无级无触点交流稳压器的设计与实现

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1、学校代号10532学号S1209W322分类号TM44密级公开工程硕士学位论文无级无触点交流稳压器的设计与实现学位申请人姓名庄永康培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称吴桂清(副教授)童嵘(高工)学科专业电子与通信工程研究方向嵌入式系统及应用论文提交日期2015年5月4日学校代号：10532学号：S1209W322密级：公开湖南大学工程硕士学位论文无级无触点交流稳压器的设计与实现学位申请人姓名：庄永康导师姓名及职称：吴桂清(副教授)童嵘(高工)培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电子与通信工程论文提交日期：2015年5月

2、4日论文答辩日期：2015年5月24日答辩委员会主席：黎福海教授DesignandRealizationOfSteplessAndNon-contactACVoltageRegulatorbyZhuangYongkangB.E.(HenanUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGra

3、duateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorWUGuiqingandSeniorEngineerTongRongMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研充成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。，均己在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＾作者签名；

4、日期：从月日／＾年如之ｆ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口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。本人授权湖南大学可Ｗ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、，可采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、□。保密，在年解密后适用本授权书２、不保密四。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：林私日期：处／ｒ年ク＿ｒ月文《日导师签名日期：年切ｒ月日从／主

5、和ｔ无极无触点交流稳压器的设计与实现摘要随着时代的发展，越来越多精密仪器和高精度负载等现代电子设备都要求稳定的交流电源供电。但是我国许多地区（特别是一些偏远地区）交流电供电系统存在电力欠缺，电力设备老化严重等问题导致的电压波形畸变，过、欠压，尖峰和浪涌干扰很大。这容易造成用电设备出现工作不正常，精度下降，甚至会造成损害。因此保证用电设备的供电品质是其安全运行的前提，为了解决上述问题，交流稳压器的使用是非常有必要的。传统的交流稳压器存在稳压精度低、效率低、体积大、响应速度慢、成本高等缺点。为了克服以上交流稳压器的缺点，本文

6、利用高频开关电源的设计技术，通过PWM控制开关型器件IGBT导通与关断以及4个双向晶闸管导通顺序进行交流斩波来实现电压的补偿。主电路主要有补偿变压器、4个带反并联二极管的IGBT、4个可控硅、输入、输出滤波器等组成。补偿变压器能够使电路不必处理全部的输出功率，减小了主电路元器件的容量，降低了硬件成本。它以ARM控制器STM32F103C8T6为主控芯片，通过信号采集模块获得输出电压、输出电流，通过PID控制算法进行处理，确定PWM的占空比和电压的补偿极性，然后控制开关管IGBT的导通与关断，通过PWM斩控补偿的方式进行调压，

7、实现了对市电电压的波动进行实时的正负补偿，最终达到交流稳压电源稳定输出的目的。本项目包括硬件部分和软件部分的设计。硬件部分首先介绍了系统的整体框架，然后分别对每个模块进行详细介绍，包括功率补偿电路、电源电路、信号调理电路、通信接口电路、按键控制电路、液晶显示电路等。软件部分采用层次化、模块化的设计思想，主要包括软启动控制任务、监视任务、系统故障保护任务、信号采集与数据处理任务、PID算法任务、通信处理任务、按键处理任务、液晶显示任务、起始任务和空闲任务。经搭载实验测试平台后对本项目中的样机按照国家相关标准进行测试，实验结果完

8、全符合设计要求。本文设计的交流稳压器具有稳压精度高、效率高、响应速度快、无触点、调压范围宽、体积小等一系列优点。关键词:PWM；无触点；IGBT；交流稳压器II硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofTheTimes,stableACpowersupplyisr