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大功率可调直流电源的设计
论文编号：JD1033 论文字数：13679，页数：33
摘 要
50年代是我国电源整机的创建和仿制时期，主要是仿苏的电子管直流电源、磁饱和交流电源和仿美、仿欧的电子或磁放大式交流稳压电源，并逐渐实现了国产化。这个时期的电源体积大、耗能多、效率低，技术水平相当于国际30-50年代的水平。
随着电力电子技术的飞速发展，作为电子系统的心脏的电源也获得了空前的发展。电子管直流电源，磁饱和式交流电源逐渐被淘汰，晶闸管电源、晶体管电源、磁放大式交流稳压电源得到迅速发展，占据了电源市场的统治地位。
开关电源和线性电源是现代电子电源发展的两个主要方面，开关电源以功耗小、效率高、体积小、重量轻的优势几乎席卷了整个电子界，而线性电源则以其固有的稳定性仍占有一席之地。为了顺应现代电子技术设备对多种电压和电流的需求，在满足体积小、重量轻、效率高、抗干扰能力强的同时，还应有更好的可靠性和经济性。
本文是以晶闸管为主要器件，设计制作了一台输出电压50V~125V可调，输出的最大电流可达100A的大功率直流电源。设计中采用规格为KP400-5的晶闸管，此晶闸管文中系统的介绍了晶闸管移相控制的原理及其在变流系统中的应用。主电路的设计选用三相桥式全控整流电路（晶闸管移相范围为0≤ɑ≤90°）组成三相变压器，初级电路采用三角形接法，次级则采用星形接法，鉴于晶闸管元件的电压和电流过载能力极差所以在主电路中还加入了简单的过电压和过电流（短路）的保护。为了简化设计并满足体积小、重量轻、经济可靠的要求，在晶闸管的触发电路里使用了高性能晶闸管三相移相触发集成电路TC787。
关键词 晶闸管，移相控制，触发电路，TC787，保护电路
目 录
第1章 前言 1
1.1 电力电子技术发展史 1
1.2 本文的设计工作 2
第2章 设计方案和主电路设计 4
2.1 设计方案 4
2.2 常见的三相整流电路分析 4
2.2.1 三相半波可控整流电路 5
2.2.2 三相桥式可控整流电路 11
2.3 整流变压器及晶闸管参数的计算和选择 15
第3章 触发电路 17
3.1 晶闸管对触发电路的要求 17
3.2 同步变压器的选型 18
3.3 触发电路的设计 18
3.3.1 高性能晶闸管三相移相触发集成电路TC787 18
3.3.2 TC787的主要设计特点 20
第4章 保护电路 23
4.1 过电压保护 24
4.2 过电流保护 24
结束语 26
参考文献 27
附录1 28
附录2 29
致谢 30
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2.高频功放电路的毕业论文
射频识别电路中高频功放的设计王兴君1，殷兴光2，孙 瑜2，吴玮玮1，王宏刚1(1.陕西国防学院电路设计研究所 陕西西安 710302; 2.陕西科技大学电气与电子工程学院 陕西咸阳 712081)摘 要：分析了射频识别电路中高频功放的特点，在此基础上提出了一种新型的高频功放电路，并对他的工作原理进行了分析。
关键词：射频识别电路；高频功放；设计；谐振电路中图分类号： TN710 文献标识码： B 文章编号： 1004 373X (2004) 09 064 02Design of a High Frequency Power Amplification in the Radio Frequency Spot CircuitWANG Xingjun1, YIN Xingguang2, SUN Yu2, WU Weiwei1, WANG Honggang1(1.Circuits Design Institute of Shaanxi Institute of National Defence, Xi′an, 710302, China;2.Shaanxi University of Science &Technology, Xianyang, 712081, China)Abstract: