多電平逆變器中每個(gè)功率器件承受的電壓相對(duì)較低,因此可以用低耐壓功率器件實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器,且采用多電平變換技術(shù)可以顯著提高逆變器輸出電壓的質(zhì)量指標(biāo)。因此,隨著功率器件的不斷發(fā)展,采用多電平變換技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)高壓大容量逆變器的重要途徑和方法。本文選取其中一種極具優(yōu)勢(shì)的多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一級(jí)聯(lián)多電平變頻器作為研究對(duì)象,完成了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略及測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 @@ 首先,對(duì)多電平變頻器的研究意義,國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,比較了三種成熟拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn),得出了級(jí)聯(lián)型多電平變頻器的優(yōu)點(diǎn),從而將其作為研究對(duì)象。對(duì)比分析了四種調(diào)制策略,確定載波移相二重化的調(diào)制方法和恒壓頻比的控制策略,進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和理論仿真,得出了選擇的正確性及可行性。并指出了級(jí)聯(lián)單元個(gè)數(shù)與載波移相角的關(guān)系和調(diào)制比對(duì)輸出電壓的影響;完成了級(jí)聯(lián)變頻器數(shù)學(xué)模型的建立和死區(qū)效應(yīng)的分析。 @@ 其次,完成了相關(guān)硬件的設(shè)計(jì),包括DSP、CPLD、IPM的選型,系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)、檢測(cè)(轉(zhuǎn)速、電流、電壓、故障)電路的設(shè)計(jì)、通信電路的設(shè)計(jì)等。用Labwindows/CVI實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)界面的編寫,實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)機(jī)、設(shè)定轉(zhuǎn)速、通信配置、電壓電流轉(zhuǎn)速檢測(cè)、電流軟件濾波、諧波分析。編寫了下位機(jī)DSP的串口通信、AD轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)速檢測(cè)(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成硬件和軟件的調(diào)試,成功的實(shí)現(xiàn)了變頻器載波移相SPWM的多電平輸出,并驅(qū)動(dòng)異步電機(jī)進(jìn)行了空載變頻試驗(yàn),測(cè)控界面能準(zhǔn)確的與下位機(jī)進(jìn)行通信,快捷的給定各種控制命令,并能實(shí)時(shí)的顯示變頻器的輸出頻率、輸出電壓和輸出電流,為實(shí)驗(yàn)調(diào)試增加了方便性,提高了工作效率。 @@關(guān)鍵詞:級(jí)聯(lián)多電平逆變器;載波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;測(cè)控界面
標(biāo)簽: 級(jí)聯(lián) 電平變頻器 測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文以感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象,闡述了感應(yīng)加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)感應(yīng)加熱電源常用的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)--電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析,并分析了感應(yīng)加熱電源的各種調(diào)功方式。在對(duì)比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎(chǔ)上,得出在整流側(cè)調(diào)功有利于高頻感應(yīng)加熱電源頻率和功率的提高的結(jié)論,選擇了不控整流加軟斬波器調(diào)功的感應(yīng)加熱電源作為研究對(duì)象。針對(duì)傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應(yīng)加熱電源功率損耗大的缺點(diǎn),采用軟斬波調(diào)功方式,設(shè)計(jì)了一種零電流開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振變換器ZCS-QRCs(Zero-current-switching-Quasi-resonant)倍頻式串聯(lián)諧振高頻感應(yīng)加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)功器的組成結(jié)構(gòu)及其工作原理,通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)的方法研究了該軟斬波器的性能,從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應(yīng)加熱電源應(yīng)用場(chǎng)合的結(jié)論。同時(shí)設(shè)計(jì)了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調(diào)節(jié)器,將感應(yīng)加熱電源的功率控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為Buck斬波器的電壓控制問(wèn)題。 針對(duì)目前IGBT器件頻率較低的實(shí)際情況,本文提出了一種新的逆變拓?fù)?通過(guò)IGBT的并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)倍頻,從而在保證感應(yīng)加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率,并在分析其工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了理論分析的正確性,達(dá)到了預(yù)期的效果。