1.计算机毕业论文 计算机 UPS 供电系统的应用
计算机的广泛应用对供电质量提出了越来越高的要求,为了保证计算机的正常工作,就必须使用高 质量的交流电源 - UPS。
UPS即不间断电源,是由电池,逆变器和控制回路组成的,能在有限的时间里提供持续,稳定地没有 时间中断的交流电源。其基本技术原理是市电正常 时,输出优质交流电源,同时对电池进行充电,储存 后备能源,在市电异常时,通过逆变器将电池组的直 流电能转换成交流电对用电设备提供不间断的输 出,这就保证了设备的正常运行。
为保证电网停电时,也能利用 UPS电源继续向 计算机提供高质量供电,UPS 电池的配置尤为重要, 当负载不允许中断时,则后备电池组应当满足负载 的高质量供电,电池容量选择应遵循以下原则:即电 池必须在后备时间内供电给逆变器,且在额定负载 下,电池组不应下降到逆变器所允许的最低电压以 下。 1. 对 UPS交流电的要求(1)前级供电系统交流电源不宜太差,电压及频 率应稳定在正常范围。
一般,大容量 UPS主机输入电压范围应为 380V 正负 15%。电压过低,将使 UPS电 池频繁放电,缩短其使用寿命,电压过高,则容易引 起逆变器损坏。
(2)前级供电系统中不应带有别的频繁启动负载。比如经常使用的电梯,频繁开启的空调等 论文网。
原因 是在这些负载开关机会出现瞬间高低压 ,造成 UPS 市电旁路供电与逆变供电转换电路故障,所以在条件允许下,宜将 UPS电源尽可能置于电网输入的前 端。2. 供电系统的接地 电网中经常存在着噪扰,这些噪扰对计算机正 常运行存在着不同程度的干扰,另外零线电位的偏 移也会对计算机运行造成影响,所以在考虑到 UPS 供电方案时应采取措施把这些影响减小到最小,为 消除电网中的噪扰以及保证输出零点电压不偏移, 应从机房的交流工作接地排上单独引线至该输出 点。
3. UPS系统应具备智能性 为了保证供电系统能长期不间断运行,UPS 必 须具有智能性,对运行中的 UPS状态自动检测,对 UPS故障及时发现,及时诊断和处理,这样,可以减 少因故障或检修而造成 UPS供电的中断,因此,在实际应用时,应充分发挥 UPS电源系统的实时检测功 能,故障诊断功能,及远程监控功能,确保 UPS电源 系统的正常运行。一个 UPS电源系统的好坏,直接决定计算机等 负载是否能正常运行,我公司采用 apc 公司生产的 APC- sa1000uxi 型号的 UPS电源系统,经过一年多 的运行表明,该 UPS电源系统安全可靠,故障率低, 为计算机的正常运行提供了可靠保障。
2.计算机毕业论文 对 UPS交流电的要求
计算机的广泛应用对供电质量提出了越来越高
的要求,为了保证计算机的正常工作,就必须使用高 质量的交流电源 - UPS。 UPS即不间断电源,是由电池,逆变器和控制回
路组成的,能在有限的时间里提供持续,稳定地没有 时间中断的交流电源。其基本技术原理是市电正常 时,输出优质交流电源,同时对电池进行充电,储存 后备能源,在市电异常时,通过逆变器将电池组的直 流电能转换成交流电对用电设备提供不间断的输 出,这就保证了设备的正常运行。
为了设计一个良好的 UPS供电系统能给负载提 供优质电源,必须就 UPS容量、电池的配备、交流电 源的要求等技术参数进行合理设计、选择,争取满足 供电负载所需的高质量的交流电源。
1 UPS容量的确定
根据负载容量及特性,选择适当的 UPS容量,即 可保证 UPS供电质量,降低故障率,又可提高经济效益。
(1)负载性质对 UPS输出功率的影响。对于计算机类负载,只要负载的峰值系数在 UPS允许范围 内,UPS 基本上可以输出额定功率,对于电阻性或电 感性负载,则需酌情加大 UPS容量;
(2)UPS容量较负载不宜过大,使其过度轻载 运行。过渡轻载运行虽有利于降低逆变器的损坏概
率,但可能造成市电停电时,电池放电电流过小而放电时间偏长,在电池保护装置故障时,电池组被深度 放电,而遭永久性破坏;
