小功率感应加热电源设计开题报告
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燕山大学本科毕业设计(论文)开题报告课题名称:基于并联谐振型逆变器的电磁炉设计学院(系):里仁学院电气工程及其自动化系年级专业:学生姓名:指导教师:完成日期:一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义随着全球经济的快速发展,人类对能源的需求日益增加,如何实现能源的可持续发展,已经成为世界各国必须解决的问题。
基于常规能源枯竭和环境保护的考虑,目前世界各国都已经把开发新能源和利用可再生能源作为未来能源发展的方向。
近年来,国际油价急速飚升,使中国各行各业的燃料消耗成本越来越大,国家节能减排、综合管理整治工作也深入开展,绿色、节能、环保型产品将逐渐成为大势所趋,而电磁炉的优点最为突出:1、清洁:无烟、无明火、不产生废气、结构简单。
2、使用方便:体积小,移动方便,便于携带。
3、多功能性:功能齐全,蒸、煮、煎、炸、炖、涮、定时保温全有。
4、经济: 加热速度快、加热效率高整机效率可以达到90%左右。
5、安全:全塑外封, 非接触式加热,无漏电,防水性,安全可靠。
6、适用各种场所:特别是禁火场所,因为通电时不产生明火,无高温。
近年来,国内外针对电磁感应加热技术的研究主要分成两个方向,一方面是以逆变为中心,研究串联谐振与并联谐振在感应加热电源系统中应用的各自特点及注意事项;另一方面重点则是放在加热线圈及加热工件间能量转移与功率消耗,这部分主要是以有限元分析法建模来探讨;另外也一直在高频、大功率、高可靠性的感应加热电源系统中做更近一步的研究。
由于使用中、高频电流来做金属热处理或其他材料加工呈现急剧的增加,其应用范围如:表面硬化、铜钎焊接及熔化等。
一般家用电磁炉采用传统的单管自激式电路,在额定工作电压为220V,当输出功率达到2000W以上时就会遇到困难。
这是由于IGBT在高输出功率时受能效问题,及电磁辐射问题所困扰。
要解决这一问题,通常是采用两只IGBT并联,以达到目的。
而基于半桥串联谐振电容设计的电磁炉,主要缺点是功率因数低、稳定性差。
高频感应加热电源的研究的开题报告一、课题研究的背景和意义高频感应加热技术因其快速、可控、高效、节能、环保等特点,被广泛应用于钢铁、有色金属、机械制造、汽车制造、电子电器、食品医药等行业的加热、热处理、淬火、熔铸等领域。
高频感应加热技术的核心是高频感应加热电源。
传统的高频感应加热电源存在着功率因数低、能量损失大、体积大、重量重、效率低等缺点。
为了满足工业生产和环保要求,需要研究和开发一种新型的高频感应加热电源。
本课题将针对传统高频感应加热电源存在的问题,研究和开发一种功率因数高、能量损失小、体积小、重量轻、效率高的新型高频感应加热电源,为工业生产提供更高效、更可靠的加热设备。
二、研究内容和目标1. 分析高频感应加热技术的原理、特点和应用现状;2. 对传统高频感应加热电源存在的问题进行分析和研究;3. 研究新型高频感应加热电源的工作原理和基本结构;4. 设计并制作新型高频感应加热电源的电路图和PCB板;5. 对新型高频感应加热电源进行性能测试和优化;6. 编写新型高频感应加热电源的使用说明书。
本课题的目标是研制一种功率因数高、能量损失小、体积小、重量轻、效率高、可控性强的新型高频感应加热电源,在满足工业生产和环保要求的情况下,提高生产效率、降低能耗和成本。
三、研究方法和步骤本课题采用文献研究、理论分析、实验测试和数值模拟等方法。
具体步骤如下:1. 对高频感应加热技术的原理、特点和应用现状进行文献研究和理论分析;2. 对传统高频感应加热电源存在的问题进行文献研究和理论分析;3. 分析和设计新型高频感应加热电源的工作原理和基本结构;4. 制作新型高频感应加热电源的电路图和PCB板;5. 对新型高频感应加热电源进行性能测试和优化,测试参数包括功率因数、效率、温度、频率等;6. 对新型高频感应加热电源进行数值模拟,优化并验证其设计参数;7. 编写新型高频感应加热电源的使用说明书。
