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基于开关电源的地铁杂散电流自动检测和动态补偿装置

作　者: 缪云青
导　师: 李永刚
学　校: 首都师范大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 杂散电流开关电源补偿电路
分类号: TM933.1;TM761.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 222次
引　用: 2次
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内容摘要

地铁杂散电流对导轨、主体结构的钢筋、周围的埋地金属管线及沿线的建筑物等造成电化学腐蚀，产生严重危害。目前国内外对地铁杂散电流防护措施多采用被动的“堵截”或“疏导”的防护措施，取得了一些成效，但还是没有从根源上消除杂散电流的产生。为了寻找一种积极有效的防治地铁杂散电流的方法，本文提出了自动检测和动态补偿的开关电源补偿方案，这是一个涉及电子、检测和电防护领域的综合应用研究。本文介绍了地铁杂散电流产生的机理、危害以及目前所采用的防护手段。提出了对模拟导轨进行电流补偿以有效减小或降低地铁杂散电流产生的积极防治方案；设计并实现实验室地铁杂散电流模拟装置；基于LM393放大器的检测电路的设计；在对开关电源电路分析的基础上，介绍了基于UC3843芯片为核心的电路设计。为检测补偿电源在地铁杂散电流模拟装置上的补偿效果，设计了6组实验，并对每组实验数据的效果进行了详细的分析，证实了该防治方案是合理可行的。为以后的实际工程应用提供了实验基础和科研依据。

全文目录

第一章引言  7-10
  1.1 课题来源  7
  1.2 地铁杂散电流形成的原因  7
  1.3 地铁杂散电流的危害  7-8
  1.4 国内外对杂散电流防腐研究的现状  8-9
  1.5 本课题的内容  9
  1.6 本课题的意义  9-10
第二章整体设计方案  10-14
  2.1 地铁杂散电流源产生机理  10-12
  2.2 动态补偿方案的设计思想  12
  2.3 方案的任务步骤  12-14
第三章实验室模拟装置的设计与实现  14-17
  3.1 实验室地铁环境的模拟  14-15
  3.2 导轨电流的检测  15-17
第四章开关电源补偿方案的设计  17-20
  4.1 方案分析  17-18
  4.2 系统框图  18-19
  4.3 系统电路原理图  19-20
第五章检测控制电路的设计与实现  20-27
  5.1 检测控制电路功能概要  20
  5.2 信号采集与滤波  20-23
  5.3 信号处理与输出  23-26
  5.4 检测控制电路板图  26-27
第六章开关电源的设计与实现  27-42
  6.1 开关电源简介  27
  6.2 DC/DC变换器选型  27-33
  6.3 PWM控制器芯片方案设计  33-36
  6.4 UC3843外围电路结构设计  36-37
  6.5 高频脉冲变压器的设计  37-40
  6.6 开关电源及外围电路板图  40-42
第七章实验数据的测试与分析  42-52
  7.1 测试方案  42
  7.2 补偿时导轨各通道电压波形分析  42-45
  7.3 补偿稳压导轨上电流测试分析  45-48
  7.4 补偿非稳压导轨上电流测试分析  48-50
  7.5 综合测试分析  50-52
第八章本课题的结论与展望  52-53
参考文献  53-55
致谢  55

基于开关电源的地铁杂散电流自动检测和动态补偿装置

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