(3)UPS容量不宜过小,使其长期处于重载运 行状态。由于逆变器处于重载运行,其输出波形将 发生畸变,输出电压抖动太大,造成输出电压质量变坏,根据科学测定,毕业论文网,UPS 负载量不宜长期超过其额定 容量的 80%。 2 正确配置 UPS电池 为保证电网停电时,也能利用 UPS电源继续向 计算机提供高质量供电,UPS 电池的配置尤为重要, 当负载不允许中断时,则后备电池组应当满足负载 的高质量供电,电池容量选择应遵循以下原则:即电 池必须在后备时间内供电给逆变器,且在额定负载 下,电池组不应下降到逆变器所允许的最低电压以 下。 3 对 UPS交流电的要求
(2)前级供电系统交流电源不宜太差,电压及频 率应稳定在正常范围。一般,大容量 UPS主机输入电压范围应为 380V 正负 15%。电压过低,将使 UPS电 池频繁放电,缩短其使用寿命,电压过高,则容易引 起逆变器损坏。(1)前级供电系统中不应带有别的频繁启动负
载。比如经常使用的电梯,频繁开启的空调等。原因 是在这些负载开关机会出现瞬间高低压,造成 UPS 市电旁路供电与逆变供电转换电路故障,所以在条件允许下,宜将 UPS电源尽可能置于电网输入的前 端。
3.供配电毕业设计
第1章 绪论 供配电技术,就是研究电力的供应及分配的问题。
电力,是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力,是现代文明的物质技术基础。没有电力,就没有国民经济的现代化。
现代社会的信息化和网络化,都是建立在电气化的基础之上的。因此,电力供应如果突然中断,则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。
故,作好供配电工作,对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。 供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务,必须达到以下的基本要求: (1) 安全——在电力的供应、分配及使用中,不发生人身事故和设备事故。
(2) 可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 (3) 优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。
(4) 经济——应使供配电系统投资少,运行费用低,并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。 另外,在供配电工作中,还应合理的处理局部和全局,当前与长远的关系,即要照顾局部和当前利益,又要有全局观点,能照顾大局,适应发展。
我们这次的毕业设计的论文题目是:某高校供配电工程总体规划方案设计;作为高校,随着本科教育工作的推进和未来几年的继续扩招,对学校的基础设施建设特别是电力设施将提出相当大的挑战。因此,我们做供配电设计工作,要作到未雨绸缪。
为未来发展提供足够的空间:这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上,应力求在满足现有需求的基础上从大选择,以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。 总之一句话:定位现实,着眼未来;以发展的眼光来设计此课题。
第2章 供配电系统设计的规范要点 供配电系统设计应贯彻执行国家的经济技术指标,做到保障人身安全,供电可靠,技术先进和经济合理。在设计中,必须从全局出发,统筹兼顾,按负荷性质、用电容量、工程特点,以及地区供电特点,合理确定设计方案。
还应注意近远期结合,以近期为主。设计中尽量采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。
2.1 负荷分级及供电要求 电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组,供电网络中独立于正常的专用馈电线路,以及蓄电池和干电池可作为应急电源。
二级负荷的供电系统,应由两线路供电。必要时采用不间断电源(UPS)。