四、预期成果和应用价值预期成果:1. 研制出功率因数高、能量损失小、体积小、重量轻、效率高、可控性强的新型高频感应加热电源;2. 完成新型高频感应加热电源的电路图、PCB板、性能测试和数值模拟等工作;3. 编写新型高频感应加热电源的使用说明书。
高效节能多供电中频感应加热电源设计研究的开题报告一、选题背景和意义中频感应加热技术广泛应用于金属材料的加热、熔铸和其他工业领域,在提高生产效率和技术水平方面发挥了重要作用。
其采用电磁感应原理加热金属材料,具有加热速度快、效率高、能量损失小等优点。
但是传统的中频感应加热电源存在很多问题,如能耗高、稳定性差、寿命短等。
因此,对于高效节能多供电中频感应加热电源的设计研究具有重要的理论和实践意义。
一方面可以提高中频感应加热技术在各个领域的应用水平,另一方面可以降低生产成本,减少对环境的污染,改善生产环境。
二、研究内容和主要技术路线1.研究内容(1)研究中频感应加热技术的基本原理和特点;(2)分析传统中频感应加热电源的主要问题;(3)设计高效节能多供电中频感应加热电源方案,并进行仿真分析;(4)制作并测试实验样机,验证电源的性能;(5)对比传统的中频感应加热电源和新设计的高效节能多供电中频感应加热电源的效果。
2.主要技术路线(1)研究中频感应加热技术的基本原理和特点,了解不同材料的加热特性,确定需求功率和频率范围。
(2)对传统的中频感应加热电源进行分析,确认其主要问题,包括能耗高、稳定性差、寿命短等。
(3)设计高效节能多供电中频感应加热电源方案,并进行仿真分析。
其中包括设计高效的功率调节模式、控制系统和保护措施等,同时考虑节能和稳定性。
(4)制作并测试实验样机,验证电源的性能。
根据仿真结果,制作出实际的电源,并进行性能测试。
(5)对比传统的中频感应加热电源和新设计的高效节能多供电中频感应加热电源的效果,评估电源的优缺点和应用前景,并提出可行性意见。
三、预期成果和应用前景本研究的预期成果为设计出一款高效节能多供电中频感应加热电源,具有高效、稳定、寿命长等优点,应用前景广阔。
特点如下:(1)功率调节精确,根据不同材料的加热特性和工艺要求实时调整功率;(2)控制系统稳定可靠,保证加热过程稳定;(3)保护措施完善,保证电源安全稳定运行;(4)供电方式多样,可满足不同的生产需求并节约能源;(5)适用于各种金属加热、熔铸等工业领域,提高生产效率和技术水平,同时降低生产成本和对环境的污染。
毕业设计开题报告——脉冲功率电源设计各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢压敏电阻器是1种电阻值对外加电压敏感的电子元件,随着电压的增高阻值下降,因此i-v特性不是1条直线。
所以压敏电阻器也称为非线性电阻器。
zno 非线性电阻器由于其优异的非线性特性和良好的保护性能,已经逐步取代碳化硅非线性电阻器,在电力系统、电子电路和1般家用电气设备中都得到了广泛应用,尤其在过电压、高能浪涌的吸收以及高压稳压等方面的应用更为突出,成为决定电力系统绝缘配合水平的新1代保护装置。
过压保护又分为大气过压保护和操作过压保护。
1979年日本研制出第1个标称电压值为4。
2~280kv的无间隙避雷器;标称500kv的无间隙避雷器也已通过了各种试验。
在我国,zno 避雷器带串连间隙4星接法(tbp)的提出,成功的解决了我国3~66kv中性点非有效接地系统的保护问题。
在zno非线性电阻的生产过程中,必须测试zno非线性电阻的i-v特性并进行能量冲击试验。
通过所测定的对所测定的特性曲线的计算,分析其电参数是否满足保护要求,从而检测出zno非线性电阻是否合格。
这些电参数主要是非线性系数α、材料c值、通流容量、漏电流和电压温度系数。
课题要设计脉冲功率电源即为测试电源,将模拟实际过压保护时可能出现的高功率脉冲大电流,对非线性电阻进行能量冲击试验,同时测试出非线性电阻的i-v特性和电参数。
毕业设计主要完成的工作内容包括脉冲测试电源的主电路设计、参数选择、储能电抗器参数计算及工程设计等。
该脉冲电源由储能电感、换流开关和控制测量等部分组成。
需要通过整流桥先将3相交流电整流成直流电对储能电抗器进行充电,然后通过控制开关使电抗器与整流桥断开并对zno放电。