This paper analysis the feature of high frequency power amplification in the radio frequency spot circuit, then gives anew kind of circuit on it and introduces its principle.Keywords: RFID; high frequency power amplification; design; resonance circuit收稿日期： 2003 12 29 射频识别技术是20世纪80年代初发展起来的一种先进的识别技术，经过十几年的发展，已在各行各业，尤其是电子信息行业得到了广泛的应用。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，他通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。
射频识别系统由阅读器和应答器（标签）构成。当他工作时，阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理[1]。
高频功率放大器是阅读器的关键部件，主要功能是对标签信号的返回信号进行功率放大。1 工作原理图1为射频识别电路中的高频功率放大器原理框图。
13.56 MHz输入方波信号经功率放大器放大输出一个方波信号，再经过阻抗变换网络一部分在天线负载产生高频输出交流电压，从天线发射出去。另外一部分通过检波电路解调出有用信号输出[2]。
图1 高频功放原理框图图2为高频功率放大器的电路图。各项参数如下：VT1型号： 3DA106A VD型号2AP1VCC=9 VC1=0.01μF L=0.01μH R1=6 kΩC2=550 pF Lb=1.3μHC3=0.01μF LC1=1.3μHC4=0.01μF LC2=1.3μHC5=10 pF图2 高频功放电路图2 单元电路设计（1）选择丙类放大电路如图3所示。
高频谐振功率放大器电路可以工作在A类， B类或C类状态。相比之下C类谐振功放的失真虽不及A类和B类大，但C类适用于输入信号比较大、输出功率大、效率高，节约能源的环境下，因此，在大功率射频功放电路中经常使用[3]。
具体参数如下：①确定功率放大器最佳负载：设晶体管饱和电压为1 V，则：（VCC-VCE(SAT))22P0=(9 - 1)22*3 10.7Ω64，扼流圈的电感量应远大于放大器的等效负载，取：XLC≥10R0= 10*10.7 = 107ΩLC≥XLC2πf0=1072π*13.56*106 1.3μHICM1≥VCMR0=VCC-VCE(SAT)R0=9 - 110.7= 0.74 A 选取θC=70°：α0(70°) = 0.253 α1(70°) = 0.436iCMAX=ICM1α1(70°)=0.740.436= 1.75 AIC0=iCMAX*α0(70°) = 1.75*0.253 = 0.43 APDC=VCCIC0= 9*0.43 = 3.9 VPC=PDC-P0= 3.9 - 3 = 0.9 Wη=P0PDC=33.9 77% 集电极与发射极击穿电压URCEO≥2VCC，即：URCEO≥18 V所以选用三极管3DA106A型。图3 丙类放大电路（2）阻抗变换网络如图4所示。
图4 阻抗变换网络选用阻抗变换网络主要有2个作用：①滤波作用 可以滤除高频脉冲电流中的谐波分量只输出要求信号频率的电压和功率。②阻抗匹配作用 通过振荡回路阻抗的调节，可使振荡回路呈现高频功率所要得最佳阻抗值，从而使高频功放以高效率输出最大功率[4]。
