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摘要针对传统工频静电除尘电源体积大、效率低等不足，采用高性能控制芯片、现代电力电子器件等，设计并制作出新型高频高压静电除尘电源。根据实际需求确定所设计电源的逆变频率、输出电压和电流并研制出基本的实验电路，在仿真软件 MATLAB上完成电路仿真，初步确定各元器件的值。在仿真的基础上，通过分析论证，对初始实验电路进行优化和改进，用倍压整流电路取代普通的硅堆整流电路。综合仿真和实际情况，完成电路软硬件设计，绘制电路原理图，设计 PCB，制作 PCB板，在 PCB 板上搭建电路并完成调试。27134
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毕业论文关键词 静电除尘 高频高压电源 MATLAB 整流 逆变
Title DESIGN OF HIGH FREQUENCY AND HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY FOR ELECTROSTATIC PRECIPITATOR
Abstract
The traditional power supply for ESP has some shortages such as big volume and
low efficiency,we apply modern electronic devices、signal processing chip of high
efficiency,design new type of high frequency and high voltage power supply for
electrostatic precipitator.
Firstly,we ascertain the frequency of inverter 、output voltage and current of
the power supply in the way of studying actual demands.Then we design a basic
circuit for experiment and complete the circuit simulation with the software
MATLAB.After the simulation,we ascertain the value of the various components.We
improve the circuit of the experiment based on the simulation. Replace the normal
rectifying circuit with the voltage doubling rectifying circuit。
Then we complete the circuit design of the hardware and software part。Ascertain
the final circuit in the way of comparing and analyzing the results of simulation.
At last,we complex the simulation and practicality,choose a series of devices
we need to build the circuit.Design the PCB board and complete the test on it.
Keywords electrostatic precipitator, high frequency and high voltage power supply, MATLAB, rectifier, inversion
目 次
1 绪论 1
1.1 课题背景.. 1
1.2 静电除尘的原理.. 1
1.3 静电除尘电源在国内外的研究现状 2
1.4 本课题主要工作.. 3
2 高频高压电源的主电路设计.. 4
2.1 主电路结构框图.. 4
2.2 整流电路的设计.. 5
2.3 逆变电路的设计.. 6
2.4 变压器的设计 8
2.5 倍压整流电路的设计 9
2.6 本章小结 12
3 高频高压电源的软件设计. 13
3.1 控制策略 13
3.2 控制芯片 15
3.3 软件编程 16
3.4 本章小结 19
4 高频高压电源硬件电路设计 20
4.1 芯片工作电源电路.. 20
4.2 MOSFET 驱动电路.. 21
4.3 控制芯片外围电路.. 22
4.4 本章小结 24
5 PCB 板制作和调试.. 25
5.1 PCB 设计基本原则 27
5.2 PCB 设计板 28
5.3 测试与结果分析 29
5.4 本章小结 33
结 论 34
致 谢 35
参考文献 36
1 绪论
1.1 课题背景
随着世界经济的迅猛蓬勃发展，随着人类工业水平的不断提高，人们所面对的空气污染
问题如雾霾、沙尘暴等越来越严重，人们更加关注空气质量的好坏，迫切需要一个良好的生
活环境。其中，室内环境的质量更是与人们的日常生活息息相关。室内环境污染的主要来源
有：住房装修排放的甲醛、厨房排放的油烟、灰尘和可吸附小颗粒。为了提高室内环境质量，
其中一种有效的方法就是使用静电除尘器。利用静电除尘原理能有效的改善室内空气质量。
高压电源作为电除尘设备中产生高压的主体，可以在极板间利用高压产生理想的电场，吸附
尘土颗粒。因此静电除尘器中能够形成稳定电晕放电的高压电源的设计就显得异常重要。
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