2.1.1 一级负荷 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者;或将在政治上,经济上造成重大损失者;或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。 就学校供配电这一块来讲,我校现没有一级用电负荷。
2.1.2 二级负荷QQ:190925859。
4.直流稳压电源 毕业论文
去百度文库,查看完整内容> 内容来自用户:我是你大爷741 编号:JX/GC7.5-04-JL06学校代码10857学号20122111322分类号密级公开毕业设计(论文)(直流稳压电源的设计)学历层次| 高职|教学系名称|电子工程系|专业名称|电子信息工程技术|学生姓名|郑磊|指导教师|国佳|2015年4月2日摘要直流稳压电源由于具有效率高、体积小、重量轻的特点,近年来获得了飞速发展。
直流稳压电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使直流稳压电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。本文主要采用变压、整流、滤波、稳压的流程思路将输入220V交流电转换成电压9V的直流电。
直流开关稳压器中所使用的大功率开关器件价格较贵,其控制电路亦比较复杂,另外,开关稳压器的负载一般都是用大量的集成化程度很高的器件组成的电子系统。晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差。
因而开关稳压器的保护应该兼顾稳压器本身和负载的安全。保护电路的种类很多,本文介绍了极性保护、程序保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护以及过热保护等电路。
通常选用几种保护方式加以组合,构成完善的保护系统。直流高压稳压电源的长期稳定性主要受温度的影响,文中分析了直流高压稳压电源的构成原理,建立了温度稳定性的数学模型,给出了精确和可行的定量计算方法,并应用到具体的实例中加5.12(用模拟万用表欧姆档测量二极管的电阻,当电阻显示为较小值时,。
5.供用电技术毕业设计论文
无线供电技术方案及应用 摘要:无线供电是一种方便安全的新技术,无须任何物理上的连接,电能可以无接触地传输给负载。
通过介绍无线供电的原理 和简易的无线供电模型,探讨和分析其中一些关键问题。 关键词:无线供电;电磁波;电磁耦合;非辐射性谐振磁耦合 无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。无线电技术的原 理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现 象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传 播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的 目的。无线电技术大量应用于以无线广播、电视、移动通讯和无 线数据传输网络中。
既然电磁波不需要介质也能向外传递能量, 那么我们能不能在电力传送上也采用无线传输的方式呢? 1电磁波方案 1.1原理 电磁波,俗称无线电波是人们非常熟悉的一个概念。电磁波 不仅能传输信号,它也能传输电能。
1.2应用 美国一家公司Power Cast开发了这项技术,整个系统基本 上包含了两个部件,称为Power Caster的发射器模块和称为 Powerharvester的接收器模块,前者可插入在插座上,后者则嵌入 在电子产品上。发送器发射安全的低频电磁波,接收器接收发射 频率的电磁波,据称约有70%的电磁信号能量转换为直流电能。
该项技术之所以会得到多家厂商的青睐,原因在于它独特的电 磁波接收装置,能够根据不同的负载、电场强度来作调整,以维 持稳定的直流电压。可为各种电子产品充电或供电,包括耗电量 相对较低的电子产品,诸如手机、MP3随身听、温度传感器、助听 器,甚至汽车零部件和医疗仪器。
