文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › buck-boost课程设计

buck-boost课程设计

buck-boost课程设计
buck-boost课程设计

BUCK变换器设计

BUCK变换器设计报告 一、BUCK变换器原理 降压变换器(Buck Converter)就是将直流输入电压变换成相对低的平均直流输出电压。它的特点是输出电压比输入的电压低,但输出电流比输入电流高。它主要用于直流稳压电源。 二、BUCK主电路参数计算及器件选择 1、BUCK变换器的设计方法 利用MATLAB和PSPICE对设计电路进行设计,根据设计指标选取合适的主电路及主电路元件参数,建立仿真模型,并进行变换器开环性能的仿真,再选取合适的闭环控制器进行闭环控制系统的设计,比较开环闭环仿真模型的超调量、调节时间等,选取性能优良的模型进行电路搭建。 2、主电路的设计指标 输入电压:标称直流48V,围43~53V 输出电压:直流24V,5A 输出电压纹波:100mV 电流纹波:0.25A

开关频率:250kHz 相位裕量:60° 幅值裕量:10dB 3、BUCK主电路 主电路的相关参数: 开关周期:T S= s f 1=4×10-6s 占空比:当输入电压为43V时,D max=0.55814 当输入电压为53V时,D min=0.45283 输出电压:V O=24V 输出电流I O=5A 纹波电流:Δi L=0.25A 纹波电压:ΔV L=100mV 电感量计算:由Δi L= 2L v- V o max - in DT S 得: L= L o max - in i 2v- V ΔD min T S= 25 .0 2 24 53 ? -×0.4528×4×10-6=1.05× 10-4H

电容量计算:由ΔV L =C i L 8ΔT S 得: C= L L V 8i ΔΔT S = 1 .0825 .0?×4×10-6=1.25×10-6F 而实际中,考虑到能量存储以及输入和负载变化的影响,C 的取值一般要大于该计算值,故取值为120μF 。 实际中,电解电容一般都具有等效串联电阻,因此在选择的过程中要注意此电阻的大小对系统性能的影响。通常钽电容的ESR 在100毫欧姆以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的ESR 甚至高达数欧。ESR 的高低与电容的容量、电压、频率和温度等多因素有关,一般对于等效串联电阻过大的电容,我们可以采用电容并联的方法减小此串联电阻。此处取R ESR =50m Ω。 4、主电路的开环传递函数 in ESR ESR V sC R R sL sC R R s d ) 1//() 1 //()(s V s G O vd +++==)()( ) (s )1(C 1)1(s G 2 vd C R R L R R L s V C sR ESR ESR in ESR +++++=)( in 0 2 V Q s s 11)(G 2 ωωω++ + = z vd s s ESR z CR 1 =ω

过程设备课程设计

目录 一、课程设计任务书---------------------------------------------3 1、题目-----------------------------------------------------------------3 2、设计参数及要求--------------------------------------------------3 3、设计任务-----------------------------------------------------------4 二、夹套好氧发酵罐的结构------------------------------------------4 1、夹套好氧发酵罐的功能和用途--------------------------------4 2、发酵罐的反应条件-----------------------------------------------4 三、计算及说明----------------------------------------------------4 1、罐体和夹套的设计-----------------------------------------------4 (1)罐体和夹套的设计结构-----------------------------------4 (2)罐体几何尺寸计算-----------------------------------------5 (3)夹套几何尺寸计算-----------------------------------------5 (4)罐体及夹套的强度计算及稳定性校核-----------------6 (5)水压试验校核-----------------------------------------------8 2、搅拌器的设计-----------------------------------------------------8 (1)搅拌器的类型及应用场合--------------------------------9 (2)搅拌器的计算-----------------------------------------------9 3、发酵罐的传动装置----------------------------------------------10 (1)电机的选取-------------------------------------------------11 (2)减速机选择-------------------------------------------------11 (3)选择凸缘法兰----------------------------------------------11

过程设备设计课程设计说明书

第一章 设计参数的选择 1.1设计参数 形式:卧式椭圆形封头储罐 材料:16MnR 设计压力:0.78MPa 设计温度:60℃ 全容积:7.5m3 介质名称:硫化剂 介质特性:强氧化性,毒性,不易燃 第二章 容器强度的计算与校核 2.1筒体与封头的厚度计算 2.1.1筒体厚度 由于该容器存储介质具有中毒毒性,熔点195℃,不易燃。所以该容器的焊缝采用双面全融透对接接头结构,对该储罐进行局部探伤,所以取焊缝系数0.85φ=。 根据长径比/2~6L D =最为合适,取/4L D =,则4L D =。 则: 2 2 2 224244324i i i i i D D V D L V D D ππ π??=+=?+??? ???封头 所以: 3 3 7.5130112 i i i D D D mm ππ=+ ?= 查钢板卷焊筒体,规定用筒体内径作为公称直径系列尺寸表,圆整为1300i D mm =。查JBT4737-95椭圆形封头表1得在封头厚度在6mm 时的3 =0.3208m V 封,总深度 350H mm =,代入原式反算: 7.5 1.6920.320851704L L mm π =?+??= 则:

