《超级电容器充电升压电路论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超级电容器充电升压电路论文（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、普通全日制本科毕业论文（设计）论文题目:超级电容器充电升压电路的设计普通全日制本科毕业论文（设计）任务书课题名称超级电容器充电升压电路的设计学院信息科学与工程学院指导教师（签名）2013年11月30日教研室主任（签名）2013 年 11月 30日2013年11月30日普通全日制本科毕业论文（设计）任务书课题名称超级电容器充电升压电路设计指导教师乂春明工作单位XX民族大学一、主要容：查阅相关资料，了解超级电容器的原理及充放电特性；掌握升压电路设计的方法；设计电路。二、基本要求（基本技术要求与数据）1 .掌握升压电路设计的方法；2 .设计升压电路；3 .对升压电路进行仿真；二、论文（设计）工作起始
2、日期：自2013年9月23日起，至2014年5月10日.、进度与应完成的工作2013.09.23-2013.11.30:指导教师下达毕业设计（论文）任务书，学生接受任务、收集、查阅相关文献资料。2013.12.01-2014.03.15:学生撰写论文提纲；系统设计、调试、实验；撰写论文（设计说明书）。2014.03.16-2014.03.19:论文修改、定稿。2014.04.22-2014.05,10:论文答辩准备及答辩。五、主要参考文献、资料【1】8.康维著，艾等译.电化学超级电容器：科学原理及技术应用【乂】.：化学工业，2005.8.【2】洪乃刚,电力电子技术基础【乂】.：清华大学，200
3、8.1.【3 Htt.MC34063DC/DC转换控制电路测试方法概述【】电子与封装，2013,1（5）：9-11.目录目录1题目：超级电容器充电升压电路的设计2摘要2级电容晶体二极管三极管倍压整流电路3Title:The design and implementation of super capacitor charging boostercircuit3Abstract3Key words：Super capacitor Crystal diode TriodeVoltage doubling rectifying circuit41前言41.1课题背景及研究意义1.2 国外研究现状51
4、.3 本文主要工作62升压电路的基本工作原理62.1PWM控制的升压电路62.2带变压器的升压电路72.3晶体管的倍压整流升压电路82.4改进的升压电路9电路的设计与仿真3.1整体设计电路93.2晶体二极管二倍整流电路原理103.3仿真124总结18参考文献18致19题目：超级电容器充电升压电路的设计摘要超级电容是一种有着优良的脉冲放电性能和大容量储能性能的新型储能元件，是一种兼备电容和电池特性的新型元件，它可提供超大功率并具有超长寿命，近年来受到科学研究人员的广泛重视，在储能领域应用日趋广泛。在一些电源电压较低的场合，如微型发电机等，需要升压，才能给超级电容充电。因此，研究升压电路具有一定的
5、现实意义。在比较分析几种直流电源的升压结构进行后，选用了改进过的结构比较简单的晶体二极管倍压整流升压电路的结构。本设计采用三极管关断特性调节输出电压来控制此电路中电容的充放电，以获得稳定输出电压。用仿真软件对本升压电路进行仿真，验证了电路设计。本设计具有电路简单，元器件较少等特点。关键词：超级电容晶体二极管三极管倍压整流电路Title:The design and implementation of super capacitor charging booster circuitAbstractSuper capacitor has excellent pulse discharge is a
6、 kind of performance and large capacity storage performance of the new energy storage ponents, is a new type have both capacitance and the characteristics of the battery ponents, it can provide super power and has long life, scientific research personnels extensive attention in recent years, increas
7、ingly widely used in the field of energy storage. In some low power supply voltage, such as small generators, need booster, can give the super capacitor charging. As a result, the super capacitor is a very good development prospect in the field of energy storage.In the parative analysis of several k
8、inds of booster structure of the dc power supply，choose the structure of the modified simple crystal diode voltage doubling rectifying booster circuit structure. For the control circuit of capacitance, charge and discharge time, this design USES the triode shutoff feature to adjust output voltage to