2电磁感应(磁耦合)方案 2.1原理 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化。电磁感应是电磁学中的基本原 理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的,变压器由 一个磁芯和二个线圈,即初级线圈与次级线圈组成。
当初级线圈 两端加上一个交变电压时,磁芯中就会产生一个交变磁场,从而 在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压,电能就从输入电 路传输至输出电路。对图1所示的变压器基本电路,两个端口的 电压降可表示为: V1=jwL1I1-jwMI2 Y2=jwMI1-jwL2I2=ZLI2 式中L1、L2和M分别为初级电感、次级电感与互感,ZL是 负载电阻。
初、次级间耦合度可用耦合系数K来定义:K=M/ 32 姨L1L2 耦合系数反映了变压器的优值,对于一个近似于理想的变压器, 可简单表示为:V1/V2≈L1/L2≈N1/N2 式中N1与N2分别是两个电感的匝数,就是所说的电压比 等于匝数比。 2.2应用 应用于无线供电或充电的装置而言,其初级线圈与次级线 圈处于两个分离的各自部件中,因而线圈间的耦合是比较松散 的。
该系统相当于一个分离式疏松耦合变压器,选用Ferrite芯增 加其耦合效率、减少漏磁。 最早使用电磁感应原理传输能量的是电动牙刷。
电动牙刷 经常接触水,不采用直接充电方案,在充电座和牙刷中各有一个线圈, 当牙刷放在充电座上时就有磁耦合作用,类似一个变压器,感应 电压整流后就可对镍镉电池充电,整个电路消耗功率约3W。 日本东京大学的教授们设计了一种塑料薄膜电源,很有创 意,用途也十分广泛。
例如,可将它铺在地板上或桌子上,或嵌入 在墙壁上,为圣诞树上发光二极管、装饰灯供电,为鱼缸水中灯 泡或小型电机供电。薄膜电源由四层塑料薄膜组成,最低一层是 电导可控的有机晶体管,上面是感测兼容电子设备接近的铜线 圈,再上面是接通或关闭电源的MEMS开关,最上面一层是传送 电能的铜线圈。
制作工艺采用了丝网印刷和类似于喷墨打印的 新工艺。它的工作过程是这样的;当物体处于薄膜2.5cm范围内 时,最靠近的MEMS开关接通电源,电感线圈就利用感应原理向 设备供电。
据称,该项技术的效率是很高的,电源传输效率可 81.4%。目标的价位每平方米约100美元。
英国一家公司Splash power推出一款利用电磁感应原理 的手持式设备无线充电器。主机Splash Pad是一个经久耐用、鼠标垫大小充电座,另一个部件是安置在PDA或手机内的Splash Module。
图2是它的原理示意图。当设备放置在Splash Pad上时,Splash Module有效地从充电器吸收能量,为设备中的 电池充电。
Splash Module可按产生的电功率要求、空间大小和 形状定制,直接整合在设备中,或作为一个附件使用。它的优点 是:高效率接收器,符合设备充电协议。
实时、合理的检测器,防 止充电器误用。自动处于低功率状态,符合欧洲EnergyStar准 则。
可缩放的磁芯体拓扑,支持目前的和未来的产品市场。 电磁感应还被用来为MEMS器件供电。
MEMS器件,尤其是内置 执行器的微型器件对电源有特殊要求,这里无线供电就显示出 它的优越性,没有物理限制,高电压和高功率可能性。 3非辐射性谐振磁耦合方案 3.1原理 2007年,美国麻省理工学院(MIT)以Marin Solijacic为首 的研究团队完成了一项无线传输电力的实验。
实验室里放置着2 个铜线圈,一个线圈通电,另一个放在离它2米外。
6.单片机交通灯设计
