新型直流高压发生器的研制.pdf

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.12M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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封面

文摘

英文文摘

上海交通大学学位论文原创性声明及版权使用授权书

第一章前言

第二章系统方案及工作原理

第三章功率主电路设计

第四章单片机系统设计

第五章系统软件设计

第六章系统主变换电路仿真

第七章样机调试和实验结果分析

第八章结论

参考文献

研究生期间发表的论文

上海交通大学学位论文答辩决议书

上海交通大学硕士学位论文新型直流高压发生器的研制姓名：高新华申请学位级别：硕士专业：高电压与绝缘技术指导教师：江秀臣20050101

新型直流高压发生器的研制iv新型直流高压发生器的研制摘要直流高压发生器广泛应用于不同产业的多个领域中,典型应用如电力电气设备的直流耐压与泄漏电流试验中不同电压等级的直流高压发生器是预防性实验中直流实验项目的主要试验设备之一此外直流高压发生器还应用于医用器械高压静电应用离子加速器等随着科学技术的进步与发展对应用仪器提出了更高的要求因此新型直流高压发生器的研发具有较大的理论和实际意义本文利用理论分析计算机软件仿真和电路实验等手段对直流高压发生器的一些关键问题进行了研究和设计首先提出了系统整体方案通过对比多种功率电路拓扑结构选择了半桥电路提出红外泄漏电流测量的原理然后对电路进行了详细设计和分析提出IR2110功率管驱动电路线性光耦反馈电路等解决方案合理设计和计算了变压器和输出滤波电感参数提出以C8051单片机为主的单片机系统利用单片机智能功能实现两级保护结构设计了一种新颖的基于C8051单片机的红外通信接口使泄漏电流测量灵活方便接着设计系统软件流程利用单片机强大的软件功能使仪器智能化程度高人机界面友好实现了数字调压输出和红外数据通信

新型直流高压发生器的研制v功能本文还根据设计参数进行PSPICE软件仿真讨论了各种工况下的系统特性分析仿真结果得出结论为电路设计提供依据并运用电路设计软件设计了印制电路板安装和制作了样机电路板进行大量的实际电路调试实验并对实验进行分析和讨论验证设计实际可行性最终成功实现了一台新型直流高压发生器的研究和开发实验结果表明该型直流高压发生器的性能完全达到了设计指标关键词直流高压开关电源脉宽调制单片机红外通信

新型直流高压发生器的研制viTHE DESIGN OF A NEW TYPEHIGH VOLTAGE DC GENENRATORABSTRACTHigh voltage DC generator is widely used in many fields. Forexample, it’s a major accessory in the high voltage DC preventive test ofelectrical equipments. Further more, it’s also used in medical appliance,high voltage electrostatic application, ion accelerator and so on. With thetechnological change and development, there are more requirementswanted in practical using. Therefore, the design of High voltage DCgenerator is meaningful in theoretics and practice. In this paper, someimportant technical problems were investigated by using theoreticalanalyses, software simulation and experiments.First, system scheme has been given. Comparing the characteristicsof different power circuit topology structures, half bridge topology hasbeen selected. A new type infrared leakage current measurement also hasbeen given out.Then, the detailed circuit design has been carried out. IR2110 drivecircuit, linearity Optocoupler feedback circuit have been designed to

新型直流高压发生器的研制viiimprove the circuit performance. The parameters of transformer andoutput inductor have been logically calculated. The design of MCUcircuit is based on C8051 chip. Using the abilities of MCU, two levelprotection became possible. A new type infrared communication interfacebased on C8051 has been designed. It made the leakage currentmeasurement more flexible and convenient.The software flow has also been set out in this paper. With thepowerful abilities of MCU, the generator has been intelligentized verywell. Man-machine interface was also good. Digital output voltageamplitude adjustment and infrared data communication were another twofunctions that achieve in the software design.Furthermore, there is circuit simulation in this paper. According tothe design parameters, the simulation circuit schematic has been drawn.The characteristics of system have been analyzed under differentoperation condition. The conclusions have been given finally. Simulationis very helpful to circuit design.The debugging and manufacture of prototype were introduced whenall of above have finished. We designed the printed circuit board,installed all the units, did many debugging experiments. The experimentsresults have been analyzed to prove that the system design is feasible.Finally, the prototype of new type high voltage DC generator hasbeen completed successfully. The operational characteristics of this

新型直流高压发生器的研制viiigenerator were proved by experiments to be fully agreed with thedesigning requirements.Key Wordshigh voltage, switching power supply, pulse-widthmodulation, microcomputer unit, infrared communication

新型直流高压发生器的研制ii上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名高新华日期 2005 年 1 月 25 日

新型直流高压发生器的研制iii 上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文保密在年解密后适用本授权书本学位论文属于不保密请在以上方框内打学位论文作者签名高新华指导教师签名江秀臣日期2005 年 1月 25 日日期2005 年1月25日

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