242V,负载电流有效值为0.5~1A时,输出电压有效值应保持在15V,误差小于5%:

(4)具有过流保护,输出电流有效值达2A时动作(5)DC—AC逆变器效率.n≥70%。

2.发挥部分

(1)当输入电压为198—242V,负载电流有效值为0.5~1A时,输出电压有效值应保持在15V,误差小于1%;

(2)设计制作具有测量、显示该变频稳压电源输出电压、电流、频率和功率的电路,测量误差小于5%。

 

 

3.说明

(1)不能使用产生SPWM(正弦波脉宽调制)波形的专用芯片;(2)输出功率可通过电流、电压的测量值计算。

经过论证,在多种方案可供选择的情况下,我们选择了如下方案:

①隔离变压器:选择功率为200W、二次侧可提供50V、15V、15V三组交流电压。

②单相整流电路:选用单相半控整流电路如下图所示。该电路控制灵活,输出电压大小在一定范围内可调节,因此成为被选方案。但我们做完这部分电路时发现.这个电路的触发电路还是有一定难度的。在设计指标中没对整流器做出硬性指标规定的情况下,我们完全可以采用单相不可控整流电路,从而减少两个晶闸管的触发电路的设计。

本设计采用的RC过电压抑制电路R9、C5并联在变压器次级(元件侧),以吸收变压器铁心磁场释放的能量。并把它转换为电容器的电场能而储存起来,串联电阻是为了在能量转换过程中消耗一部分能量并且抑制RC回路可能产生的振荡。R10、C6作为直流侧阻容保护电路。

整流电路的触发电路选择由单结晶体管BT33(Q3)组成的触发电路如下图所示,虽然移相范围及功率不高,但成本低,可满足设计要求,因此成为被选方案。VD1、VD2输出的触发脉冲做为VT1和VT2晶闸管的触发信号。通过调节电位器RP0来改变触发角的大小,从而改变输出直流电压的大小。

 

 

③逆变稳压器选择带中心抽头变压器的逆变电路如下图右侧电路所示。交替驱动两个功率BJT(V1、V2),经变压器耦合给负载加上矩形波交流电压。两个二极管(D1、D2)的作用也是提供无功能量的反馈通道。该电路优点是控制电路简单,元件保护技术成熟。逆变开关元件选择功率BJT管是因其价格便宜,控制灵活。

 

 

④单相变频控制器选择由555(U1)组成多谐振荡器与JK(JPl)触发器组成的整形和V4、V5组成的后级放大电路如下图左侧电路所示。此电路控制频率精度高,灵活方便,能完成设计要求指标。

 

 

由于555(U1)和JK(JP1)触发器是有源器件,因此还需另外制作5V和15V直流稳压电路如下图所示,做为其偏置直流电压源,15V稳压电源还为两个功放管(V3、V4)提供偏置电压。

据设计要求,频率的测量采用单独的频率显示模块。需要制作一个LED频率计,用来显示输出电压的频率。该部分电路采用的是仅用两块集成电路CD4069和AT90S2313组成的频率计。CD4069用于小信号的放大和整形,AT90S2313则是一块精简指令的高速单片机,它在8M时钟下的性能超过了51系列在100M时钟下的性能,在电路中担任测量和显示驱动。由于这个电路比较常用,电路图就不介绍了。实物图请参见下图右上方的电路板。

方案确定后,开始分工绘图、制板、写报告。由于制作PCB板耗时较长,所以在一定程度上影响了进度。在PCB电路板制作过程中又有个别环节出现错误,后来在调试时又耽误了一些时间。所以建议以后在没规定必须用PCB板的情况下,尽量采用现成的孔式电路板制作可以节约大量的时间。制作好的实物如下图(略)所示。

本实验需要调试的部分:晶闸管触发电路测试;输出频率范围测试;用示波器观察输出电压波形等;通过努力。最后终于调好电路,大多数参数基本满足设计要求。

本设计以单相半控桥式电路为整流电路,整流触发电路由单结晶体管组成,调节方便,并设有必要的保护及显示设备。逆变电路采用功率BJT为开关器件,通过带中心抽头变压器形成方波,变换后形成交流波形。逆变触发信号由555组成的振荡电路产生周期可调的多谐信号,通过JK触发器整形及三极管组成的放大电路放大后驱动功率BJT的通与断。频率显示部分采用单片机AT89C2051为核心器件,充分发挥了软件编程的优点。本设计尽量做到了硬件电路简单稳定,减小电磁干扰和其它环境干扰。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

台北2024年5月21日 /美通社/ -- 提供针对AMD WRX90和TRX50主板优化的DDR5 OC R-DIMM 提供容量128GB(16GBx8)到768GB(96GBx8),速度5600MHz到8...

关键字: AMD 内存 BSP GB

上海2024年5月20日 /美通社/ -- 2024年5月16日,世界知名的生命科学公司 Eppendorf 集团于第二十三届生物制品年会上成功举办了"疫路超越 推流出新"的产品发布会,正式推出大规模...

关键字: RF PEN BSP IMAC

北京2024年5月20日 /美通社/ -- 过去五年里,支付和收款方式日新月异,其发展和变化比过去五十年都要迅猛。从嵌入式数字商务的出现,到"一拍即付"的...

关键字: VI BSP PAY COM

华钦科技集团(纳斯达克代码: CLPS ,以下简称"华钦科技"或"集团")近日宣布致敬 IBM 大型机 60 载辉煌历程,并将继续实施集团大型机人才培养计划。

关键字: IBM BSP 研发中心 PS

助力科研与检测新突破 上海2024年5月15日 /美通社/ -- 全球知名的科学仪器和服务提供商珀金埃尔默公司今日在上海举办了主题为"创新不止,探索无界"的新品发布会,集中展示了其在分析仪器领域的最...

关键字: 质谱仪 BSP DSC 气相色谱

上海2024年5月16日 /美通社/ -- 2024年5月10日至5月13日,富士胶片(中国)投资有限公司携旗下影像产品创新力作亮相北京P&E 2024。在数码相机展览区域,全新制定的集团使命"为世界绽...

关键字: 富士 数码相机 影像 BSP

贝克曼库尔特目前已成为MeMed Key免疫分析平台和MeMed BV检测技术的授权经销商 在原有合作的基础上,继续开发适用于贝克曼库尔特免疫分析仪的MeMed BV检测 加州布瑞亚和以色列海法2024年5月16日...

关键字: BSP IO 检测技术 免疫分析仪

英国英泰力能的燃料电池是可产业化的产品解决方案 英国首个专为乘用车市场开发的燃料电池系统 在 157kW 功率下,此燃料电池比乘用车的其他发动机更为强大 &...

关键字: ENERGY INTELLIGENT 氢燃料电池 BSP

深爱人才,共赴"芯"程 深圳2024年5月15日 /美通社/ -- 5月11日,深圳国资国企"博士人才荟"半导体与集成电路产业专场活动在深圳市重投天科半导体有限公司(简...

关键字: 半导体 集成电路产业 BSP 人工智能

武汉2024年5月15日 /美通社/ -- 北京时间4月26日-5月4日,2024 VEX 机器人世界锦标赛于美国得克萨斯州达拉斯市举办。本届 VEX 世锦赛为期九天,设有 VIQRC 小学组/初中组、V5RC 初中组/...

关键字: 机器人 BSP RC POWERED
关闭
关闭