1.基于labVIEW虚拟滤波器的设计与实现 2.双闭环直流调速系统设计3.单片机脉搏测量仪 4.单片机控制的全自动洗衣机毕业设计论文5.FPGA电梯控制的设计与实现 6.恒温箱单片机控制7.基于单片机的数字电压表 8.单片机控制步进电机毕业设计论文9.函数信号发生器设计论文 10.110KV变电所一次系统设计11.报警门铃设计论文 12.51单片机交通灯控制13.单片机温度控制系统 14.CDMA通信系统中的接入信道部分进行仿真与分析15.仓库温湿度的监测系统 16.基于单片机的电子密码锁17.单片机控制交通灯系统设计 18.基于DSP的IIR数字低通滤波器的设计与实现19.智能抢答器设计 20.基于LabVIEW的PC机与单片机串口通信21.DSP设计的IIR数字高通滤波器 22.单片机数字钟设计23.自动起闭光控窗帘毕业设计论文 24.三容液位远程测控系统毕业论文25.基于Matlab的PWM波形仿真与分析 26.集成功率放大电路的设计27.波形发生器、频率计和数字电压表设计 28.水位遥测自控系统 毕业论文29.宽带视频放大电路的设计 毕业设计 30.简易数字存储示波器设计毕业论文31.球赛计时计分器 毕业设计论文 32.IIR数字滤波器的设计毕业论文33.PC机与单片机串行通信毕业论文 34.基于CPLD的低频信号发生器设计毕业论文35.110kV变电站电气主接线设计 36.m序列在扩频通信中的应用37.正弦信号发生器 38.红外报警器设计与实现39.开关稳压电源设计 40.基于MCS51单片机温度控制毕业设计论文41.步进电动机竹竿舞健身娱乐器材 42.单片机控制步进电机 毕业设计论文43.单片机汽车倒车测距仪 44.基于单片机的自行车测速系统设计45.水电站电气一次及发电机保护 46.基于单片机的数字显示温度系统毕业设计论文47.语音电子门锁设计与实现 48.工厂总降压变电所设计-毕业论文49.单片机无线抢答器设计 50.基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文51.单片机串行通信发射部分毕业设计论文 52.基于VHDL语言PLD设计的出租车计费系统毕业设计论文53.超声波测距仪毕业设计论文 54.单片机控制的数控电流源毕业设计论文55.声控报警器毕业设计论文 56.基于单片机的锁相频率合成器毕业设计论文57.基于Multism/protel的数字抢答器 58.单片机智能火灾报警器毕业设计论59.无线多路遥控发射接收系统设计毕业论文 60.单片机对玩具小车的智能控制毕业设计论文61.数字频率计毕业设计论文 62.基于单片机控制的电机交流调速毕业设计论文63.楼宇自动化--毕业设计论文 64.车辆牌照图像识别算法的实现--毕业设计65.超声波测距仪--毕业设计 66.工厂变电所一次侧电气设计67.电子测频仪--毕业设计 68.点阵电子显示屏--毕业设计69.电子电路的电子仿真实验研究 70.基于51单片机的多路温度采集控制系统71.基于单片机的数字钟设计 72.小功率不间断电源(UPS)中变换器的原理与设计73.自动存包柜的设计 74.空调器微电脑控制系统75.全自动洗衣机控制器 76.电力线载波调制解调器毕业设计论文77.图书馆照明控制系统设计 78.基于AC3的虚拟环绕声实现79.电视伴音红外转发器的设计 80.多传感器障碍物检测系统的软件设计81.基于单片机的电器遥控器设计 82.基于单片机的数码录音与播放系统83.单片机控制的霓虹灯控制器 84.电阻炉温度控制系统85.智能温度巡检仪的研制 86.保险箱遥控密码锁 毕业设计87.10KV变电所的电气部分及继电保护 88.年产26000吨乙醇精馏装置设计89.卷扬机自动控制限位控制系统 90.铁矿综合自动化调度系统91.磁敏传感器水位控制系统 92.继电器控制两段传输带机电系统93.广告灯自动控制系统 94.基于CFA的二阶滤波器设计95.霍尔传感器水位控制系统 96.全自动车载饮水机97.浮球液位传感器水位控制系统 98.干簧继电器水位控制系统99.电接点压力表水位控制系统 100.低成本智能住宅监控系统的设计101.大型发电厂的继电保护配置 102.直流操作电源监控系统的研究103.悬挂运动控制系统 104.气体泄漏超声检测系统的设计105.电压无功补偿综合控制装置 106.FC-TCR型无功补偿装置控制器的设计107.DSP电机调速 108.150MHz频段窄带调频无线接收机109.电子体温计 110.基于单片机的病床呼叫控制系统111.红外测温仪 112.基于单片微型计算机的测距仪113.智能数字频率计 114.基于单片微型计算机的多路室内火灾报警器115.信号发生器 116.基于单片微型计算机的语音播出的作息时间控制器117.