另外,本文還設(shè)計(jì)了數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL),使逆變器始終保持在功率因數(shù)近似為1的狀態(tài)下工作,實(shí)現(xiàn)電源的高效運(yùn)行。最后,分析并設(shè)計(jì)了IGBT的緩沖吸收電路。 本文第五章設(shè)計(jì)了一臺(tái)150kHz、10KW的倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī),其中斬波器頻率為20kHz,逆變器工作頻率為150kHz(每個(gè)IGBT工作頻率為75kHz),控制核心采用TI公司的TMS320F2812DSP控制芯片,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開(kāi)關(guān),有效的減小了開(kāi)關(guān)損耗,并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,提高了整機(jī)效率。文章給出了整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),直流斬波部分控制框圖,逆變控制框圖,驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。同時(shí),給出了關(guān)鍵電路的仿真和實(shí)驗(yàn)波形。 實(shí)驗(yàn)證明,以上分析和電路設(shè)計(jì)都是行之有效的,在實(shí)驗(yàn)中取得很好的效果。
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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交流電源供電方式正在由集中式向分布式、全功能式發(fā)展,而實(shí)現(xiàn)分布式電源的核心就是模塊的并聯(lián)技術(shù)。多臺(tái)逆變器并聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)大容量供電和冗余供電,可大大提高系統(tǒng)的靈活性,使電源系統(tǒng)的體積重量大為降低,同時(shí)其主開(kāi)關(guān)器件的電流應(yīng)力也可大大減少,從根本上提高了可靠性、降低成本和提高功率密度。本文主要研究逆變器并聯(lián)技術(shù)。 本文首先對(duì)電壓、電流雙閉環(huán)逆變器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)傳遞函數(shù)的分析,得到了基于等效輸出阻抗的雙閉環(huán)控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)模型。在分析逆變器模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各控制器參數(shù),并通過(guò)MATLAB仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)上述模型,分析了逆變器并聯(lián)的環(huán)流特性,以及基于有功和無(wú)功功率的并聯(lián)控制方案。 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,F(xiàn)PGA技術(shù)正在越來(lái)越多地用于工程實(shí)踐中。本文在研究SPWM控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用FPGA芯片EP1C12Q240C8實(shí)現(xiàn)了SPWM數(shù)字控制器,用于多模塊逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)。文中給出了仿真結(jié)果和芯片的測(cè)試結(jié)果。 基于FPGA的三相逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器的研究具有現(xiàn)實(shí)意義,設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性。仿真和芯片的初步測(cè)試結(jié)果表明:本文設(shè)計(jì)的基于FPGA的逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器能夠滿足逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的要求。
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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交流電源供電方式正在由集中式向分布式、全功能式發(fā)展,而實(shí)現(xiàn)分布式電源的核心就是模塊的并聯(lián)技術(shù)。多臺(tái)逆變器并聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)大容量供電和冗余供電,可大大提高系統(tǒng)的靈活性,使電源系統(tǒng)的體積重量大為降低,同時(shí)其主開(kāi)關(guān)器件的電流應(yīng)力也可大大減少,從根本上提高了可靠性、降低成本和提高功率密度。本文主要研究逆變器并聯(lián)技術(shù)。 本文首先對(duì)電壓、電流雙閉環(huán)逆變器控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)傳遞函數(shù)的分析,得到了基于等效輸出阻抗的雙閉環(huán)控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng)模型。在分析逆變器模型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了各控制器參數(shù),并通過(guò)MATLAB仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。根據(jù)上述模型,分析了逆變器并聯(lián)的環(huán)流特性,以及基于有功和無(wú)功功率的并聯(lián)控制方案。 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,F(xiàn)PGA技術(shù)正在越來(lái)越多地用于工程實(shí)踐中。本文在研究SPWM控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用FPGA芯片EP1C12Q240C8實(shí)現(xiàn)了SPWM數(shù)字控制器,用于多模塊逆變器并聯(lián)控制系統(tǒng)。文中給出了仿真結(jié)果和芯片的測(cè)試結(jié)果。 基于FPGA的三相逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器的研究具有現(xiàn)實(shí)意義,設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性。仿真和芯片的初步測(cè)試結(jié)果表明:本文設(shè)計(jì)的基于FPGA的逆變器并聯(lián)數(shù)字控制器能夠滿足逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的要求。
