低频大功率开关电源的研究-检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Dissertation for the Master Degree in Engineering The Research on Low Frequency High Power Switching Mode Power Supply Candidate： Dong Ying long Supervisor： Xu Jun Academic Degree Applied for： Master of Engineering Specialty： Detection Technology and Au- tomatic Equipment Date of Oral Examination： March, 2016 University： Harbin University of Science and Technology 哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《低频大功率开关电源的研 究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行 研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已 发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书 《低频大功率开关电源的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位 期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大 学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔 滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提 交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以 采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内 容。 本学位论文属于 必威体育官网网址 ，在 年解密后适用授权书。 不必威体育官网网址 。 （请在以上相应方框内打√） 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 哈尔滨理工大学工学硕士学位论文 低频大功率开关电源的研究 摘要 紫外（ UV） 灯 固 化 辐 照 系 统 是 交 联 聚 乙 烯 电 缆 固 化 成 型 中 的 重 要系 统。针对交联电缆固化成型中对紫外线灯开关电源的要求，本文采用逆变技 术设计了一种数字化低频大功率逆变电源，用以驱动紫外灯。现今，科学技 术的更新日新月异，电力电子学也在不断创新，随着高性能低成本数字处理 器的问世，传统的模拟电路逐渐被现在数字电路所取代。而在逆变电源的领 域，传统的模拟控制器已经因为它固有的缺陷而被数字控制器取代，数字控 制器不仅能弥补模拟控制器的缺陷且更容易实现控制要求。 本文设计一种以 STM32F103VET6 芯片为核心的控制系统，该系统具 有良好的保护功能和检测负载的能力。本文在分析交联固化系统紫外灯启动 与工作特性的基础上，采用全桥拓扑结构设计了紫外灯启动电路（点火电 路）和工作电路（全桥逆变电路），在启动点火电路和全桥逆变电路中选取 了 G4PH40UD、G4PH50UD 型号的 IGBT 实现低频逆变，在逆变部分运用 SPWM 专用芯片（PIC18F4580 单片机），该芯片采用了数字化的 SPWM 技 术原理，尽肯能的减小其他谐波的扰动，实现了 SPWM 波的稳定输出。本 文采用了位置式数字 PID 的算法，使控制系统结构简单，实现了控制系统 的数字化和智能化。STM32F103VET6 控制的数字化技术，比现在常用的 TMS320F2812 的 ADC 精度更好，可使电源性能更加的稳定可靠。 通过实验结果表明，该电路可以得到 50Hz 频率，450V 电压，20A 的 电流，满足交联电缆固化成型中对紫外线灯电源的要求，可以为交联电缆固 化成型的紫外线灯提供了一种高品质的数字化低频大功率的脉冲电源。 关键词 全桥逆变电源；STM32；脉冲宽度调制；低频变压 I - The Research on Low Frequency High Power Switching Mode Power Supply Abstract Ultraviolet (UV) light curing irradiation system is an important system in the curing process of crosslinked polyethylene cables. We design a kind of digital low frequency high power inverter in this paper, which is used to drive