/ 5.167/1.3 3.97i L D ==在区间2~6之间,符合要求。 计算厚度[]0.781300 3.51821700.850.78 2c i t c P D mm P δδ???= = =??-- 钢板或钢管厚度负偏差1C 应按相应钢材标准名义厚度的规定选取。当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm ,且不超过名义厚度的6%时,可取1=0mm C 。由于GB 6654《压力容器用钢板》规定压力容器专用钢板厚度的厚度负偏差不大于0.25mm ,因此使用该标准中钢板厚度超过5mm ,可取1=0mm C 。 根据腐蚀速率直接选取2C :材料属于单面腐蚀取2=2mm C 。 则: 筒体设计厚度2 3.5182 5.518d C mm δδ=+=+= 筒体名义厚度1=+ 5.51806n d C mm δδ+?=++?= 2.1.2封头厚度 选用标准椭圆形封头,其形状系数12162i i D K h ????= +=?? ????? ,封头采用钢板整体冲压而成,焊接接头系数取 1.0φ=,故封头计算壁厚: []10.781300 2.99217010.50.78 20.5c i t c kP D mm P δδ????= = =??-?- 取22h C mm =,则封头设计厚度2 2.992 4.99d C mm δδ=+=+= 同上取10h C mm =,则封头名义厚度1 4.990 4.99hn d C mm δδ≥+=+= 考虑常用钢板的规格和材料采购和焊接上的方便,可取封头壁厚与筒体厚度相同 6hn mm δ= 2.1.3液压试验应力校核 试验压力[][] 170 1.25 1.250.780.975170 T c t P P MPa σσ=??=?? = (或由用户输入)

BUCK变换器设计报告

BUCK变换器设计报告 一、BUCK主电路参数计算及器件选择 1、BUCK变换器设计方法 利用计算机设计BUCK变换器,首先要选取合适的仿真软件。本文采用MATLAB和PSIM设计软件进行BUCK变换器的综合设计。在选取好设计软件之后,先根据设计指标选取合适的主电路及主电路元件参数,建立仿真模型,并进行变换器开环性能的仿真。如果开环仿真结果不能满足设计要求,再考虑选取合适的闭环控制器进行闭环控制系统的设计。 设计好闭环控制器后,对其进行闭环函数的仿真,选取超调小、调节时间快的闭环控制器搭建模型进行电路仿真。 2、主电路的设计 根据设计指标,采用BUCK电路作为主电路,使用MOSFET元件作为开关元件,这是因为MOSFET的开关速度快,工作频率高,可以满足250khz的开关频率,此外,MOSFET与其他开关器件最显著的不同,是MOSFET具有正温度系数,热稳定性好,可以并联使用,其他开关器件不具有此特性。

(1)BUCK电路的主电路的拓扑图: (2)主电路的基本参数计算: 开关周期:Ts=1/f s=4?10?6s =0.5 占空比(不考虑器件管压降):D=v0 v in =0.5581 V in=43V时,Dmax=v0 v in =0.4528 V in=53V时,Dmin=v0 v in 输出电压:V o=24V; 输出电流:Io=0.25A; 额定负载:R=V o÷Io=4.8Ω 纹波电流:△I=0.25A; 纹波电压:△V=100mV 电感量理论值计算: 由: , 得: ,电容量理论值计算: 由:,得 考虑到能量储存以及伏在变化的影响,要留有一定的裕度,故取C=120uF. 由于电解电容一般都具有等效串联电阻R esr,因此在选择的过程中需要注意此电阻的大小对系统性能的影响。一般对于等效串联电阻过大的电容,我们可以采用电容并联的方法减小此串联电阻。取R esr=50mΩ。

C语言课程设计-实验室设备信息管理系统.

二○一五~二○一六学年第一学期电子与信息工程系课程设计报告书课程名称:程序设计基础实践 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 二○一五年十二月

1..实验室设备信息管理系统功能 (1). 每一条记录包括实验室的设备编号、设备名称、设备型号、设备价格、设备购买日期信息。 (2). 实验设备信息录入:可以一次完成诸多条记录的录入。 (3). 实验设备信息更改:可实现对实验设备信息更改的信息进行适当的修改。 (4). 报废设备信息删除:对实验损毁设备信息予以删除。 (5). 实验设备信息查询:本系统提供两种查询实验设备的方法: 1.按器材名称查询. 2.按器材编号查询. 从而完成按实验设备的查找查找功能,并显示。 (6). 实验设备信息排序:根据实验设备的编号进行排序,以实现实验设备的有序全局查看。 实验设备信息显示功能:完成全部学生记录的显示。 (7). 简单帮助:提供实验室负责人简单的信息。 (8). 保存功能:将学生记录保存在任何自定义的文件中,如保存在:c:\score。 (9). 读取功能:将保存在文件中的学生记录读取出来。 (10). 有一个清晰美观界面来调用各个功能 2.设计内容 2.1 程序的总体设计