9、 control the charging and discharging of capacitance in this circuit, in order to obtain a stable output voltage.With this booster circuit simulation software, simulation results verify the circuit design. This design has simple circuit, fewer ponents, etc.Key words：Super capacitorCrystal diode Trio
10、deVoltage doubling rectifying circuit1前言1.1 课题背景及研究意义随着社会经济的发展，人们越来越关注绿色能源和生态环境，超级电容器作为一种新型的储能器件，因为其无可替代的优越性，越来越受到人们的重视。超级电容器正广泛应用于人们的生产生活。超级电容器按储能机理来分，超级电容器分为双层电容器和赝电容器。超级电容作为一种新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。太阳能、风能等这些自然能源具有绿色环保特性，因其往往具有不均匀性，电能输出容易发生变化。所以需要一种缓冲器来储存能量，即是在电能输出较大时将过剩的能量存储在储能装
11、置中；同时，在电能输出不足时，又可以在短时间通过储能装置供给所需的峰值能量，起到一定的过度作用。超级电容器在新能源领域里，如发电机领域，由于自身电阻小、充电快、储能大、寿命长和可靠性强等优势。目前，使它在电力系统、风力发电、太阳能产品、海上风机税控机等领域得到广泛应用。在某些输出电压较低的场合，如微型发电机等，要为超级电容器充电需要将电压升高后才能有效利用超级电容器的优良储能特性。因此对超级电容器升压电路进行研究具有十分重要的现实意义。1.2 国外研究现状超级电容器产品因其特殊的优点，已在很多领域中得到广泛的应用，比如在通讯、铁路、电子、航天以及军事等领域，超级电容器在这些领域中起的作用越来越
12、大，它的前景是非常广阔的。我国对超级电容器的研究已有30多年的历史，对用活性炭作为材料的超级电容器也有了一定的研究，且有了一些小型商品。华隆电子是国较早批量生产超级电容器产品的公司，其产品有3.5丫、5.5v、11v等系列。但在国，能够批量生产，且达到实用化水平的厂家较少。各高校也有了许多研究超级电容器的成果，如东北师大学研究开发了聚并苯超级电容器，改善了超级电容器的电性能和结构。但就整体而言，我国在超级电容器研究领域仍落后于世界水平，有较大的差距。超级电容器作为发展前景很广的新能源储能装置，在国外已有非常多的机构和部门在从事这方面的研究，甚至还有的公司实现了商业化。目前，处在领先地位的国家有
13、日本、美国和俄罗斯，几乎占据了超级电容器的整个市场。特别是日本，其本国生产加外生产，市场占有率接近90%。日本的Panasonic司对小型超级电容器的研究是处于领先地位的，其3v1500F的超级电容器经过了 Idaho National Engineering Laboratory的检测，可以从3v放电到1.5v。美国的国防部和能源部很早就重视对超级电容器的研究和开发。美国的战略防御计划仅在19921995年就资助200万美元由Maxwell公司进行军事系统弹道高脉冲功率电源超大电容器的研制。美国在2002年就曾报道说巳制成270明534F的电容存储系统，通过对脉冲释放率、脉冲密度、峰值释放率
14、等的调整，使电脉冲推进器、电弧喷气式伺服器等装置能在脉冲条件下达到任何平均功率水平的功率状态。在伊拉克战争中，美国军方就用过一种叫“微波炸弹”的新式武器。该武器上就装有超级电容器来发出超强电磁脉冲，使打击威力更强。俄罗斯ECOND公司对超级电容器的研究巳有20多年的历史，其水平代表了俄罗斯最先进的水平。它的主要产品为大功率超级电容器，适用于动力电源，而且具有价格优势。早在1996年俄罗斯Ell ran公司就研制出了以纯电容器作电源的电动汽车样品，串联了300个超级电容，能搭乘20多个人，充电一次可行驶12km。目前研究主要集中于提升超级电容器的容量和降低成本方面，对于超级电容器升压研究很少。1
15、.3本文主要工作本文通过对低电压条件下使用超级电容器储能必须进行升压的要求，应用升压原理，设计一个升压电路，使电源电压从1.0丫升压到3.0丫。本文的主要容安排如下：第一章简要介绍研究超级电容器升压的背景和意义及国外研究现状。第二章对升压电路的基本原理进行简单介绍。第三章对升压电路进行设计和仿真验证。第四章对全文工作进行总结。2升压电路的基本工作原理2.1 PWM控制的升压电路升压斩波电路组成较简单，它由开关晶体管V,二极管VD1,电感1和输出滤波电容C 组成。因为电感1上的电压通常高于输入电压，再加上二极管的隔离作用，使得升压斩波电路的输出电压高于输入电压。图2.1升压斩波电路原理图此方案需要多个辅助电路才能实现升压，还要外加电源，且输入电压不能太低，过程损耗也很大，不符合设计任务的要求，故不采用。2.2带变压器的升压电VD1 仔 2Ap9VT29015VT19015CB1.2V500mAh图2.2升压电路如上图，此电路主要是由变压器和分立式三极管组成。变压器需要用到高频率的震荡三极管为其工作的，这种震荡产生的交流脉冲强，不太稳定，转换效率低，输出功率小。考虑到设计要求的效率，故也不采纳这种方案。2.3晶体管的倍压整流升压电图2.3二倍整流电路图如上图，
