单相ac-dc变换电路论文

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1、-----------------------------------------------------------学校统一编号****-A-001学校名称*****队长姓名*****队员姓名*****指导教师姓名****2013年9月7日摘要：随着电力电子技术和计算机技术的飞速发展，为电源技术带来革命性变化，数字化、智能化的电源成为电源的主流。AC-DC变换成为变换电源技术的重要方法，把模拟电子技术和电力电子技术可靠的结合起来，辅助完成电源的变换。本系统是基于TL494的电源变换技术，实现降压，整流，SEPIC电路及功率因数测量等，能够显示

2、电压、电流参数，功率因数等。关键词：整流、TL494CN、SEPIC、功率因数Abstract:Withthepowerelectronicstechnologyandcomputertechnology,therapiddevelopmentoftechnologyhasbroughtrevolutionarychangesforthepowersupply,digital,intelligentpowersupplytobecomethemainstream.AC-DCpowerconversiontechnologytobecomeani

3、mportantmethodofconversion,theanalogelectronictechnologyandpowerelectronicstechnologycombinedwithreliable,completeauxiliarypowerconversion.ThesystemisbasedTL494CNpowerconversiontechnology,enablingbuck,rectifier,SEPICcircuitsandpowerfactormeasurement,etc.,candisplayvoltageand

4、currentparameters,thepowerfactor.Keywords:Rectifier,TL494CN,SEPIC,Powerfactor目录一、设计任务与方案选择41.1题目分析41.2方案确定41.3技术指标4二、模块方案比较与论证52.1降压模块52.2功率因数测量模块52.3显示模块52.4整流模块52.5升降压模块72.6过流保护模块8三、理论计算83.1主回路器件的选择与参数计算83.3效率分析及计算9四、硬件电路设计94.1总电路设计方案94.2硬件设计流程图104.3模块电路设计11五、系统软件设计13六、系统测

5、试15七、结论分析15八、心得体会16一、设计任务与方案选择1.1题目分析根据题目要求给定的是20V~30V交流电压，输出36V直流，由分析可知：220V交流无法直接降压成36V直流，所以应该先使用变压器将220V交流降压到20V~30V，再整流成直流电压，而20V~30V交流整流得不到36V直流，20V~30V交流电的峰值应为29V~43V，所以应采用升压模块将电压维持在36V，具有输出过流保护，同时还应该制作功率因数测量电路，测量功率因数并显示。1.2方案确定总结一下分析结果，系统方案为220V交流→降压到24V交流→功率因数测量→整流→升

6、降压→过流保护→负载，如图1所示。图1系统方框图1.3技术指标按照已确定的方案，需要交流220V降压模块、整流模块、功率因数测量模块以及升降压模块。降压模块需要一个220V转24V的工频变压器；而整流模块则是将交流电压整流成直流电压，需要整流电路；功率因数测量则需要自制功率因数测量表；而升降压则需要升降压模块，输出恒定36V。二、模块方案比较与论证2.1降压模块根据题目要求，需要将220V交流降压到24V，目前已知的可行办法有直接使用调压器对220V交流电进行降压，或者使用工频变压器。其原理是相同的，只是调压器的调压范围远大于变压器，而变压器的

7、功率又大于调压器，由于题目要求的降压范围明确，需要在小范围内调压，且功率有一定要求，所以调压器和变压器均需要使用。2.2功率因数测量模块利用测量电压电流的相位角计算功率因数。方案1：因为功率因数是指正弦信号的电压超前电流相位角的余弦值，所以考虑利用电压电流过零点来测量相位差，计算功率因数。方案2：利用傅式滤波的方法求取电压、电流各自的相位角，考虑了各次谐波对精度的影响。方案3：基于STC-89C51单片机对功率因数的测量，利用电压互感器和电流互感器对电压和电流采集，通过过零比较器将正弦波转换为方波，通过方波的高电平到来时间得到相位差。方案选择：

8、方案1因为电力系统并不是一个完全对称的正弦系统，所以测量到的电压、电流信号中会含有一定的非周期分量及各次谐波，这些谐波信号会影响过零点的测量精度，甚至