电感储能是以磁场方式储能,储能密度高、传输功率大,装置体积小、成本低,电感储能在脉冲功率技术中有着极大的应用潜力。
电抗器设计是整个电源设计的核心,其参数计算的正确性是电源性能工作可靠性的保证。
毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:感应加热具有加热速度快、热效率高、适用于局部加热、产品质量好、无环境污染、易于实现生产自动化等优点,其功率密度在被加热工件内的分布可方便地通过频率的选择和感应圈的合理设计而得到。
目前,感应加热技术已广泛应用于金属熔炼、铸造、焊接、热处理、热锻造等热加工工艺.对于小型工件的表面热处理或超小型小工件的加工和焊接,则要求功率更加集中、输出频率更高,但是频率提高受到器件自身开关速度和技术工艺的限制。
提高感应加热的功率和频率,一直是感应加热领域研究的重点与难点旧。
1.感应加热电源的作用及应用感应加热早期主要用于有色金属熔炼的热处理工艺.其加热效率高、速度快、可控性好及易于实现自动化等优点,广泛应用于金属熔炼、透热、热处理和焊接等工业生产过程中,成为冶金、国防、机械加工等部门及铸、锻和船舶、飞机、汽车制造业等不可缺少的技术手段。
感应加热的广泛应用,究其原因,只要是它他本身相对于别的加热式所具有的一些独特性。
(1)加热速度快,可节能。
感应加热是从金属内部,透入深度层开始加热,大大节省了热传导时间。
其它加热是从外到内,导热时间长。
据实验,加热同一坯料到一定温度,感应加热只需火焰炉加热时间的1/10。
(2)加热温度高,是非接触式的电磁感应加热。
(3)可进行局部加热,容易控制加热部位。
被加热产品质量稳定,加热工件的质量再现性与重复性好,各种参数容易控制。
(4)控制温度的精度高,可保证温差在±0.5%~1%范围内。
(5)感应加热的热效率高,一般可达50%~70%,而火焰炉的热效率一般只有30%左右。
(6)容易实现自动化控制。
(7)作业环境好,环保,几乎无热、噪音、粉尘等污染。
作业占地少,生产效率高。
(8)能加热形状复杂的工件,加热或熔炼都能间歇工作。
(9)熔炼中溶液有电磁搅拌作用。
可以均匀地调整金属液成分,溶液温度均匀,不会2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):论文的目的旨在研究感应加热电源的工作原理,设计加热电源主电路,并设计使用单片机(或DSP )实现电源控制电路,使电源运行更加稳定可靠,并能对过压、过流、缺相、控制电源欠压等故障进行保护并报警。
低功耗LED开关电源研究与开发开题报告一、题目低功耗LED开关电源研究与开发二、研究背景随着技术的不断提升和社会的不断发展,LED照明产品被广泛应用于机械自动化、汽车电子、光电子等领域。
作为一种新型的照明光源,它不仅具有高光效、低耗能、长寿命、易于控制等优点,还可以更好地保护环境和人类健康。
然而,由于LED的工作电压较低,一般为2.5V~5V,而市面上的交流电源输出电压较高,为220V,因此需要一种低功耗的开关电源来保证LED照明产品的正常运行。
目前,国内外对于LED开关电源的研究较为活跃,然而大部分的开关电源都存在功耗高、效率低、拓扑结构复杂等问题,因此需要深入探究低功耗LED开关电源的研究和开发。
三、研究内容本项目主要涉及三个方面的内容:1. 低功耗LED开关电源的拓扑结构设计:通过对比分析目前常用的电源拓扑结构,选择适合LED照明产品的拓扑结构,包括单电感器、多电感器、Boost、Buck-Boost等。
2. 电路参数的优化设计:根据拓扑结构的特点,对电路中各个元件的参数进行优化设计,包括电感器、电容器、二极管等,以提高电路效率和稳定性。
3. 低功耗LED开关电源的实验研究:建立低功耗LED开关电源的实验平台,对设计的电路进行实验研究,测试其电路效率、输出稳定性等性能指标,并进行对比分析。
四、研究意义本项目的研究意义在于:1. 推动LED照明产品向低功耗、高效率、稳定性方向发展。
2. 为电源拓扑结构的研究提供新思路和新方向。
3. 提高LED照明产品的竞争力和市场占有率。
五、研究方法本项目采用文献调研、拓扑结构分析、电路参数优化设计、实验研究等方法。
六、进度安排第一年:文献调研和拓扑结构设计。