通过并联L1C1回路实现谐振、选频滤波， LC谐振回路工作频率变化不大，带宽范围相对很窄，一般选频放大器的频带Δf与中心频率f0之比从百分之零点几到百分之十左右可知，取Δf/f0=1%，则：BW= 2Δf= 2*f0*1%= 2*13.56*106*1% = 0.271 2 MHZ对应品质因数：Q0=f0BW=13.56*1060.271 2*106= 50 因此L1和C1谐振时：XL=RLQ0=5050= 1ΩL1=XL2πf0=12π*13.56*106= 0.01μHXC1=RLQ0=5050= 1ΩC1=12πf0XC1=12π*13.56*106*1= 0.01μF 由于流过负载RL上的电流为：IL=P0/PL= 3/50 = 0.244 A 则回路线圈应承受的电流峰值为：IL1=Q*2IL= 50*2*0.244 = 17.3 A 其次考虑阻抗变换采用高通L网络将50Ω负载变换为放大器要求的最佳负载10.7Ω，则： Q=RL/R0- 1 = 50/10.7 - 1 = 2 L=RLW0Q=RL2πf0R0=502π*13.56*106*2= 0.29μH C2=1W0QR0=12πf0Q0R0 =12π*13.56*106*2*10.7 = 550 pF完整的电路图中L是电感L1与L2并联的总电感L=L1L2L1+L2=0.01*0.290.01 + 0.29= 0.009 7μH (3)包络检波电路如图5所示。其具体参数如下：①RC≥5 ~ 10W0，取：RC≥5W0=52πf0=52*3.14*13.56*e6= 0.06*106②取Ma= 0.3,RC≤1 -Ma2MaΩMAX,2ΩMAX=BW，ΩMAX=12BW=12*0.272 MHz = 0.136 MHzRC≤1 - 0.320.3*0.136*10-6=1 - 0.090.3*0.136*10-6= 4.77*10-3取R= 5 kΩ，C= 10 pF,。
3.与电子线路设计有关的论文
子线路》教学的几点思考21世纪是电子技术的世纪，其技术的创新进程十分迅速，随着电子技术的发展，社会人才竞争也日趋激烈，社会对人才的要求也越来越高，给职业教育的就业形势带来了巨大的压力，对电子职业教育也提出了更高的要求。《电子线路》是一门实践性很强的学科，且它应用于各行各业，传统教育方法已难以适应
《电子线路》教学的几点思考
21世纪是电子技术的世纪，其技术的创新进程十分迅速，随着电子技术的发展，社会人才竞争也日趋激烈，社会对人才的要求也越来越高，给职业教育的就业形势带来了巨大的压力，对电子职业教育也提出了更高的要求。
《电子线路》是一门实践性很强的学科，且它应用于各行各业，传统教育方法已难以适应现代社会高速发展的需要，电子职业教育面临着严峻的挑战。其主要表现在：
⑴教材内容基本上与实际联系不紧，较少反映近年来电子工业高速发展带来的新知识、新技术、新器件、新工艺。
⑵未突出技能的培训和工程的应用，针对性和灵活性较差，不能体现中等职业技术教育重在实践能力培训的特色。
⑶中等职校的《电子线路》教学模式较为传统、弹性较小，不利于分层次教学和多样化人才的培养。
因此，必须针对这些不利因素对教学内容和方法进行改进以提高教学质量，从而达到培养实用型技术人才的目地。
一、在教学中仍要贯穿思想教育
教学离不开教育，我们二职高的教育思路“先成人后成才”正是体现了这一原则，实践证明这一思路是正确的。在教学中必须始终贯彻爱国主义教育、集体主义教育、中华传统美德教育、社会公德和职业道德教育。受社会文化、家庭情况和自身素质的影响，职校毕业生就业观念呈多元化趋势，在《电子线路》教学过程中应注意培养学生的创业意识和创业技能，鼓励学生参与多种技能培训和考取技能合格证书，并结合课程的特点开展社会实践活动，如为社区修理电子产品，组织多种模拟实践等，这样一来就实现了个人价值与社会价值的完美结合，达到既发挥自身潜能，又为社会做贡献的目的。
二、在教学内容上要实现结构更新
目前，电子信息技术正向数字化、集成化、网络化、综合化和智能化方向发展，《电子线路》课程的教学内容必须适应当前电子技术革命的现实，着重体现电子技术的应用，因此在知识结构方面实现“四个增加”。
⑴增加集成电路的分析
目前，电子产品的结构大都是以集成电路为核心，分立元件的数量大大降低，且集成规模不断扩大，新技术、新器件、新工艺不断涌现，而职业学生将来要直接面对社会，要求他们必须尽快适应新技术的发展和社会的进步，所以在学校里只有加强集成电路方面知识的学习，才能保证本课程的教学适应技术创新的基本要求，才能培养出实用型的技术人才。
