大功率直流稳压电源的设计与实现袁道香第33卷第1期2017年1月吉林工程技术师范学院学报Journalof激linEngineeringNormalUniversityVol.33No.Uan.2017大功率直流稳压电源的设计与实现袁道香，李［摘i中(无锡机电高等职业技术学校自动化系，江苏无锡214081)80KV/1000mA大功率直流稳压电源，要］经由整流、逆变,利用LPC1768对整个电源进行控制，能够得到0〜80KV可调电压。与传统的线性直流稳压电源相比，该装置重量轻，体积小，可靠性高，节能效果好，容易操作。［关键词］直流稳压电源；整流；逆变；IGBT［中图分类号］T4［文献标识码］A［9042(2017)01-0088-04］1009-随着现代电力电子技术的飞速发展，应用大功率直流稳压电源的场合越来越多，人们对大功率高压直流电源的需求不断提升，使得大功率直流电源朝着方便实用、高可謀性、强抗干扰能力、安全稳定的方向快速发展。文中主要介绍一种大功率直流稳压电源，它可以用在电力、冶金等行业的除尘设备上，输出稳定的高压直流电，能降低除尘器的运行功耗，提高其除尘效率，实现节能减排，减少对大气的污染。一、电源的整体设计从图1可以看出，整个电源从工频50HZ的三相交流380V的输入到稳定的高压直流的输出，可以被分为主电路部分和控制电路部分，而主电路部分乂包括输入整流和滤波部分、全桥逆变部分以及输出整流和滤波部分O图1电源整体流程二、主电路分析主电路原理如图2所示，采用常见的AC-DC—AC-DC转换模式。其主要工作过程为：将输入的工频三相380V交流电整流成脉动的直流电，再经电容滤波转换成平滑的直流电，然后通过绝缘的双栅晶闸管（IGBT）和变压器组成的全桥逆变电路进行逆变，最后经整流滤波输出稳定的高压直流电。电网中工频交流380V电压经三相桥式全控整流，再经电容滤波得到0〜540V左右的直流电。三相桥式全控整流电路由两组桥壁构成，共阴极组（VT1,VT3,VT5）和共阳极组（VT4，VT6,VT2）。其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，可以采用宽脉冲触发或双脉冲触发，这里采用双脉冲触发。11-18收稿日期：2016-），作者简介：袁道香（1979-无锡机电高等职业技术学校自动化系讲师，主要从事自动控制领域研究。女，江苏射阳人，第33卷第1期袁道香等：大功率直流稳压电源的设计与实现•89•图2电源整体流程逆变部分采用电压型全桥逆变电路，它有4个桥臂，可以看成两个半桥电路，每个桥臂包括一个可控器件IGBT和一个反并联二极管。这里的IGBT是电源的关键器件，属电压驱动元件，它的性能决定了整个电源的稳定性，其最大耐压值应该优先考虑，而反并联二极管是为了防止感应电动势对整流电路的IGBT2和IG-破坏。其中IGBT1和IGBT4是一组，BT3是一组。组内IGBT同时导通，组间IGBT交替IG-各导通180°。当前一组导通而后一组关断时，BT1、IGBT4和变压器原边构成导通回路，回路中的C2是为了阻止直流分量。IGBT1和IGBT4由导通IGBT2和IGBT3方导通，到关断经过一段时间后，以防止发生直通现象；当后一组导通前一组关断时，IGBT2和IGBT3以及变压器原边构成回路，IGBT2IGBT1和和IGBT3由导通到关断会持续一段时间，IGBT4才会导通，然后进入下一个逆变过程。因此，通过控制两组IGBT的导通时间，就可以在变压器原边得到宽度可调的交流脉冲波，再通过高频变压器进行变压隔离，再经过整流、滤波就能得到平滑稳定的高压直流电。变压器在输入回路和输出回路之间起电压升高、能量传递和安全隔离的重要作用，避免了前后回路之间的影响。这里的变压器电压等级较高（〉60KV）,工作频率较髙（20KHZ）,且功率很大（〉50KW），需要采属于高压高频大功率变压器的范畴，用高压硅堆对变压器输出的高频交流方波进行整流，目前通用的做法是把高压硅堆和高频变压器封装在同一个油浸箱体中，构成一个整流变压器。三、控制电路分析控制部分是开关电源的核心，该部分电路主要功能是使输出电流和电压保持稳定，并保障电源安全的运行，使得电源出现故障时能及时可靠的动作，还要注意输入输出的隔离，防止强电进入控制电路。逆变电路控制...