交通信号灯控制电路的设计 118.基于单片机步进电机控制系统设计119.多路数据采集系统的设计 120.电子万年历 121.遥控式数控电源设计 122.110kV降压变电所一次系统设计 123.220kv变电站一次系统设计 124.智能数字频率计 125.信号发生器126.基于虚拟仪器的电网主要电气参数测试设计 127.基于FPGA的电网基本电量数字测量系统的设计 128.风力发电电能变换装置的研究与设计 129.电流继电器设计 130.大功率电器智能识别与用电安全控制器的设计 131.交流电机型式试验及计算机软件的研究 132.单片机交通灯控制系统的设计 133.智能立体仓库系统的设计 134.智能火灾报警监测系统 135.基于单片机的多点温度检测系统 136.单片机定时闹钟设计 137.湿度传感器单片机检测电路制作 138.智能小车自。
7.不间断电源怎么设计啊
1.先确定输入电源,一般输入电源有3路:市电,直流,旁路。市电可以3相(大功率机器)或单相;直流一般由电池供电;旁路就是和市电不同源的一路交流电。
2.确定电源的优先级,一般正常情况市电运行,同时给电池充电,当市电断电,ups转由电池供电运行,当电池再没电,转由旁路供电。
3 确定逆变频率,它决定后续参数
4设计旁路波形与逆变波形的跟踪,又叫锁相,
5设计相关保护点,如过压,欠压,过载,高温,
6显示设计
7通信设计
8故障报警设计
总之,很麻烦,不是一时半刻能完成的,必须站在前人的肩膀上,努力吧
8.直流稳压电源设计论文
直流稳压电源是常用的电子设备,它能保证在电网电压波动或负载发生变化时,输出稳定的电压。
一个低纹波、高精度的稳压源在仪器仪表、工业控制及测量领域中有着重要的实际应用价值。本设计给出的稳压电源的输出电压范围为0~18 V,额定工作电流为0.5 A,并具有"+"、"-"步进电压调节功能,其最小步进为0.05 V,纹波不大于10 mV,此外,还可用LCD液晶显示器显示其输出电压值。
1系统硬件设计 本系统由电源模块、调压模块、D/A转换模块、显示与键盘模块组成,图1所示是该直流数控稳压电源的结构原理框图。 1.1系统电源模块 在图1中,220 V市电经220 V/17.5 V变压器降压后得到的双17.5 V交流电压,经过一个全桥整流后可得到±21 V两路电压,其中一路+21 V电压供给调整管,作为电源对外输出,另一路经三端稳压器7815得到+15 V,再经过7805得到+5 V的电压。
-21 V的电压则经三端稳压器MC7915得到-15 V电压,以作为系统本身的工作电源。 1.2电压调整模块 该稳压电源中的电压调整模块电路如图2所示。
其中调整管采用复合管形式(由Q1、Q3组成),以实现大电流输出,由于该设计要求Iomax=0.5 A,Iomin=0 A,Pm=(Vimax-Vomin)Iomax=(18-0)*0.5=9 W,因此,本电路中的调整管可选TIP41(其Icmax=6 A>Iomax=0.5 A;Pcw=65 W>9 W,VCEOmax=100 V>18 V),当然,也可以选用2N5832。 电路的比较放大采用运放NE5534来设计,该器件具有共模抑制比高,响应速度快和压摆率高的特点。
设计时可由R10、R11A、R12组成分压取样电路,并要求R10/(R11A+R12)=1/4,即当输出电压存在△UO=0.05 V时,△Ua=0.04 V,这与DAC的输出(10/255=0.04V=1LSB)变化一致。事实上,经过DAC转换以将电流转换为电压并进行电压放大后,即可将得到的10 V电压送比较器NE54534的同相端作为比较的基准电压。
由于DAC0832是8位的D/A转换器,故有255步进。由此,当CPU控制DAC变化1LSB时,其对应Va的变化为0.04 V,故Uout的可调变化量为0.05 V(步长)。
NE5534和Q1、Q3及取样电路构成的负反馈电路可实现调节输出电压的目的(稳压)。 电路中的过流保护由R9与02完成。
当Io>0.7A时,VR9=R9Io≥1*0.7=0.7 V,此时Q2导通,并对调整管Q3的基极分流,使TIP41的导通电阻增大,输出电压降低,从而达到过流保护的目的。必要时,也可接入一红色发光二极管作为过流指示。