⑵增加器件外部特性和应用方面的分析
随着新器件的不断涌现、集成元件规模的不断扩大及功能逐步完善，芯片内部集成的元件愈来愈多，电路愈来愈复杂，中等职业学校学生在分析集成芯片内部电路方面还不具备理论基础，因而突出集成电路外部特性和功能应用的分析是符合职业学校的教学实际的。例如集成运放芯片内部包括几十个元件，没有必要（也不可能）将芯片中的逐个元件的作用都作介绍，只需让学生了解集成运放内部主要由差动放大器、恒流源、功率放大器三部分所组成，了解集成运放的主要功能和特性即可。当然，完全删除芯片电路的基本结构介绍也是不可取的，《电子线路》毕竟还是一门专业基础课程，还必须建立一些基本的概念、掌握基本的工作原理，否则也是不符合课程要求的。
⑶增加单元电路与系统模块相互接口的分析
《电子线路》教学历来比较侧重于研究某一单元电路的电路形式、元件作用、工作原理、主要特性，而忽视其在整个电路系统中的功能、与其它模块的衔接及信号处理的流程，这不利培养学生对工程整机电路的阅图和识图能力。因此，许多行家认为有必要加强系统和工程方面的概念和基础，这将十分有利于后继专业课程的学习。
⑷增加对数字电子线路的分析
近年来，数字化电子技术快速发展，移动通信设备、高清晰度彩色电视机、卫星电视等其数字技术的含量越来越高，特别是高智能化的自动控制设备、发展迅猛的计算机已广泛采用了数字技术，由此可见数字电子技术在整个电子线路课程中的地位和作用日益显得重要。而目前《电子线路》中的数字电路部分只是介绍了一些基本的电路，如触发器、寄存器、计数器等，教学与实际不相符，这样更显得增加数字电路分析的迫切性。
4.我是学电子信息专业的,毕业论文上的一些电路图和流程图需要怎么
分情况讨论：
1 若是电子线路原理图 则用Protel;Protel可导入Word中。一般要制作PCB版才使用这个软件。目前Protel有多个版本，如Protel 99 Protel DXP等等，但建议你用Protel 99。
2 若只是简单的线路 则可以用微软的Visio，它和Word无缝兼容，可以在Word里面进行编辑和修改。且Visio里面有大量的电路原件库，对于一般的简单电路来讲足够用了。但Visio一般适用于简单的文档中的插图。
3使用Auto CAD 可以绘制复杂的电路图，可以配合“清华天合”的电气工程插件使用，里面包含了绝大部门电气工程常用的原件符号，省去了自己编辑的麻烦。
4 如果你既想输出电路图，又想获得电路仿真的结果，那么推荐你用EWB或是PSPICE。
我是研二电气工程的学生，在我们实验室，用Visio的人最多，而且这个软件容易上手，简单方便
5.求 直流稳压电源电路设计的 毕业论文
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。
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6.跪求一篇关于应用电子的毕业论文
编码电子锁的设计与制作论文 随着社会物质财富的日益增长，安全防盗已成为社会问题。
而锁自古以来就是把守门户的铁将军，人们对它要求甚高，既要安全可靠地防盗，又要使用方便，这也是制锁者长期以来研制的主题。目前国内，大部分人使用的还是传统的机械锁。
然而，眼下假冒伪劣的机械锁泛滥成灾，互开率非常之高。所谓互开率，是各种锁具的一个技术质量标准，也就是1把钥匙能开几把锁的比率。
经国家工商局、国家内贸局、中国消协等部门对锁具市场的调查，发现个别产品的互开率居然超标26倍。弹子锁质量好坏主要取决于弹子数量的多少以及弹子的大小，而弹子的多少和大小受一定条件的限制。
此外，即使是一把质量过关的机械锁，通过急开锁，甚至可以在不损坏锁的前提下将锁打开，提供了发展的空间。电子锁是第三代计算机防盗报警器的核心组成部分，用于识别用户身份的合法性。
它有不少优点。例如保密性强，防盗性能好可以不需要钥匙，只要记住开锁的密码和方法，便可开锁，即方便又可避免因丢失钥匙带来的烦恼和损失。
