用于药瓶漏液检测的高压放电电源系统研制
发布时间：2021-07-31 05:33
在医疗行业中,医用药瓶的密封性需要得到严格保证。利用高压放电检测是一种新兴的药瓶漏液检测方法,该方法根据破损与未破损药瓶的电学特性的不同,将药瓶置于高压电极下,通过检测放电信号大小来判断药瓶是否存在密封性问题。该检测方法具有无污染、高效率及高可靠性等优点,但目前对该技术的研究仍处于初级阶段,没有形成系统的理论,对其所用电源的研究更是屈指可数。本文对该技术进行探索,在理论研究的基础上研制了适用于高压放电检测的电源系统。首先,对高压放电检测药瓶漏液技术的原理进行分析,确定所研制电源规格。其次,设计高频高压电源,将整个电源系统分为整流滤波、全桥隔离DC-DC变换、全桥逆变谐振及变压器升压四个部分,分析了各部分电路工作原理并设计了主电路与辅助电路。电源系统采用高变比的平面PCB板变压器为升压变压器,文章给出了该变压器的设计参数并对其等效电路模型进行分析。此外,采用数字信号处理器DSP28335作为信号采集转换与传输设备,设计了模/数转换和基于MODBUS协议通信的硬件与软件。经样机实验,所研制高压电源体积小、效率高且能够实现稳定的高压击穿放电检测;对于破损和未破损的药瓶进行放电实验,检测电流有...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 高压放电漏液检测研究现状
1.2.1 高压放电漏液检测实际产品情况
1.2.2 高压放电漏液检测电源研究现状
1.3 本文的主要工作
第二章 高压放电漏液检测原理及供电电源要求
2.1 高压放电漏液检测原理分析
2.1.1 检测过程中的放电现象
2.1.2 高压放电药瓶漏液检测等效电路分析
2.2 高压放电检测电源需求分析
2.2.1 电压等级与电极结构要求
2.2.2 电源频率与溶液电导率要求
2.3 本章小结
第三章 高压放电电源主电路设计及工作原理分析
3.1 高压放电电源整体电路结构
3.2 单相桥式不控整流滤波环节
3.2.1 电路结构及工作原理
3.2.2 整流滤波电路参数计算与选型
3.3 全桥DC-DC变换环节
3.3.1 逆变电路工作原理
3.3.2 全桥DC-DC变换电路工作原理
3.3.3 主要元器件选型
3.4 全桥逆变谐振与升压环节
3.4.1 电路结构及工作原理
3.4.2 全桥逆变串联谐振主电路分析
3.4.3 谐振电路软开关分析
3.5 本章小结
第四章 高压放电电源辅助电路设计
4.1 控制电路设计
4.1.1 PWM与PFM控制技术
4.1.2 PWM全桥DC-DC变换控制电路设计
4.1.3 PFM全桥逆变控制电路设计
4.2 开关管选型及驱动电路设计
4.2.1 开关管选型
4.2.2 MOSFET驱动电路设计
4.3 开关管RCD缓冲电路设计
4.4 采样电路设计
4.4.1 电压采样
4.4.2 电流采样
4.5 本章小结
第五章 高频高压平面变压器模型分析及设计
5.1 印制板（PCB）平面变压器介绍
5.2 高频变压器等效模型分析
5.3 平面变压器设计
5.3.1 变压器磁芯
5.3.2 变压器原边
5.3.3 变压器副边
5.4 本章小结
第六章 DSP28335控制系统及基于MODBUS协议的设备通信
6.1 AD转换与ADC寄存器
6.1.1 DSP28335的ADC模块
6.1.2 采样转换流程
6.2 DSP28335与Beckhoof PLC通信
6.2.1 MODBUS协议
6.2.2 MODBUS协议通信数据帧
6.3 基于MODBUS协议的DSP28335通信程序设计
6.3.1 DSP28335 SCI通信格式与数据格式
6.3.2 DSP与PLC串口通讯流程
6.3.3 DSP28335串口通信模块与接口硬件设计
6.4 本章小结
第七章 实验结果与总结
7.1 电源系统调试及放电实验
7.1.1 系统调试
7.1.2 放电漏液检测试验
7.2 本文主要工作总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
本文编号：3312869
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 高压放电漏液检测研究现状
1.2.1 高压放电漏液检测实际产品情况
1.2.2 高压放电漏液检测电源研究现状
1.3 本文的主要工作
第二章 高压放电漏液检测原理及供电电源要求
2.1 高压放电漏液检测原理分析
2.1.1 检测过程中的放电现象
2.1.2 高压放电药瓶漏液检测等效电路分析
2.2 高压放电检测电源需求分析
2.2.1 电压等级与电极结构要求
2.2.2 电源频率与溶液电导率要求
2.3 本章小结
第三章 高压放电电源主电路设计及工作原理分析
3.1 高压放电电源整体电路结构
3.2 单相桥式不控整流滤波环节
3.2.1 电路结构及工作原理
3.2.2 整流滤波电路参数计算与选型
3.3 全桥DC-DC变换环节
3.3.1 逆变电路工作原理
3.3.2 全桥DC-DC变换电路工作原理
3.3.3 主要元器件选型
3.4 全桥逆变谐振与升压环节
3.4.1 电路结构及工作原理
3.4.2 全桥逆变串联谐振主电路分析
3.4.3 谐振电路软开关分析
3.5 本章小结
第四章 高压放电电源辅助电路设计
4.1 控制电路设计
4.1.1 PWM与PFM控制技术
4.1.2 PWM全桥DC-DC变换控制电路设计
4.1.3 PFM全桥逆变控制电路设计
4.2 开关管选型及驱动电路设计
4.2.1 开关管选型
4.2.2 MOSFET驱动电路设计
4.3 开关管RCD缓冲电路设计
4.4 采样电路设计
4.4.1 电压采样
4.4.2 电流采样
4.5 本章小结
第五章 高频高压平面变压器模型分析及设计
5.1 印制板（PCB）平面变压器介绍
5.2 高频变压器等效模型分析
5.3 平面变压器设计
5.3.1 变压器磁芯
5.3.2 变压器原边
5.3.3 变压器副边
5.4 本章小结
第六章 DSP28335控制系统及基于MODBUS协议的设备通信
6.1 AD转换与ADC寄存器
6.1.1 DSP28335的ADC模块
6.1.2 采样转换流程
6.2 DSP28335与Beckhoof PLC通信
6.2.1 MODBUS协议
6.2.2 MODBUS协议通信数据帧
6.3 基于MODBUS协议的DSP28335通信程序设计
6.3.1 DSP28335 SCI通信格式与数据格式
6.3.2 DSP与PLC串口通讯流程
6.3.3 DSP28335串口通信模块与接口硬件设计
6.4 本章小结
第七章 实验结果与总结
7.1 电源系统调试及放电实验
7.1.1 系统调试
7.1.2 放电漏液检测试验
7.2 本文主要工作总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
本文编号：3312869
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