电力电子课程设计

发布 2022-10-03 17:28:28 阅读 8436

多电压直流充电器电路设计。

学院: 机电信息学院。

专业: 电气工程及自动化

组长。成员。

指导教师:

时间2013-1-6

目录。第一章、 摘要 3

第二章、 方案设计 4

1.1 变压器4

1.2 整流电路4

1.3 滤波电路5

1.4 稳压电路6

第三章、 参考文献9

第四章、 设计心得体会 10

第五章、 附录 15

附录一电路原理图15

附录二元件清单16

附录三实物图17

多电压直流充电器电路设计。

第一章摘要。

1.1 变压器。

电源变压器的作用是将220v的交流电压变换为9v的交变电压,以提供整流滤波电路所需电压。把输入的有效值为220v,频率50hz的电网电压变换成所需要的电压,一般情况下,直流电压的数值和电网电压有效值相差很大,因此需要通过电源变压器降压后,再对交流电压进行处理。下面介绍一下变压器的工作原理。

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。因为带铁芯能增大磁导通能力,所以我们选用带铁芯的变压器。

1.2 整流电路:

利用单向导电元件,把50hz的正弦交流电变换成脉动的直流电。

整流电路常采用二极管单相全波整流电路,电路如图2-1所示。在u2的正半周内,二极管d1、d2导通,d3、d4截止;u2的负半周内,d3、d4导通,d1、d2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻rl,且方向是一致的。

在桥式整流电路中,每个二极管都只在半个周期内导电,所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半。

单相全波图2-2与单相桥式整流电路图2-1从交流输入端看均是基本一致的, 变压器不存在直流磁化的问题。单相全波与单相桥式整流的区别是:单相全波中变压器结构较复杂,材料的消耗多。

单相全波只用2个晶闸管,比单相全控桥少 2 个,相应的门极驱动电路也少2个,因此,单相全波电路有利于在低输出电压的场合应。因此选用单相桥式整流电路。

整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除,从而得到比较平滑的直流电压。

滤波电路把经过桥式整流电路得到的直流电压的纹波滤去,但其输出电流电压不太稳定,内阻和纹波较大。c1、c2为滤波电容。如图所示:

所以选用电解电容滤波。

稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定,不随交流电网电压和负载的变化而变化。稳压电路的基本组成:又vt1和vt2组成的复合管(调频管)、又r2和led1组成的过流保护、由r3和led2组成的稳压电路、由vt3组成的放大器、由r4和r5加r6组成的取样电路。

在设计中,由于滤波电路输出电压和电流不是太稳定,,以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后,直流输出电压,直流输出电流:

稳压电路可以采用复合管稳压电路。具有放大环节的串联型晶体管稳压电路是由调整元件比较放大,基准电压和取样电路等几部分组成稳压电路原理图如图4-1所示:

1] 王兆安;黄俊。电力电子技术[m]机械工业出版社,2023年8月。第四版。

2] 肖顺梅;巢云;刘义。电力电子实习教程[m]东南大学出版社,2023年6月。第一版。

3] 曹海平;堵俊。 电工电子技术实验与实训[m]合肥工业大学出版社,2023年9月。第一版。

课程设计是把课堂所学的知识学以致用的一个过程,能够更透彻的了解所学内容,把理论与实践相结合。

我们这次课程设计的题目是“多电压直流充电器电路设计”,从最开始的构思设计,从书上网上查找资料确定初步的设计方案,研究电路中每一部分所实现的功能,总体来说变压、整流、滤波三部分比较容易懂,相对比较难的是稳压部分。接下来就是充电器的焊接组装,焊接之前要学会认知每一个器件,比如有银色环的是二极管的负端,发光二极管长脚的是正极,电阻的阻值可以通过万用表测量或是通过色环读出,接下来就开始焊接,我们采用的是锡焊,掌握焊接的技巧,工艺要美观,正确的焊接顺序是:①准备焊接②加热焊件③熔化焊丝④移开焊丝⑤移开烙铁,焊接前要构思好布局,通过对整体的掌控,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,都使我的能力得到了锻炼,经验得到了丰富,例如:

我们焊接电路板前要考虑到外壳的情况,因为有些器件比较大需要卧装,还有发光二极管的焊接高度要和面板外壳的高度相适应,负责会给后面的组装带来不便,尽量避免虚焊,要有一定的机械强度和良好的电气性能。

最后的**编写是个细心的活,字体大小页眉页码字体格式等都要仔仔细细一一编写,在画电路图和元件清单部分学会了使用软件visio。

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