整个系统除了主函数外,另外还有11个函数,实现以下功能:实验室设备录入功能、显示功能、查找功能、排序功能、读出与写入取功能。各个函数的详细设计说明分别如下: 2.2 数据结构 使用C语言创建的结构体如下: typedef Equipment /*定义数据结构*/ { char bianhao; //编号 char name[20]; //名称 char model[20]; //型号bnm char price[20]; //价格 char buy_date[20]; //购买日期 }; 3 详细设计 3.1实验设备管理系统主程序模块设计 控制整个程序的运行,通过主函数模块分别调用各个模块,实现各项功能,流程如图1所示。通过switch进入分支结构从而调用执行不同的函数,以实现菜单选择的功能。程序

Buck变换器实现及其调速系统设计与调试

运动控制系统 课程设计 题目:Buck变换器实现及其调速系统设计与调试 院系: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:

摘要 (3) 第一章概述 (3) 第二章设计任务及要求 (4) 2.1实验目的 (4) 2.2实验内容 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4课程设计基本要求 (5) 第三章BUCK变换器的工作原理和各种模型 (6) 3.1B UCK变换器介绍 (6) 3.2B UCK变换器电路拓扑 (6) 3.3PWM控制的基本原理 (7) 第四章MATLAB仿真模型的建立 (9) 4.1MATLA仿真软件介绍 (9) 4.2B UCK电路模型的搭建 (9) 4.3B UCK变换器在电机拖动控制系统中的设计与仿真 (12) 4.3.1直流电机的数学模型 (12) 4.3.2系统在开环情况下的仿真 (13) 4.3.3 系统在闭环情况下的仿真 (14) 第五章总结与体会 (18)

变压调速是直流调速系统的主要方法,调节电枢供电电压从而改变电机的转速。即需要有一个可控直流源,常用的为直流斩波或者脉宽调制器,其通过电力电子开关控制及电容、电感的充放电及二极管的续流组成直流斩波电路(DC),实现输出电压可控,即升压(BOOST)、降压(BUCK)。本实验主要针对降压斩波电路(BUCK)进行实验分析。实验采用MATLAB作为仿真软件,利用PWM 波驱动降压斩波电路为直流电动机提供驱动电压,并通过调节PWM波的占空比来调节电动机的启动电压使达到调节电动机转速的电路设计。 关键词:S-Function;PWM调制;Buck变换器;闭环控制;直流电动机 第一章概述 直流变换技术(亦称直流斩波技术,DC-DC),作为电力电子技术领域非常活跃的一个分支,在近几年里,得到了充分的发展。随着电动牵引技术的发展,特别是电子信息类产品的大量涌现,直流变换技术已经广泛应用于生产,生活的各个领域。由于其有良好的可操作性,被大量应用到电机的调速系统中,很好的解决了电动机调速的不可控性。 BUCK电路作为一种最基本的DC-DC变换电路,由于其简单、实用性在各种电源产品中均得到广泛的应用。其电路主要器件有电力电子开关(IGBT或MOSFET)、电感、电容、续流二极管。通过对开关的调节控制电压,其一般采用软开关控制方法,即采用脉宽调制技术(PWM),通过改变占空比来调节输出电压的大小。其与直流调速系统组成的脉宽调制变换器—直流电机调速系统,简称直流脉宽调速系统,即PWM直流调速系统。存在:1)主电路简单、功率器件少;2)开关频率高、电流容易连续、谐波小;3)低速性能好、稳态精度高;4)低速性能好,稳态精度高,动态抗干扰能力强等优点。 使用MATLAB等仿真分析,再做实物研究,已经逐渐成为电力电子技术研究的主要方法。 本次课程设计使用MATLAB友好的工作平台和编辑环境进行模型编辑工作,运用它的s函数编辑一个简单的脉冲发生器,要求它的占空可调;运用数学处理功能来处理仿真时的实时数据,利用传递函数构造直流电机转速的数学模型,运用它广泛的模块集合工具箱里的Simulink进行电路模型搭建和系统仿真,控制电路的占空比从而控制输出电压的大小,进而调节电机的转速,同时采用负反馈的控制方式,调节转速在一个恒定值。

(完整word版)化工机械与设备课程设计

化学工程学院 化工机械与设备课程设计 设计说明书 专业化学工程与工艺 班级化工11-4 姓名沈杰 学号11402010417 指导老师杨泽慧 日期2014年6月10日 成绩

