杭州壁挂式程控变频电源设计

开关电源是利用现代电力技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。开关电源的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的（在导通时，电压低，电流大；关断时，电压高，电流小）/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。程控变频电源产品特点：采用高速DSP进行PID运算，直接输出PWM，模块化设计。杭州壁挂式程控变频电源设计

开关电源优点

    稳压范围宽。从开关电源的输出电压是由激励信号的占空比来调节的，输入信号电压的变化可以通过调频或调宽来进行补偿。这样，在工频电网电压变化较大时，它仍能够保证有较稳定的输出电压。所以开关电源的稳压范围很宽，稳压效果很好。此外，改变占空比的方法有脉宽调制型和频率调制型两种。开关电源不仅具有稳压范围宽的优点，而且实现稳压的方法也较多，设计人员可以根据实际应用的要求，灵活地选用各种类型的开关电源。滤波的效率大为提高，使滤波电容的容量和体积大为减少。开关电源的工作频率目前基本上是工作在50kHz,是线性稳压电源的1000倍，这使整流后的滤波效率几乎也提高了1000倍；即使采用半波整流后加电容滤波，效率也提高了500倍。在相同的纹波输出电压下，采用开关电源时，滤波电容的容量只是线性稳压电源中滤波电容的1/500~1/1000.电路形式灵活多样，有自激式和他激式，有调宽型和调频型，有单端式和双端式等等，设计者可以发挥各种类型电路的特长，设计出能满足不同应用场合的开关电源。 杭州壁挂式程控变频电源设计程控变频电源的使用环境温度一般适用在-10℃～40℃，湿度在低于90的环境工作中。

系统硬件设计变频电源的硬件电路主要包含6个模块：整流电路模块、IPM电路模块、IPM隔离驱动模块、输出滤波模块、电压检测模块和TMS320F28335数字信号处理模块。整流电路模块采用二极管不可控整流电路以提高网侧电压功率因数，整流所得直流电压用大电容稳压为逆变器提供直流电压，该电路由6只整流二极管和吸收负载感性无功的直流稳压电容组成。

IPM电路模块IPM由高速、低功率IGBT、推荐的门级驱动器及保护电路组成。IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低，非常适合应用于直流电压。因而IPM具有高电流密度、低饱和电压、高耐压、高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。本文选用的IPM是日本富士公司的型号为6MBP20RH060的智能功率模块，该智能功率模块由6只IGBT管子组成，其IGBT的耐压值为600V，小死区导通时间为3μs.

程控变频电源通常应满足以下使用条件：

1. 安装位置：程控变频电源应放置在水平稳定的位置，远离潮湿、高温、尘埃和腐蚀性气体等。安装位置应符合相关规范和标准，以确保使用安全和电源正常工作。

2. 连接线路：使用符合要求的电源线、电源插头和连接器，并确保连接可靠、稳固。避免电源线过长或扭曲，以减少功率损失和干扰。

3. 控制要求：程控变频电源通过控制器进行控制和操作，用户应按照设备说明书进行设置和调试，确保输出符合需求，并注意控制器的安全性和可靠性。

请注意以上条件供参考，具体使用程控变频电源时，请严格按照设备说明书和相关安全规范进行操作，确保安全和正常使用。 使用程控变频电源的注意事项：避免将程控变频电源放置在阳光直射，雨淋或潮湿之地。

程控变频电源是一种能够提供可调频率、可调幅值的交流电源的设备，常用于实验室、工厂和教育机构中。它具有多种的性能特点，包括：

频率范围广： 程控变频电源能够提供较宽的频率范围，通常从几Hz到几千Hz不等，满足不同设备和系统对频率稳定性的要求。

输出稳定性好： 具有良好的频率稳定性和幅值稳定性，能够保证输出电压和频率的稳定性，适合对电源稳定性要求较高的应用场景。

响应速度快： 能够快速响应输入参数变化，实现频率和幅值的快速调节，适用于对输出动态响应要求高的实验和测试。

精密度高： 具有较高的输出电压、频率和相位精度，能够满足精密仪器和设备对电源精度的要求。

波形灵活： 能够提供多种输出波形选择，如正弦波、方波、三角波等，满足不同实验和测试对波形的需求。

多种保护功能： 包括过载保护、短路保护、过温保护等，保障设备和使用者的安全。

数字控制： 可以通过数字界面进行参数设定和监控，操作简便，可以存储预设参数，方便日常使用和管理。

通信接口： 一些先进的程控变频电源还具有通信接口，可以与计算机或其他设备进行通信和控制，实现自动化控制和远程监控。 程控变频电源是一种能够提供可调频率、可调幅值的交流电源设备。杭州壁挂式程控变频电源设计

程控变频电源的特点：微机控制，程控实现软启动，软停止，从而避免了对仪表的冲击和损坏。杭州壁挂式程控变频电源设计

开关电源—产品发展方向

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了开关电源的发展前进，每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。另外，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。SCR在开关电源输入整流电路及软启动电路中有少量应用，GTR驱动困难，开关频率低，逐渐被IGBT和MOSFET取代。 杭州壁挂式程控变频电源设计