第二年:电路参数优化设计和实验平台搭建。
第三年:实验研究和数据分析。
七、预期成果本项目预期达成的成果包括:1. 低功耗LED开关电源的拓扑结构设计和电路参数优化设计。
2. 建立低功耗LED开关电源的实验平台,并对其进行实验研究。
电流型PWM整流器及在感应加热方面的应用研究的开题报告题目:电流型PWM整流器及在感应加热方面的应用研究一、研究背景与意义感应加热是一种高效、节能、环保的加热方式,广泛应用于工业、冶金、化工、航空等领域。
在感应加热过程中,电源是关键之一,而电流型PWM整流器是一种经典的电源控制器,具有稳定性好、效率高、可靠性强等特点,因此在感应加热的电源控制中得到了广泛应用。
二、研究内容本课题将以电流型PWM整流器为研究对象,通过理论研究、仿真实验及样机实验等手段,系统地研究其基本原理、控制策略、性能评估等方面,并结合感应加热的特点,探索电流型PWM整流器在感应加热领域的应用。
具体研究内容如下:1. 电流型PWM整流器的基本原理及控制策略;2. 电流型PWM整流器的电路设计与仿真;3. 样机实验及性能评估;4. 电流型PWM整流器在感应加热领域的应用研究。
三、研究计划与进度安排1. 第一阶段(1-3个月):文献调研,研究电流型PWM整流器的基本原理、控制策略及感应加热的特点;2. 第二阶段(4-6个月):进行电流型PWM整流器的电路设计、建立仿真模型并进行仿真分析;3. 第三阶段(7-9个月):搭建电流型PWM整流器的样机,进行实验验证;4. 第四阶段(10-12个月):对样机实验结果进行分析与评估,探索电流型PWM整流器在感应加热领域的应用。
四、预期成果与意义本研究旨在深入研究电流型PWM整流器的基本原理及控制策略,并结合感应加热的特点,探索电流型PWM整流器在感应加热领域的应用。
预期取得的成果包括:1. 具备较深的电流型PWM整流器理论知识;2. 掌握电流型PWM整流器的电路设计、仿真分析方法;3. 完成电流型PWM整流器样机实验并进行性能评估;4. 探索电流型PWM整流器在感应加热领域的应用,提出相关建议。
本研究的意义在于为感应加热领域的电源控制提供一种高效、稳定、可靠的解决方案,有利于推动感应加热技术的发展和应用。
开题报告电子信息工程基于TL494小功率开关电源设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义(1)国内外研究动态随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,然而电子设备都离不开可靠的电源,进入80年代后计算机的电源全面实现了开关电源化,率先完成计算机的电源换代,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。
开关电源是利用现代电力电子技术,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。
开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。
线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一成本反转点。
随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广泛的发展空间。
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,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。
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。
与线性电源相比,PWM开关电源更为效的工作过程是通过“斩波”,即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。
脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。
一旦输入电压被斩成交流方波,其幅值就可以通过变压器来升高或降低。