標(biāo)簽: FPGA 三相逆變器 并聯(lián) 技術(shù)研究
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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本文介紹了一種由低次級(jí)聯(lián)形式構(gòu)成的W波段寬帶六倍頻器。輸入信號(hào)先經(jīng)過(guò)MMIC得到二倍頻,再由反向并聯(lián)二極管對(duì)平衡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)寬帶三倍頻,從而將Ku波段信號(hào)六倍頻到W波段。該倍頻器的輸入端口為玻璃絕緣子同軸轉(zhuǎn)換接頭,輸出為 WR-10 標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)果表明當(dāng)輸入信號(hào)功率為20dBm時(shí),三倍頻器在整個(gè)W波段的輸出三次諧波功率為4.5dBm左右,變頻損耗小于17dB。該設(shè)計(jì)可以降低毫米波設(shè)備的主振頻率,擴(kuò)展已有微波信號(hào)源的工作頻段。
上傳時(shí)間: 2013-11-16
上傳用戶:qingzhuhu
片式NTC熱敏電阻器:1、基本知識(shí) 微觀結(jié)構(gòu)及特征 NTC的種類及工作原理 NTC的電性參數(shù) 2、順絡(luò)熱敏電阻 溫度感知型NTC 功率型NTC 3、應(yīng)用 NTC熱敏電阻器微觀結(jié)構(gòu) NTC熱敏電阻器是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材 料, 采用陶瓷工藝制造而成的。 陶瓷微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)尖晶石結(jié)構(gòu)。 在導(dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。 當(dāng)溫度低時(shí),氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少, 其電阻值較高; 隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,其電阻值降低。
上傳時(shí)間: 2013-11-17
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14.1本章導(dǎo)讀所有LPC1300系列Cortex-M3微控制器的16位定時(shí)器塊都相同。14.2基本配制CT16B0/1采用以下寄存器進(jìn)行配制:1)管腳:CT16B0/1管腳必須通過(guò)IOCONFIG寄存器塊進(jìn)行配制(見(jiàn)“I/O配制寄存器IOCON_PIOn”小節(jié))。2)功率與外設(shè)時(shí)鐘:在SYSAHBCLKCTRL寄存器中置位位7與位8(見(jiàn)表“系統(tǒng)AHB時(shí)鐘控制寄存器位描述”)。
上傳時(shí)間: 2013-11-16
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UART發(fā)送TX控制電路設(shè)計(jì),以波特率產(chǎn)生器的EnableTX將數(shù)據(jù)DATAO以LOAD信號(hào)將其送入發(fā)送緩沖器Tbuff,并令寄存器內(nèi)容已載有數(shù)據(jù)而非空出的標(biāo)志tmpTBufE=0。當(dāng)同步波特率信號(hào)來(lái)臨時(shí)監(jiān)視是否處于tmpTBufE=0(內(nèi)有數(shù)據(jù))以及tmpTRegE=1(沒(méi)有數(shù)據(jù))。即處于尚未啟動(dòng)發(fā)送態(tài)則將Tbuff緩沖寄存器 送入傳輸寄存器Treg內(nèi)并令tmpTRegE=0(內(nèi)又送入數(shù)據(jù)),但因Tbuff已轉(zhuǎn)送入緩沖寄存器TregE內(nèi),為空故令tmpTBufE=1,此tmpTBufE代表緩沖寄存器Tbuff是否為空可再予以送入新的要發(fā)送的數(shù)據(jù)。假如tmpTRegE=0(內(nèi)有數(shù)據(jù))則便要開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)串行傳輸,傳出數(shù)據(jù)為8位,連同啟動(dòng)信號(hào)“0”共需9位的發(fā)送計(jì)數(shù),以BitCnt作計(jì)數(shù)。當(dāng)BitCnt=0計(jì)數(shù)器便開(kāi)始遞加計(jì)數(shù)字節(jié),同時(shí)令起始信號(hào)為0,送入TxD輸出端輸出。而計(jì)數(shù)器為1-8時(shí)都將TReg的最低位Treg(0)輸出到TxD端,并令Treg[]作算術(shù)右移運(yùn)算,依次將Treg[]的D7-D0通過(guò)D0移到TxD端輸出,直到第9位時(shí)停止移位,并將停止位TxD=0發(fā)送而結(jié)束一個(gè)8位數(shù)據(jù)的發(fā)送。
標(biāo)簽: UART 發(fā)送 控制 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2016-06-23