该系统的短路保护采用保险管来完成。 1.3 D/A转换模块 本系统中的数模转换电路如图3所示。
它由DAC0832、两级低漂移的运放μA714及VREF电路组成。DAC0832和运放U3A将CPU发出的8位二进制数据转换成0~-5 V的电压,然后经运放U3B反向放大2倍,以得到0~10 V电压。
因此,该DAC的转换分辨率为10/(28-1)=0.04 V,即CPU输出给DAC的数据变化为1 Bit,DAC输出电压的变化为0.04 V。VREF电路为DAC提供基准电压,调节R5A,可使基准电压保持为5 V。
1.4显示与键盘模块 本电源中的电压显示与键盘电路如图4所示。当输出电压经R13限流和R14取样后,即可送如TLC2453-1进行模数转换。
图4中的TLC2453-1为11通道、12位串行A/D转换器,具有12位分辨率,转换时间为10μs,有11个模拟输入通道,3路内置自测试方式,采样率为66 kbps,线性误差±1LSBmax,同时带有转换结果输出EOC,并可单、双极性输出。通过其可编程的MSB或LSB前导可编程输出数据长度。
TLC2453-1的时钟频率选用4.1 MHz,电源输出电压Uo的取样信号从IN0输入,芯片的I/O时钟端、数据输入端、转换数据输出端、片选端分别与AT89S51单片机的P2.3、P2.2、P2.1、P2.0相连,然后经单片机处理后从P0口输出,在经排阻9A472J驱动后送字符型液晶显示屏SMC1602A显示输出电压。电路中AT89S51单片机的晶振频率选用12 MHz,P1.0~P1.3接调压按钮。
增加电压时,粗调用按键S1,步进为1 V,细调用S2,步长为0.05 V;减小电压时,粗调用S3,步长为1 V,细调用S4,步调为0.05 V。这样,经过它们的有机结合便可将输出电压调节到所需的电压。
2系统软件设计 本电路的主程序流程如图5所示。 3 结束语 本文给出的直流数控稳压电源采用硬件组成的闭环反馈模式来进行稳压。
电路中采用共模抑制比高、响应速度快、压摆率高的NE5534作比较器,从而提高了稳压的可靠性和精度;而采用12位A/D转换模块完成电压的测量,并用LCD液晶显示,则提高了测量的准确性和直观显示能力。本电路的开机预置输出电压为5 V,并可采用步进方式调节输出电压,最小步进为0.05 V。
经过测试,本电路的输出电压范围可达到0~18V,额定电流可达到0.5A,可应用于实验教学与工程实践中。 图你自己去下面链接看。
9.电源开关设计论文怎么写
一种USB电源开关的设计 摘要: 设计了一种低导通损耗的USB电源开关电路。
该电路采用自举电荷泵为N型功率管 提供足够高的栅压,以降低USB开关的导通损耗。在过载情况下,过流保护电路能将输出电流限 制在0.3 A。
关键词: USB开关;自举电荷泵; N型功率管;过流保护 1引言 通用串行总线(Universal Serial Bus)使PC机 与外部设备的连接变得简单而迅速,随着计算机以 及与USB相关便携式设备的发展,USB必将获得 更广泛的应用。由于USB具有即插即用的特点,在 负载出现异常的瞬间,电源开关会流过数安培的电 流,从而对电路造成损坏。
本文设计的USB电源开关采用自举电荷泵,为 N型功率管提供2倍于电源的栅驱动电压。在负载 出现异常时,过流保护电路能迅速限制功率管电流, 以避免热插拔对电路造成损坏。
2 USB开关电路的整体设计思路 图1为USB电源开关的整体设计。其中,VIN 为电源输入,VOUT为USB的输出。
在负载正常的情 况下,由电荷泵产生足够高的栅驱动电压,使 NHV1工作在深线性区,以降低从输入电源(VIN 到负载电压(VOUT)的导通损耗。当功率管电流高于 1 A时,Current-sense输出高电平给过流保护电路 (Current-limit);过流保护电路通过反馈负载电压 给电荷泵,调节电荷泵输出(VPUMP),从而使功率管 的工作状态由线性区变为饱和区,限制功率管电流, 达到保护功率管的目的。