化学工程学院2013-2014(2) 化工机械与设备课程设计任务书 一、课程设计题目:管壳式换热器的机械设计 二、课程设计内容 1.管壳式换热器的结构设计 包括:管子数n,管子排列方式,管间距的确定,壳体尺寸计算,换热器封头选择,容器法兰的选择,管板尺寸确定塔盘结构,人孔数量及位置,仪表接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核 (1)根据设计压力初定壁厚; (2)确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力; (3)计算是否安装膨胀节; (4)确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚,并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核 包括:裙座体(采用裙座)、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材,参数确定 6. 编写设计说明书一份 7. Auto CAD绘3号设备装配图一张 三、设计条件 1气体工作压力 管程:半水煤气(0.80+学号最后两位第一个数字×0.02,单位:MPa) 壳程:变换气(0.75+学号最后一位数字×0.01,单位:MPa) 2壳、管壁温差50℃,t t>t s 壳程介质温度为320-450℃,管程介质温度为280-420℃。 3由工艺计算求得换热面积为(130+学号最后一位数字×5),单位:m2。

4壳体与封头材料在低合金高强度刚中间选用,并查出其参数,接管及其他数据查表选用。 5壳体与支座对接焊接,塔体焊接接头系数Φ=0.9 6图纸:尺寸需根据自己的设计的尺寸标注。 四、进度安排 6月9-6月20日 五、基本要求 1.学生要按照任务书要求,独立完成设备的机械设计; 2.设计说明书一律采用电子版,指导老师指导修改后打印,3号图纸终稿打印; 3.图纸打印后,将图纸按照统一要求折叠,同设计说明书统一在6月20日上午9点半前,由各组组长负责统一提交。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现综合评分。 六、说明书的内容 任务书 1.符号说明 2.前言 (1)设计条件; (2)设计依据; (3)设备结构形式概述。 3.材料选择 (1)选择材料的原则; (2)确定各零、部件的材质; (3)确定焊接材料。 4.绘制结构草图 (1)换热器装配图; (2)确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置,以单线图表示; (3)标注形位尺寸;

化工设备基础课程设计

化工设备基础课程设计 第一章设计方案的确定 (1) 1.1 液氨储罐选型 (1) 1.2 液氨储罐选材 (2) 第二章储罐的工艺设计 (2) 2.1 筒体壁厚设计 (2) 2.2 筒体封头设计 (3) 2.3 校核罐体及封头的水压试验强度 (4) 2.4 人孔设计 (4) 2.5 人孔补强 (5) 2.6 接口管 (5) 2.6.1 液氨进料管 (5) 2.6.2 液氨出料管 (6) 2.6.3 排污管 (6) 2.6.4 液面计接管 (6) 2.6.5 放空接口管 (6) 2.7 鞍座 (6) 2.7.1 罐体质量 (7) 2.7.2 封头质量 (7) 2.7.3 液氨质量 (7) 2.7.4 附件质量 (7) 第三章设备总装配图 (8) 3.1 设备总装配图 (8) 3.2 储罐技术要求: (8) 3.3 设计技术特性表 (9) 第四章设计总结 (9) 参考文献 (10)

第一章设计方案的确定 1.1 液氨储罐选型 工业的压力容器种类很多,按形状主要分以下几类:(1)方型或矩形容器(2)球型容器(3)圆筒型容器。本设计采用圆筒型容器,方型或矩形容器虽制造简单,但承压能力差,四角的边缘应力较大,容易失效且封头设计较厚,故不选用。球型容器,虽单位容积所用的材料最少且受力最佳,承载力好,但对中小型储罐来说安装内件不方便,制造难度较大,成本相对较高,不选用。而圆筒型容器,制造容易,选用适当的长径比之后,安装、检修方便,承载能力较好。因此本设计采用圆筒型容器。 1.2 液氨储罐选材 储罐的经济性与实用性重要方面就是材料的选择。根据实际条件,本设计 采用16MnR,主要有几下方面原因:(1)容器的使用条件,如温度、压力等。当容器温度低于0℃时,不得选用Q235系列的钢板,因其塑性变脆。虽20R的碳素钢满足,但其制造要求较高且强度底。而16MnR在常温-40℃—200℃下,具有良好的力学性能和足够的强度。(2)综合经济市场调查(2009年)20R 碳素钢价格:2600元/吨,低合金钢16MnR价格:2680元/吨,两者价格相差不大,但16MnR制造的储罐比碳素钢的质量轻1/3,同时减少了壁厚。 综上所述,本设计用钢选用16MnR。

