直流高压稳压电源的研究

摘要

随着传统能源的日益枯竭，全球的各种能源倍受大家关注，这为寻找新能源发电提供了空前的发展空间。而太阳能发电凭借着其蕴含量大、零排放无污染、安全可靠、建设周期短等诸多优点逐渐成为新能源发电的首先方案 本次论文研究工作是针对太阳能电池片镀膜装置设计所需直流髙压电源。论文首先研究了直流高压电源的工作原理和运行特性，提出了多种输入、输出链路分别控制两级稳压电路，第一级为开关稳压电路；第二级为线性稳压电路，两级关联电压调节技术。在进行了实体单元模块电路中进行了实际论证，证明了两级关联电压调节技术具有良好的动态响应性能，既提高了效率又降低了机箱内的热量，提高了系统的稳定性、可靠性和工作寿命。 其次，研究了直流高压升压的方式，介绍了直流高压电源中中常用的整流技术和直流斩波技术。重点对双路倍压整流电路方式的拓扑结构和工作原理进行了分析，建立了其线性模型，得到由控制到输出的传递函数，并在实际电路等到验证。 最后，对系统主电路中主要元器件参数进行了设计和选型，并完成了系统的硬件和软件系统设计，研制了一台以LM3S811型ARM Cortex-M3为控制核心，功率为5000W的直流高压电源样机，对电源系统进行了实验研究，结果证明了系统具有良好的稳态和动态响应性能。

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摘 要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2直流高压稳压电源技术的发展及现状

1.3课题研究意义及研究内容

1.3.1研究意义

1.3.2主要研究内容

第二章 直流高压稳压电源的总体设计

2.1系统性能指标

2.2系统总体方案设计

2.3系统变换器选择

2.3.1逆变拓扑选择

2.3.2直流高压电源工作原理

2.3.3直流高压电源控制方式

2.4本章小结

第三章 直流高压稳压电源系统的硬件设计

3.1系统硬件总体方案

3.2直流高压稳压电源系统中稳压稳流子系统

3.2.1辅助电源设计

3.2.2稳压及稳流单元模块设计

3.2.3稳压调节电路模块设计

3.2.4输出单元与电路保护单元模块设计[20]

3.3核心处理单元模块设计

3.4直流高压稳压电源系统中直流高压子系统

3.4.1电源输入滤波模块设计

3.4.2逆变功率产生电路设计

3.4.3负高压产生电路设计

3.5本章小结

第四章 直流高压稳压电源系统的软件及结构设计

4.1软件总体方案

4.2 ARM软件开发环境

4.3主程序设计

4.4中断程序设计

4.5 I/O口控制

4.6采样单元软件设计

4.7结构方案

4.8本章小结

第五章 样机仿真、调试及实验分析结果

5.1稳压中电流电压控制仿真与分析

5.2驱动电路测试波形

5.3测试与分析

5.4整机稳定性测试

第六章 总结与展望

6.1全文总结

6.2存在不足及进一步工作展望

致谢

参考文献

附录A 直流高压电源主电路protel设计图

附录B 直流高压稳压电源系统测试图