Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Piotr Kraska

Stabilizator impulsowy dużej mocy o regulowanym napięciu (magisterska lub inżynierska)


High power switching regulator with adjustable output voltage


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Krzysztof Napiórkowski
Dodatkowy opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Krzysztof Tomalczyk

Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2012-10-10
Streszczenie pracy dyplomowej:
Celem mniejszej pracy było wykonanie zasilacza dużej mocy o regulowanym napięciu wyjściowym w zakresie 20-200V. Miał być zasilany z sieci energetycznej 230V, więc pierwszym zadaniem było wyprostowanie napięcia sieciowego. Następnym krokiem było zapewnienie izolacji galwanicznej i regulacji napięcia w wymaganym zakresie. Większość zasilaczy laboratoryjnych dostępnych na rynku ma wyjścia niskonapięciowe, wysokonapięciowe mają moc maksymalną na poziomie 150W. Kiedy więc zachodzi potrzeba zasilania urządzenia dużej mocy, przy wysokim napięciu zasilni, praktycznie nie ma na rynku dostępnych układów zdolnych to zrobić. Zaprojektowany zasilacz miał umożliwić zasilenia układów w zakresie 20-200V z maksymalnym prądem wyjściowym na poziomie 10A. Prostowanie napięcia sieciowego zostało zaprojektowane tak, by minimalnie obciążać sieć (współczynnik mocy na poziomie 97-99%), a filtry przeciwzakłóceniowe ograniczają do minimum przedostawanie się zaburzeń przewodzonych do sieci. W celu osiągnięcia powyższych założeń zastosowano przetwornicę podwyższającą pracującą jako aktywny korektor współczynnika mocy. Dla zapewnienia izolacji i regulacji napięcia zastosowano przetwornicę w topologii pełnego mostka pracującą w trybie prądowym. Reguluje ona wypełnienie za pomocą przesunięcia fazowego, co pozwala na wykorzystanie rezonansu by osiągnąć przełączanie przy zerowym napięciu łączników przewodnikowych pracujących z uzwojeniem pierwotnym transformatora. Podczas uruchomiania i pomiarów układów największym problemy było niebezpieczeństwo porażenia, ze względu na dużą moc i napięcia przekraczające 750V. Z racji że są to pierwsze układy prototypowe najważniejszym osiągnieciem było to, że działają, zapewniając współczynnik mocy pobieranej z sieci bliski jedności, umożliwiając nam podłączenie układów dużej mocy. Z zachowania i pomiarów układów zostały wyciągnięte wnioski pozwalające na usprawnienie przyszłych układów.
Abstract:
The aim of this project was creating a high power regulated power supply which controls the output voltage in the range of 20-200V. It was meant to obtain power from the grid 230V, so the first step was voltage rectification. The next step was to provide galvanic isolation and voltage regulation in the required range. Most laboratory supplies available on the market is low voltage output, whereas most high voltage supplies have maximum output of around 150W. So when you need to operate the device high power, with high voltage, power supplies (with virtually no systems) available on the market are able to do so. The supply is designed to enable supply systems in the range of 20-200V, with a maximum output current of 10A. Rectification of voltage has been designed so that it minimized load of the grid (power factor at 97-99%), and suppression filters minimize the ingress to the grid conducted disturbances. In order to achieve these objectives booster converter is used, working as an active power factor correction. To ensure the isolation and voltage control, the full-bridge converter topology was used, working in current mode. It regulates the filling by means of the phase shift, which allows the use of resonance in order to achieve switching at zero voltage conductor connectors employed with the primary winding of the transformer. During start-up and measurement systems, the biggest problem was the danger of electric shock due to high power and voltage excess of 750V. Since this is the first prototype systems, the most important achievement was that they work, providing input power factor close to 1, allowing us to connect high performance systems. The behavior and measuring systems have been lessons learned for the improvement of future systems.