正激变换器及其控制电路的设计及仿真

正激变换器及其控制电路的设计及仿真 电气工程 张朋 13S053081

设计要求: 1、输入电压:100V(±20%); 2、输出电压:12V; 3、输出电流:1A; 4、电压纹波:<70mV(峰峰值); 5、效率:η>78%; 6、负载调整率:1%; 7、满载到半载,十分之一载到半载纹波<200mV。 第一章绪论 1.课题研究意义: 对于大部分DC/DC变换器电路结构,其共同特点是输入和输出之间存在直接电连接,然而许多应用场合要求输入、输出之间实现电隔离,这时就可以在基本DC/DC变换电路中加入变压器,从而得到输入输出之间电隔离的DC/DC变换器。而正激变化器就实现了这种功能。 2.课题研究内容: 1、本文首先介绍了正激变换器电路中变比、最大占空比和最小占空比、电容、电感参数的计算方法,并进行了计算。 2、正激变换器的控制方式主要通过闭环实现。其中闭环方式又分为PID控制和fuzzy控制。本文分别针对开环、PID控制,fuzzy控制建立正激变换器的Matlab仿真模型,并进行仿真分析了,最后对得出的结果进行比较。 第二章:正激电路的参数计算 本章首先给出正激变换器的等值电路图,然后列出了正激变换器的四个主要参数的计算方法,并进行了计算。 1、正激变换器的等值电路图 图1 正激变换器等值电路图 2、参数计算 (1)变比n 根据设计要求,取占空比D=0.4,根据输入电压和输出电压之间的关系得到变比:

n= D U U out in ?=4.012 100 ?=3.3 (2) 最大、最小占空比 最大占空比D max 定义为 D max = ()n U U U in d out 1 min ? +, 式中U in(min) =100-20=80V ,U out =12V ,n=3.3,,U d 为整流二极管压降, 所以D max =0.495。 最小占空比D min 定义为 D min = ()n U U U in d out 1 max ? +, 式中U in(max) =120V , 所以D min =0.333。 (3) 电容 电容的容量大小影响输出纹波电压和超调量的大小。取开关频率f=200KHZ ,则T=5×10-6 s , 根据公式: C=ripple ripple V f I ??81 , 式中取I ripple =0.2A ,V ripple =0.07mV , 所以C=1.79μF 。为稳定纹波电压,放大电容至50μF 。 (4) 电感 可使用下列方程组计算电感值: U out =L ×dt di , dt= f D m in 1-, 式中U out =12V ,di 取为0.2A ,D min =0.333, 所以L=0.334mH 。 第三章 正激变换器开环的Matlab 仿真 本章首先建立了正激变换器开环下的Matlab 仿真模型,然后对其进行了仿真分析。

基于BUCK变换器的电源设计

电子科技大学中山学院新型电源设计实践报告 设计名称基于BUCK变换器的开关电源设计 学院机电学院 班级 14级电气A班 学号姓名 2014100500521 刘连红 指导教师余翼 机电工程学院 2017年 12月 27日

一、设计要求与内容 开关电源是20世纪60年代电源历史上的一次革命,它安装于各种家用电器、工业设备及军用电子装置中,同时作为赋能装置应用于各个领域。比如在电力系统中的应用、在通信领域中的应用、在蓄电池充电中的应用、在风能\太阳能发电中的应用。这次我们要求设计一个9-12V的情况下,通过一个开关电源得到一个稳定的5V/1A的直流输出。我们要求这个开关电源有整流的功能,同时通过反馈控制,有稳压,调压,降压的功能。从而得到稳定的一个直流输出。 二、人员分工与时间安排表 三总体方案设计与论证 3.1 设计思路和流程

1.经过题目选定,确定使用基于BUCK变换器的电源设计。 2.在方案选择过程中,因为考虑到是非隔离电源,使用集成PWM调制芯片简化电路设计。 3.在分析了UC3842,SG3525等芯片的功能与参数后,选择MC34063作为控制方案,该芯片本身也有较强的驱动能力,可直接外接滤波电路与反馈电路来进行电源设计。 4.通过外接场效应管的方式极大增强了驱动能力,该场效应管最大电流可到达17A以上,设计中仅利用不到1A,如果更换滤波电路中的元器件,输出功率可以得到数倍的提升。如果将采样电阻改为电位器,还可以灵活调节输出电压。 3.2 开关电源总电路框图 图3-1 开关电源总电路框图 四、开关电源原理图各部分说明及计算 4.1总原理图的介绍 开关电源是指调整管工作在开关方式,只有导通和截止两个状态,上图为工作过程。 基准电压为固定值,由于输入波动或负载变化导致输出电压减小,采样电压将减小,经过比较放大后,脉冲调制电路根据这个误差,提高占空比使输出电压增大。同理,当由于输入波动或负载变化导致输入电压增大时,脉冲调制电路降低占空比使输出电压减小,以此来控制输出电压的稳定。 4.2 各部分的说明与计算

机械1802陈莉 课程设计

智能制造基础课程设计说明书物料 控制系统的设计 学院:机械工程学院 专业:机械制造与自动化 班级:机械1802 姓名:陈莉 学号:180101202 指导老师:孙娟

课程设计书 扬州市职业大学机械工程学院 陈莉 2019年5月23日

目录 课程设计任务六物料控制系统 ?课程设计目的: .................................................................................................... ?课程设计器材: .................................................................................................... ?课程设计要求: .................................................................................................... ?I/O对照分配表: .................................................................................................. ?操作步骤: ............................................................................................................ ?程序设计: ............................................................................................................ ?课程设计:............................................................................................ ? 参考文献:............................................................................................