当负载恢复正常后,Cur- rent-sense输出低电平,电荷泵正常工作。 3 电荷泵设计 图2为一种自举型(Self-Boost)电荷泵的电路 原理图。
图中,Φ为时钟信号,控制电荷泵工作。初 始阶段电容,C1和功率管栅电容CGATE上的电荷均 为零。
当Φ为低电平时,MP1导通,为C1充电,V1 电位升至电源电位,V2电位增加,MP2管导通。假 设栅电容远大于电容C1,V2上的电荷全部转移到 栅电容CGATE上。
当Φ为高电平时,MN1导通,为 C1左极板放电,V1电位下降至地电位,V2电位下 降,MP2管截止,MN2管导通,给电容C1右极板充 电至VIN。在Φ的下个低电平时,V1电位升至电源 电位,V2电位增加至2VIN,MP2管导通,VPUMP电 位升至2VIN-VT。
自举电荷泵不需要为MN2和MP2提供栅驱 动电压,控制简单[1],但输出电压会有一个阈值损 失。图3是改进后的电荷泵电路图,Φ1和Φ2为互 补无交叠时钟。
由MN2、MN5、MP3、MP2和电容 C2组成的次电荷泵为MN4、MP4提供栅压,以保证 其完全关断和开启。当Φ1为低电平时,MP1导通, 电位增加,此时,V3电位为零,MP4导通,V2上的电 荷转移到栅电容CGATE上,VPUMP电位升高。
当Φ1为 高电平时,MP2导通,为C2充电,V4电位上升至电 源电位,V3电位随之上升,MP3导通,VPUMP电位继 续升高。MN3相当于二极管,起单向导电的作用。
在VPUMP电压升高到VIN+VT以后,MN3隔离V3 到电源的通路,保证V3的电荷由MP3全部充入栅 电容。这样,C1和C2相互给栅电容充电,若干个时 钟周期后,电荷泵输出电压接近两倍电源电压[2]。
在电荷泵输出电压升高的过程中,功率管提供的负 载电流逐渐上升,避免在容性负载上引起浪涌电流 4 过流保护电路设计 当出现过载和短路故障时,负载电流达到数安 培,需要精确的限流电路为功率管和输入电源提供保 护。对于MOS器件,只有工作在饱和区时的电流容 易控制。
限流就是通过反馈负载电压,调节电荷泵输 出电压来实现的。图4是限流电路的原理图。
N型功率管NHV的源与P型限流管MP6的 栅相接,N型功率管NHV的栅与P型限流管MP6 的源相接。从而达到控制功率管栅源压降的目的。
当负载电流超过1 A时,电流限信号(VLIMIT)为高 电平,MN7导通,栅电荷经MP6流向地,栅电压减 小,功率管工作在饱和区。C1、C2为电荷泵电容值, 在一个时钟周期T内,由电荷泵充入的栅电荷为: Q=VIN*C1+VIN*C2(1) 当功率管栅压稳定时,电荷泵充入的栅电荷等 于限流管放掉的栅电荷。
限流管泄放电流为: IL=QT=VIN*C1+VIN*C2T(2) 由VGS(NHV)=VSG(MP6)(3) 得功率管和限流管的电流关系: 5 仿真结果与讨论 图5为负载正常情况下负载输出电压和功率管 电流的仿真波形。电源电压为5 V,C1、C2电容值为 1 pF,时钟周期为40μs,NHV和MP6宽长比的比值 为300,功率管的并联个数为1*103。
采用0.6μm 30 V BCD工艺,在典型条件下,用HSPICE对整体电 路仿真。由波形可以看出,在1 ms内,负载输出电压 逐渐上升,功率管电流没有过冲,启动时间为1.7 ms。
3 ms后,功率管完全开启,为负载提供电源。 表1为限流电路工作时功率管的平均栅电压和 平均电流。
图6为USB开关启动8 ms后负载短路 到恢复正常的仿真结果。USB开关在负载正常情 况下启动,8 ms后负载短路,负载电流过冲到3.1 A。
当过流保护电路工作后,过流保护电路将电流 限制在0.3 A,保护了USB端口。16 ms后,负载恢 复正常,电源开关重新启动. 图6 USB开关在启动、限流和恢复正常过程中,电荷泵 输出电压、负载输出电压和功率管电流的仿真波形 Fig.6 Simulation waveforms of charge pump output volt- age,power switch output voltage and power tran- sistor。
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