变换器.docx
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变换器
1.设计目的
了解变换器的工作原理,并能通过所学知识设计出实验电路,选择合适的元器件,并计算出个元件的电压,电流应力,最后列出元器件清单。
能够给出主功率管,整流二极管的损耗计算公式,并计算出各元件的损耗及变换器效率。
能够绘制桥式直流变换器和各元器件的电压电流波形。
2.设计任务及要求
1)分析变换器的工作原理
2)计算各元器件的电压、电流应力,选择合适的元器件,列出清单
3)给出主功率管、整流二极管的损耗计算公式
4)计算各元器件的损耗及变换器的效率
5)绘制桥式直流变换器、所在点电压、电流波形及元件的电压、电流波形
6)绘制设计说明书、设计小结。
3.主要技术参数
脉宽调制型桥式直流变换器,输入直流电压Vin=310V,副边电路为全波整流方式,输出电压Vo=54V,额定输出电流Io=10A,主功率管为MOSFET,工作频率f=50kHz。
4.设计内容
变换器,是将信源发出的信息按一定的目的进行变换。
矩阵式变换器是一种新型的交.。
交电源变换器。
和传统的变换器相比,它具有如下优点:
不需要中间直流储能环节;能够四象限运行;具有优良的输入电流波形和输出电压波形;可自由控制的功率因数。
矩阵式变换器已成为电力电子技术研究的热点之一,并有着广泛的应用前景。
变换器(MatrixConverter)作为一种新型的交—交变频电源,其电路拓扑形式被提出,但直到1979年意大利学者M.Venturini和A.Alesina提出了矩阵式变换器存在理论及控制策略后,其特点才为人们所关注和研究。
普遍使用的是半控功率器件晶闸管。
采用这种器件组成矩阵式变换器,控制难度是很高的。
矩阵式变换器的硬件特点是要求
大容量、高开关频率、具有双向阻断能力和自关断能力的功率器件,同时由于控制方案的复杂性,要求具有快速处理能力的微处理器作为控制单元,而这些是早期的半导体工艺和技术水平所难以达到的。
所以这一期间矩阵式变换器的研究主要针对主回路的拓扑结构及双向开关的实现,大多都处于理论研究阶段,很少有面向工业实际的研究。
高工作频率、低控制功率的全控型功率器件如BJT,IGBT等不断涌现,推动了矩阵式变换器控制策略的研究。
LM117,LM317中文资料
LM117/LM317的输出电压范围是1.2V至37V,负载电流最大为1.5A。
它的使用非常简单,仅需两个外接电阻来设置输出电压。
此外它的线性调整率和负载调整率也比标准的固定稳压器好。
LM117/LM317是美国国家半导体公司的三端可调正稳压器集成电路。
LM117/LM317内置有过载保护、安全区保护等多种保护电路。
通常LM117/LM317不需要外接电容,除非输入滤波电容到LM117/LM317输入端的连线超过6英寸(约15厘米)。
使用输出电容能改变瞬态响应。
调整端使用滤波电容能得到比标准三端稳压器高的多的纹波抑制比。
LM117/LM317能够有许多特殊的用法。
比如把调整端悬浮到一个较高的电压上,可以用来调节高达数百伏的电压,只要输入输出压差不超过LM117/LM317的极限就行。
当然还要避免输出端短路。
还可以把调整端接到一个可编程电压上,实现可编程的电源输出。
特性简介
可调整输出电压低到1.2V。
保证1.5A输出电流。
典型线性调整率0.01%。
典型负载调整率0.1%。
80dB纹波抑制比。
输出短路保护。
过流、过热保护。
调整管安全工作区保护。
标准三端晶体管封装。
电压范围
LM117/LM3171.25V至37V连续可调。
LM317稳压电源应电路
LM317可调电源应用电路
注:
输入至少要比输出高2V,否则不能调压。
输入电要最高不能超过40V吧。
输出电流最好不超过1A。
输入12V的话,输出最高就是10V左右。
由于它内部还是线性稳压,因此功耗比较大。
当输入输入电压差比较大且输出电流也比较大时,注意317的功耗不要过大。
一般加散热片后功耗也不超过20W。
因此压差大时建议分档调压
TL431引脚与电路图精密电压基准ICTL431是T0—92封装如图1所示。
其性能是输出压连续可调达36V,工作电流范围宽达0.1。
100mA,动态电阻典型值为0.22欧,输出杂波低。
图2是TL431的典型应用,其中③、②脚两端输出电压V=2.5(R2十R3)V/R3。
如果改变R2的阻值大小,就可以改变输出基准电压大小。
图3是利用它作电压基准和驱动外加场效应管K790作调整管构成的输出电流大(约6A)、电路简单、安全的稳压电源。
工作原理
如图所示,220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。
此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路(使得Vdc=60V),Rw、R3组成分压电路,T1431、R1组成取样放大电路,9013、R2组成限流保护电路,场效应管K790作调整管(可直接并联使用)以及C5是输出滤波器电路等。
稳压过程是:
当输出电压降低时,f点电位降低,经T1431内部放大使e点电压增高,经K790调整后,b点电位升高;反之,当输出电压增高时,f点电位升高,e点电位降低,经K790调整后,b点电位降低。
从而使输出电压稳定。
当输出电流大于6A时,三极管9013处于截止,使输出电流被限制在6A以内,从而达到限流的目的。
本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外,其它元件无特殊要求,其元件参数如图3所示。
这次课程设计,由于理论知识的不足,再加上平时没有什么设计经验,一开始的时候有些手忙脚乱,不知从何入手。
在老师的谆谆教导,和同学们的热情帮助下,使我找到了信心。
现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的,其实正向老师说得一样,机械设计的课程设计没有那么简单,你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行,因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。
虽然种种困难我都已经克服,但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。
完美总是可望而不可求的,不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。
抱着这个心理我一步步走了过来,最终完成了我的任务。
十几天的机械原理课程设计结束了,在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化.
在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.
在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的.
课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步.
在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真….要永远的记住一句话:
态度决定一切.
随着毕业日子的到来,课程设计也接近了尾声。
经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。
在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。
课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。
通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。
自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。
通过这次课程设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。
在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。
我的心得也就这么多了,总之,不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。
最后终于做完了有种如释重负的感觉。
此外,还得出一个结论:
知识必须通过应用才能实现其价值!
有些东西以为学会了,但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。
在此要感谢我们的指导老师罗老师、朱老师和李老师对我们悉心的指导,感谢老师们给我们的帮助。
在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。
在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。
而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。
虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,使我终身受益。
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