正激变压器设计要点

首先:正激变压器由于储能装置在后面的BUCK电感上,所以没有Flyback变压器那么复杂,其作用主要是电压、电流变换,电气隔离,能量传递等 所以,我们计算正激变压器的时候,一般都是首先以变压次级后端的BUCK电感为研究对象的,BUCK电感的输入电压就是正激变压器次级输出电压减去整流二极管的正向压降,所以我们又称正激电源是BUCK的隔离版本。 首先说说初次级匝数的选择: 以第三绕组复位正激变压器为例,一旦匝比确定之后,接下来就是计算初次级的匝数,论坛里有个帖子里的工程师认为,正激变压器在满足满负载不饱和的情况下,匝数越小越好。其实这是个误区,匝数的多少决定了初级的电感量(在不开气隙,或开同样的气隙情况下),而电感量的大小就决定了初级的励磁电流大小,这个励磁电流虽不参与能量的传递,但也是需要消耗能量的,所以这个励磁电流越小电源的效率越高;再说了,过少的匝数会导致del tB变大,不加气隙来平衡的话,变压器容易饱和。 无论是单管正激还是双管正激,都存在磁复位的问题。且,都可以看成是被动方式的复位。复位的电流很重要,太小了,复位效果会被变压器自身分布参数(主要是不可控的电容,漏感)的影响。 复位电流是因为电感电流不能突变,初级MOSFET关断之后,初级绕组的反激作用,又复位绕组跟初级绕组的相位相反,所以在复位绕组中有复位电流产生 复位电流关系到磁芯能否可靠的退磁复位,其重要性不言自喻;当变压器不加气隙时,其初级电感量较大,复位电流自然就小。 但在大功率的单管正激和双管正激的实际应用中,往往需要增加一点小小的气隙,否则设计极不可靠, 大功率的电源,一次侧电流很大,漏感引起的磁感应强度变化,B=I*Llik/nAe,就大,加气隙是为了减小漏感Llik. 正激的占空比主要是取决于次级续流电感的输入与输出,次级则就是一个BUCK电路,而CCM的BUCK线路Vo=Vin*D,跟次级的电流无关 Vo=Vin*D Vo:输出电压,Vin:BUCK的输入电压,即正激变压器的输出电压减去整流管的正向压降,D:占空比在此,输出电压是已知的我们只要确定一个合适的占空比,就可以计算出BUCK 电感的Vin,也就是说变压器的输出电压基本就定下来了 在这特别要提醒大家,占空比D的取值跟复位方式有很大的关系,建议D的取值不要超过0.5 正激变压器加少量气隙能将电-磁转换中的剩磁清空,磁芯的实际利用率增加,同时增加的一点空载电流在大功率电流中所占比例较小,效率不会受到太大影响,这样可以让变压器不容 易饱和,电源的可靠性增加,同时可以减少初级匝数,变压器内阻降低,能小体积出大功率.加 气隙也相当于增大了变压器磁芯,但实际好处(特别是抗饱和能力)是胜于加大磁芯的. 加气隙后,减小的电感量会被增加的磁芯利用率补回来,而且有余,是合算的不用担心. 复位绕组的位置问题,是跟初级绕组近好呢,还是夹在初次级之间好? 如果并绕,当然跟初级的耦合是最好的,但对漆包线的耐压是个考验!当然这不至于直接击穿。 无论从EMC角度还是工艺角度来说,复位绕组放在最内层比较好 实际量产中这是这样绕的占多数 单管正激,如果是市电或有PFC输出电压作为输入的话,MOSFET 的最低耐压是2倍直