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近年來(lái),便攜式設(shè)備如掌上電腦、個(gè)人通信設(shè)備等電子消費(fèi)產(chǎn)品得到了飛速發(fā)展,這些電子產(chǎn)品均采用鋰電池供電。鋰離子電池的電壓隨著充放電狀態(tài)的改變會(huì)發(fā)生很大變化,使得電池電壓可能高于、也可能低于系統(tǒng)所需電源電壓,需要升壓/降壓DCDC轉(zhuǎn)換器將變化的電池電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓,實(shí)現(xiàn)升壓模式與降壓模式之間的平滑過(guò)渡和提高過(guò)渡模式的效率是升壓/降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本文首先介紹了H橋升壓降壓轉(zhuǎn)換器的工作原理與存在的問(wèn)題。系統(tǒng)在升壓和降壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中,會(huì)發(fā)生跳周期現(xiàn)象,產(chǎn)生較大輸出紋波,因此本文提出在該轉(zhuǎn)換模式下,增加H橋非反相工作模式作為過(guò)渡模式,以減小系統(tǒng)的輸出紋波。在過(guò)渡模式下為了得到高的轉(zhuǎn)換效率,因此本文改進(jìn)H橋非反相工作模式,來(lái)提高系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。其次,本文推導(dǎo)出H橋升壓/降壓轉(zhuǎn)換器的三種工作模式包括升壓模式、過(guò)渡模式、降壓模式的小信號(hào)模型,用 sisotool工具搭建系統(tǒng)頻域模型,確定系統(tǒng)的補(bǔ)償方案,再用 simulink搭建整個(gè)H橋升壓降壓轉(zhuǎn)換器系統(tǒng),在三種工作模式下驗(yàn)證補(bǔ)償方案。最后,本論文采用035 um TSMCCMOS工藝設(shè)計(jì)H橋升壓/降壓DCDC轉(zhuǎn)換器,可輸入電壓范圍是2.7-52V,VFB為1.2V,開(kāi)關(guān)頻率范圍為300KHz-2MHz,輸出最大電流為600mA。提取電路網(wǎng)表,在開(kāi)關(guān)頻率為1MH條件下,Hspice仿真與分析,從仿真結(jié)果上看,當(dāng)輸出電阻分別為R=5.59和R=339重載情況下下,系統(tǒng)在升壓模式的轉(zhuǎn)換效率為91%和94%、在升壓降壓模式的轉(zhuǎn)換效率為75%和83%、在降壓模式下轉(zhuǎn)換效為73%和79%,過(guò)渡模式下的紋波為30mV:當(dāng)輸出電阻R=509輕載條件下,輸入電壓分別為2.7V、3.3V、4.2V,系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率分別為79%、65%、73%以上結(jié)果表明本文所實(shí)現(xiàn)的DC電路達(dá)到高效、紋波小的要求
標(biāo)簽: DC-DC轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2022-04-08
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本文以感應(yīng)加熱電源為研究對(duì)象,闡述了感應(yīng)加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)感應(yīng)加熱電源常用的兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)-電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析,并分析了感應(yīng)加熱電源的各種調(diào)功方式。在對(duì)比幾種功率調(diào)節(jié)方式的基礎(chǔ)上,得出在整流側(cè)調(diào)功有利于高頻感應(yīng)加熱電源頻率和功率的提高的結(jié)論,選擇了不控整流加軟斬波器調(diào)功的感應(yīng)加熱電源作為研究對(duì)象,針對(duì)傳統(tǒng)硬斬波調(diào)功式感應(yīng)加熱電源功率損耗大的缺點(diǎn),采用軟斬波調(diào)功方式,設(shè)計(jì)了一種零電流開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諾振變換器ZCS-QRCs(Zero-current-switching-Quasi-resonant)倍頻式串聯(lián) 振高頻感應(yīng)加熱電源。介紹了該軟斬波調(diào)功器的組成結(jié)構(gòu)及其工作原理,通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)的方法研究了該軟斬波器的性能,從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應(yīng)加熱電源應(yīng)用場(chǎng)合的結(jié)論。同時(shí)設(shè)計(jì)了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調(diào)節(jié)器,將感應(yīng)加熱電源的功率控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為Buck斬波器的電壓控制問(wèn)題。針對(duì)目前IGBT器件頻率較低的實(shí)際情況,本文提出了一種新的逆變拓?fù)?通過(guò)IGBT的并聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)倍頻,從而在保證感應(yīng)加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率,并在分析其工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了理論分析的正確性,達(dá)到了預(yù)期的效果。另外,本文還設(shè)計(jì)了數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL),使逆變器始終保持在功率因數(shù)近似為1的狀態(tài)下工作,實(shí)現(xiàn)電源的高效運(yùn)行。最后,分析并設(shè)計(jì)了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設(shè)計(jì)了一臺(tái)150kHz,10KW的倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī),其中斬波器頻率為20kHz,逆變器工作頻率為150kHz(每個(gè)IGBT工作頻率為75kHz),控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該倍頻式感應(yīng)加熱電源實(shí)現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開(kāi)關(guān),有效的減小了開(kāi)關(guān)損耗,并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,提高了整機(jī)效率。文章給出了整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),直流斬波部分控制框圖,逆變控制框圖,驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和保護(hù)電路的設(shè)計(jì)。同時(shí),給出了關(guān)鍵電路的仿真和實(shí)驗(yàn)波形。
上傳時(shí)間: 2022-06-22
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