| 【中文题名】 | 地铁杂散电流开关补偿电源原理与实现 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 通信与信息系统 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-6 |
| 【中关键词】 | 地铁,杂散电流,开关电源,PWM,, |
| 【英关键词】 | metro,stray current,switching power,PWM, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>输配电工程、电力网及电力系统>电力系统的自动化>自动调整> |
| 【论文摘要】 | 杂散电流对地铁周围的埋地金属管道、通讯电缆外皮以及地铁主体结构钢筋等发生电化学腐蚀，产生严重的危害。目前国内外对地铁杂散电流防护措施多采用被动的防护措施，尽管有些城市地铁实现了杂散电流的实时监测，并且有针对性进行人工治理，但目前还不能实现有效的自动监控并防治，任何采取积极主动的防护措施，从根源上来消除杂散电流的产生，在监测系统和自动防治上找到好的契合点，是一个涉及电子，自动测试、电防护领域的重大课题。尤其是由于高效率的开关电源的广泛普及应用，以及开关电源控制芯片的技术进步和成本降低，使得以开关电源原理为原型的防治方案成为实现的可能。
本文简单介绍了地铁杂散电流产生的机理，总结了前期的研究成果，提出了开关补偿电源的防治方案；介绍了开关电源的基本原理和拓扑结构选择，详细阐述了开关补偿电源的电路设计实现过程，以及测试实验结果等。对于开关补偿电源的主电路部分，特别是变压器设计、PWM控制芯片选择、以及工作原理进行了详细的阐述。最后对实验结果，进行了必要的分析。
通过系统调试和实验结果分析，证明该开关补偿电源方案比较成功地实现了杂散电流补偿和防治，系统具有良好的补偿能力和稳定性，能够满足... |
| 【论文题纲】 |
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图表索引 |
5-6 |
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中文摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-8 |
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1.绪论 |
8-10 |
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1.1.地铁杂散电流的概念 |
8 |
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1.2.杂散电流的危害 |
8 |
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1.3.国内外研究地铁杂散电流防护的现状 |
8-9 |
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1.4.课题的来源与主要研究内容 |
9-10 |
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1.4.1.课题来源 |
9 |
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1.4.2.本课题的研究内容 |
9-10 |
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2.前期成果总结与本阶段任务 |
10-13 |
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2.1.前期成果总结 |
10-12 |
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2.1.1.第一阶段：电流测量系统设计和系统仿真 |
10-11 |
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2.1.2.第二阶段：线性补偿电源的设计与补偿原理验证 |
11-12 |
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2.2.本阶段任务 |
12-13 |
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3.开关电源补偿方式的原理 |
13-15 |
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3.1.原理 |
13 |
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3.2.开关补偿电源工作过程分析 |
13-14 |
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3.3.与线性补偿电源比较 |
14-15 |
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4.主电路设计 |
15-46 |
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4.1.设计规格与参数 |
15 |
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4.2.开关电源基本原理 |
15-16 |
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4.3.PWM变换器与主电路拓扑选择 |
16-28 |
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4.3.1.基本的PWM变换器主电路拓扑结构 |
16-20 |
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4.3.2.拓扑结构选择 |
20 |
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4.3.3.PWM控制器选择 |
20-22 |
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4.3.4.UC3843A工作描述 |
22-23 |
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4.3.5.Flyback变换器原理 |
23-28 |
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4.4.变压器设计 |
28-37 |
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4.4.1.FlyBack变压器设计考虑因素 |
29-31 |
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4.4.2.FlyBack变压器设计流程 |
31 |
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4.4.3.补偿开关电源变压器参数计算 |
31-37 |
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4.5.变压器制作 |
37-39 |
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4.5.1.变压器材料介绍 |
37-38 |
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4.5.2.变压器绕制方法 |
38-39 |
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4.6.开关元件选择 |
39-43 |
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4.6.1.开关元件种类 |
39-40 |
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4.6.2.IRF630N开关管 |
40-43 |
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4.7.补偿开关电源原理图与分析 |
43-45 |
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4.8.实物图与介绍 |
45-46 |
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5.主要波形图分析 |
46-51 |
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5.1.UC3843A输出电压 |
46-47 |
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5.2.输入电压、被补偿电阻电压与UC3843A的控制信号 |
47-48 |
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5.3.无补偿电阻电压、被补偿电阻电压信号波形 |
48-51 |
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6.抗干扰问题 |
51-53 |
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6.1.尖峰干扰抑制 |
51-52 |
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6.2.谐波干扰抑制 |
52-53 |
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7.主电路元器件介绍 |
53-54 |
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8.负反馈控制电路介绍 |
54 |
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9.实验结果分析 |
54-56 |
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10.存在的问题以及展望 |
56-57 |
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参考文献 |
57-58 |
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附录 实验设备(供参考) |
58-59 |
|
致谢 |
59 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.380329 |