浮头式换热器(过程设备设计课程设计说明书)参考word

目录 设计题目及工艺参数---------------------------------------------------1 一、换热器的分类及特点---------------------------------------------------2 二、结构设计-------------------------------------------------------------5 1、管径及管长的选择---------------------------------------------------5 2、初步确定换热管的根数n和管子排列方式-------------------------------5 3、筒体内径确定-------------------------------------------------------5 4、浮头管板及钩圈法兰结构设计-----------------------------------------6 5、管箱法兰、管箱侧壳体法兰和管法兰设计-------------------------------7 6、外头盖法兰、外头盖侧法兰设计---------------------------------------7 7、外头盖结构设计-----------------------------------------------------8 8、接管的选择--------------------------------------------------------------------------------------8 9、管箱结构设计-------------------------------------------------------8 10、管箱结构设计------------------------------------------------------8 11、垫片选择----------------------------------------------------------9 12、折流板------------------------------------------------------------------------------------------9 13、支座选取----------------------------------------------------------10 14、拉杆的选择--------------------------------------------------------13 15、接管高度(伸出长度)确定------------------------------------------13 16、防冲板------------------------------------------------------------13 17、设备总长的确定----------------------------------------------------13 18、浮头法兰---------------------------------------------------------------------------------------14 19、浮头管板及钩圈----------------------------------------------------14 三、强度计算--------------------------------------------------------------14 1、筒体壁厚的计算-----------------------------------------------------14 2、外头盖短节,封头厚度计算-------------------------------------------15 3、管箱短节、封头厚度计算 --------------------------------------------16 4、管箱短节开孔补强的核校 --------------------------------------------16 5、壳体压力试验的应力校核---------------------------------------------16 6、壳体接管开孔补强校核-----------------------------------------------17 7、固定管板计算-------------------------------------------------------18 8、无折边球封头计算 --------------------------------------------------19 9、管子拉脱力计算-----------------------------------------------------20 四、设计汇总-----------------------------------------------------21 五、设计体会--------------------------------------------------------------21 参考文献--------------------------------------------------------------22

BUCK变换器设计毕业设计

课程名称:电力电子技术 题目:BUCK变换器设计

9

目录 第一章概述 (5) 1.1 本课题在国内外的发展现状与趋势 (5) 第二章Buck变换器设计总思路 (6) 2.1 电路的总设计思路 (6) 2.2 电路设计总框图 (6) 2.3 总电路图 (7) 第三章BUCK主电路设计 (8) 3.1 Buck变换器主电路基本工作原理 (8) 3.2 主电路保护(过电压保护) (9) 3.3 Buck变换器工作模态分析 (10) 3.4 Buck变换器元件参数 (12) 3.4.1 占空比D (12) 3.4.2 滤波电容C f (13) 3.5 Buck变换器仿真电路及结果 (14) 第四章控制和驱动电路模块 (15) 4.1 SG3525A脉宽调制器控制电路 (15) 4.1.1.SG3525简介 (15) 4.1.2.SG3525内部结构和工作特性 (15) 4.2 SG3525构成的控制电路单元电路图 (18) 4.3 驱动电路设计 (18) 第五章课程设计总结 (19)

第六章附录 (20) 第七章参考文献 (21) 第一章概述 1.1 本课题在国内外的发展现状与趋势 从八十年代末起,工程师们为了缩小DC/DC变换器的体积,提高功率密度,首先从大幅度提高开关电源的工作频率做起,但这种努力结果是大幅度缩小了体积,却降低了效率。发热增多,体积缩小,难过高温关。因为当时MOSFET的开关速度还不够快,大幅提高频率使MOSFET的开关损耗驱动损耗大幅度增加。工程师们开始研究各种避开开关损耗的软开关技术。虽然技术模式百花齐放,然而从工程实用角度仅有两项是开发成功且一直延续到现在。一项是VICOR公司的有源箝位ZVS软开关技术;另一项就是九十年代初诞生的全桥移相ZVS软开关技术。 有源箝位技术历经三代,且都申报了专利。第一代系美国VICOR公司的有源箝位ZVS技术,其专利已经于2002年2月到期。VICOR公司利用该技术,配合磁元件,将DC/DC的工作频率提高到1MHZ,功率密度接近200W/in3,然而其转换效率却始终没有超过90%,主要原因在于MOSFET的损耗不仅有开关损耗,还有导通损耗和驱动损耗。特别是驱动损耗随工作频率的上升也大幅度增加,而且因1MHZ频率之下不易采用同步整流技术,其效率是无法再提高的。因此,其转换效率始终没有突破90%大关。 为了降低第一代有源箝位技术的成本,IPD公司申报了第二代有源箝位技术专利。它采用P沟MOSFET在变压器二次侧用于 forward电路拓朴的有源箝位。这使产品成本减低很多。但这种方法形成的MOSFET的零电压开关(ZVS)边界条件较窄,在全工作条件范围内

化工单元过程及设备课程设计-- 精馏

化工单元过程及设备课程设计-- 精馏

化工单元过程及设备课程设计 目录 前言 (2) 第一章任务书 (3) 第二章精馏过程工艺及设备概述 (4) 第三章精馏塔工艺设计 (6) 第四章再沸器的设计 (18) 第五章辅助设备的设计 (26) 第六章管路设计 (32) 第七章塔计算结果表 (33) 第八章控制方案 (33) 总结 (34) 参考资料 (35)

前言 本课程设计说明书包括概述、流程简介、精馏塔、再沸器、辅助设备、管路设计和控制方案共七章。 说明书中对精馏塔的设计计算做了详细的阐述,对于再沸器、辅助设备和管路的设计也做了说明。 鉴于设计者经验有限,本设计中还存在许多错误,希望各位老师给予指正。 感谢老师的指导和参阅!

