可编程数字稳压电源设计文献综述
2020-04-12 08:51:02
文 献 综 述
1.可编程数字稳压电源的背景和意义
当代科技与经济高速发展的过程中,电源起到关键性的作用。电源技术尤其是数控电源技术是一门实践性很强的工程技术,服务于各行各业,电力电子技术是电能的最佳应用技术之一。当今电源技术融合了电气、电子、系统集成、控制理论、材料等诸多学科领域。在现实生活中我们每天都在面对各种各样的电子设备和机器,基于这些电子设备和机器能井然有序的完成各种作业,前提要有一个稳定而正常工作的电源。
随着数控电源在电子装置中的普遍使用,普通电源在工作时产生的误差,会影响整个系统的精确度。电源在使用时会造成很多不良后果,因此电源的数字化控制无疑是人们追求的目标之一。随着计算机和通讯技术发展而来的现代信息技术革命,给电力电子技术提供了广阔的发展前景,同时也给电源提出了更高的要求。要想为现代人工作、科研,生活、提供更好的,更方便的设施就需要从数字电子技术入手,一切向数字化,智能化方向发展。只有满足产品标准,才能够进入市场。
2.可编程数字稳压电源的发展情况
随着科学技术的迅速发展,人们对物质需求也越来越高,特别是一些高新技术产品。电源作为当今人们生活中普遍存在的电子商品,从上世纪90年代末起便迅速发展。随着对系统更高效率和更低功耗的需求,电信与数据通讯设备的技术更新推动电源行业中直流/直流电源转换器向更高的灵活性和智能化方向发展,从80年代的第一代分布式供电系统开始转向到20世纪末更为先进的第四代分布式供电结构以及中间母线结构,直流/直流电源行业正面临着新的挑战,即如何在现有系统加入嵌入式电源智能系统和数字控制。
然而,早在90年代中,半导体生产商们就开发出了数控电源管理技术,而在当时,这种方案的性能价位比与当时广泛使用的模拟控制方案相比处与劣势,因而无法被广泛采用。由于板截电源管理的更广泛应用、行业能源节约和运行最优化的关注,电源行业和半导体生产商们便开始共同开发这种名为”数控电源”的新产品。而如今随着直流电源技术的飞跃发展,整流系统由以前的分立元件和集成电路控制发展为微机控制,从而使直流电源智能化,具有通测、通信、通控的三通功能,基本实现了直流电源的无人值守,并且,在当今科技快速发展过程中,模块化是直流电源的发展趋势,并联运行是电源产品大容量化的一个有效手段,可以通过设计N 1冗余电源系统,实现容量扩展,提高电源系统的可靠性、可用性,缩短维修,维护时间,从而使企业产生更大的效益。如:扬州鼎华公司近年来结合美国Sorensen Amrel等公司的先进技术,成功开发了单机最大功率120KW智能模块电源,可以并联32台(可扩展到64台),使最大输出功率可以达到7600KW以上。智能模块电源采用电流型控制模式,集中式散热技术,实时多任务监控,具有高效、可靠、超代辐射,维护快捷等优点,机箱结构紧湊,防腐与散热也作了多方面的加强。它的应用将会克服大功率电源的制造,运输及维修等困难。而且和传统可控硅电源相比节电20%#8212;30%节能优势,这奠定了它将是未来大功率直流电源的首选。
3.可编程数字稳压电源设计系统
该系统能够以单片机为核心,以直流电源为基础,通过键盘的输入,经过处理和数模变换,控制系统输出得到对应的直流电压。该系统由单片机、数码管、数模转换芯片、放大电路等部分构成。采用单片机作为整机的控制单元,经过数字/模拟转换器输出模拟量,最后经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极电压的变化,间接地改变输出电压的大小。
该系统实现的功能是:键盘对单片机输入数据,单片机对获得的数据进行处理,处理后的数据送数码管,再送到数模转换芯片,以实现数字量对电压的控制。系统中的主程序主要完成键盘扫描、判断、处理和数码显示。而电压值输出显示和输出音响提示在中断处理程序中完成。