如果密码泄露，主人可以比较方便地设置新的开锁密码，不会造成损失，此外，编码电子锁将电子门铃和防盗报警与电子锁合为一体，实现了一物多用。由于以上诸多优点，编码电子锁能够广泛地应用于超市、住家、办公单位等许多场所。
1 系统方案选择本次设计中分析了两种方案，一种是中规模集成电路控制的方案，另一种是单片机控制的方案。两中方案各有各的优缺点，通过以下两个方案的比较选择设计了其中一个方案。
1.1 中规模集成电路控制方案一：采用集成电路控制。编码电子锁电路分为编码电路、控制电路、复位电路、解码电路、防盗报警电路、门铃电路。
电子锁主要由输入元件、电路（包括电源）以及锁体三部分组成，后者包括电磁线圈、锁拴、弹簧和锁柜等。当电磁线圈中有一定的电流通过时，磁力吸动锁栓，锁便打开。
用发光二极管代表电磁线圈，当发光二极管为亮状态时，代表电子锁被打开。每来1个输入时钟，编码电路的相应状态就向前前进一步。
在这个操作过程中，如果按照规定的代码顺序按动编码按键，编码电路的输出就跟随这个代码的信息。正确输入编码按键的数字，控制电路通过整形供给编码电路时钟。
一直按规定的编码顺序操作完，则解码电路驱动开锁电路把锁打开。在操作过程中，如果没有按照规定代码顺序按下数字键或按动了其他键，控制电路将驱动防盗报警电路产生报警信号。
方案二：采用一种是用以at89s51为核心的单片机控制方案。利用单片机灵活的编程设计和丰富的io端口，及其控制的准确性，不但能实现基本的密码锁功能，还能添加调电存储、声光提示甚至添加遥控控制功能。
电子密码的硬件以单片机AT89C51 为核心。AT89C51 是一种带4k 字节闪烁可编程、可擦除只读，存储器FPEROM(Falsh Programmable and ErasableRead Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器。
其外接12 个按钮组成的3*4 键盘，通过4511 和7406（或7407）等驱动电路与单片机相连，以实现密码等的显示功能；利用串行EαPROM 存储器AT93C46 实现密码有效的永久保存。电子密码锁由键盘输入的识别、4位LED的显示、密码的比较、修改、存储、AT93C46 的读取与写入、报警和开锁控制电平的输出。
根据框图，结合硬件结构，可以将键盘输入的识别用来作为系统的监控程序（主程序），用显示程序来延时，不断查询键盘。如果有键按下，就得到相应的键值。
结合当前系统所处的状态，调用不同的操作模块，实现相应的功能。而执行模块主要有数字输入模块、确定键模块、修改键模块及显示模块。
1.3 方案比较设计本课题时构思了两种方案：方案一是用锁存器74LS74、74LS00、74LS20和555基集成块构成的数字逻辑电路控制；方案二是用以AT89C51为核心的单片机控制。考虑到编码电子锁制作成本低，设计要求少，易实现控制要求，而单片机方案原理的复杂，调试较为繁琐，本人对数字电路基础较熟悉，有利于研究该课题。
所以采用了方案一。 因此对该课题的研究具有实际应用价值。
在指导老师、同学和实习单位同事的帮助下，我顺利地完成了毕业论文。使我从中掌握了查阅资料的方法和分析问题的能力。
毕业论文的顺利完成，离不开各位同学、同学和朋友的关心和帮助。在整个的毕业论文学写作中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我和提供有利于论文写作及毕业设计的建议和意见，在他们的帮助下，论文得于不断的完善，最终帮助完成了整个毕业论文和设计。
感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是你们的悉心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。 你可以再加修改下 ，希望能帮你燃眉之急！！。
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