第一章概述 精馏是分离过程中的重要单元操作之一,所用设备主要包括精馏塔及再沸器和冷凝器。 1.1精馏塔 精馏塔是一圆形筒体,塔内装有多层塔板或填料,塔中部适宜位置设有进料板。两相在塔板上相互接触时,液相被加热,液相中易挥发组分向气相中转移;气相被部分冷凝,气相中难挥发组分向液相中转移,从而使混合物中的组分得到高程度的分离。 简单精馏中,只有一股进料,进料位置将塔分为精馏段和提馏段,而在塔顶和塔底分别引出一股产品。精馏塔内,气、液两相的温度和压力自上而下逐渐增加,塔顶最低,塔底最高。 本设计为筛板塔,筛板的突出优点是结构简单、造价低、塔板阻力小且效率高。但易漏液,易堵塞。然而经长期研究发现其尚能满足生产要求,目前应用较为广泛。 1.2再沸器 作用:用以将塔底液体部分汽化后送回精馏塔,使塔内气液两相间的接触传质得以进行。 本设计采用立式热虹吸式再沸器,它是一垂直放置的管壳式换热器。液体在自下而上通过换热器管程时部分汽化,由在壳程内的载热体供热。 立式热虹吸特点: 1.循环推动力:釜液和换热器传热管气液混合物的密度差。

信号基础设备课程设计

一、设计原理 1、ZD6转辙机结构及工作原理 (1)转辙机的功能 转辙机是道岔控制系统的执行机构,用于道岔的转换与锁闭,以及对道岔所处位置和状态的监督。转辙机是转辙装置的核心和主体,除转辙机本身外,还包括外锁闭装置(内锁闭方式没有)和各类杆件、安装装置,它们共同完成道岔的转换和锁闭。转辙机的作用具体如下: (1)转换道岔的位置,根据需要转换至定位或反位; (2)道岔转至所需位置而且密贴后,实现锁闭,防止外力转换道岔; (3)正确地反映道岔的实际位置,道岔的尖轨密贴于基本轨后,给出相应的表示; (4)道岔被挤或因故处于“四开”(两侧尖轨均不密贴)位置时,及时给出报警及表示。 ZD6系列电动转辙机的功能是转换、锁闭、表示铁路道岔。当接通ZD6电转机的电源后,按下列顺序自动完成其功能: 切断原表示电路→释放道岔锁闭→转换道岔→锁闭道岔→接通新表示电路。 在设计ZD6电转机的过程中,充分考虑了“故障——安全”原则,当发生挤岔等事故时,ZD6电转机能较好地保护铁路道岔,机车等重要铁路运输设备。 (2)ZD6转辙机的结构和传动原理 ZD6电转机在设计过程中充分考虑了制造、使用、保养、维护的特点,把它分成电动机、减速器、自动开闭器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、底座及机盖等九个部件,各位一体,独立制造,使用者摸得着,看得见,方便了检查、保养、维护。其传动原理如图1所示。 图中各机件所处的位置是动作杆由右向左移动后的停止状态,即动作杆在伸出位置时各构件的位置。为使动作杆向右移动,其传动过程如下: ①来自道岔控制电路的电源,经由图中的自动开闭器的第一排接点,接至电动机,使电动机按图中所示方向旋转。 ②电动机通过齿抡1带动减速器,使输出轴按反时针方向旋转。 ③输出轴和主轴之间用起动片连接在一起,起动片有三个作用:(1)十字接头联轴器作用,它使主轴和输出轴联结在一起,使主轴和输出轴同步旋转;(2)凸轮作用,把主轴的旋转运动变为自动开闭器支架的摆动;(3)把主轴的旋转运动变为速动片的间歇运动,使动接点能快速切断控制电路,确保接点组的使用寿命。 ④主轴的旋转运动通过锁闭齿轮传给齿条块,变为动作杆的直线运动,实现对道岔的转换和锁闭。 ⑤自动开闭器支架的摆动,带动自动开闭器的接点转换机构和检查柱,实现对表示电路的控制和道岔的密贴检查。 ⑥对于可挤型ZD6电转机,当发生挤岔事故时,道岔尖轨向另一侧运动,通过安装装置,推动表示杆、动作杆向与现在所处状态相反方向运动。表示杆推动检查柱向上运动,切断表示电路;与此同时,动作杆切断挤切销,使顶杆向上运动,顶开移位接触器,也切断表示电路,并实现挤岔报警。

相关文档
相关文档 最新文档