基于TMS320F2812數(shù)字控制的三相逆變電源設(shè)計論文+原理圖PCB摘要：隨著社會的需求越來越高，傳統(tǒng)的模擬電源的諸多缺陷越來越凸顯, 本文在借鑒國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，通過對空間矢量脈寬調(diào)制算法的分析，研究了數(shù)字信號處理器生成SVPWM 波形的實現(xiàn)方法及軟件算法。并將相關(guān)方法應(yīng)用于實踐，研制了基于TMS320F2812數(shù)字控制的三相逆變電源，相關(guān)試驗參數(shù)和結(jié)果表明：該設(shè)計提高了直流電壓的利用率，使開關(guān)器件的損耗更小。此外，還提出了逆變電源閉環(huán)控制的PI控制算法，利用DSP的強大的數(shù)字信號處理能力，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。經(jīng)測試，系統(tǒng)實現(xiàn)了1~40V步進為1V的調(diào)壓輸出, 50Hz~1kHz步進2Hz的調(diào)頻輸出，輸出電壓恒定為36V時負載調(diào)整率小于5%。 關(guān)鍵詞：全橋逆變，SVPWM，DSP1. 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 不可控整流電路 采用整流橋加濾波，得到比較穩(wěn)定的電壓，電路如圖3.1.1所示。 圖3.1.1 不可控整流電路圖電路實現(xiàn)AC－DC變換。本模塊交流輸入是經(jīng)48V變壓器將220V交流電壓變壓為48V交流電壓后的輸入電壓，然后經(jīng)過橋式整流器整流，再通過電容濾波，輸出大小約為57.6V的直流電壓。中間接一個保險絲來保護后面的元器件，或當(dāng)后面電路短路時防止電容損壞。 一般來說，無法找到一個可以把電源的所有電流紋波都吸收的電容，所以通常用多個電容并聯(lián)，這樣流入每個電容的紋波電流就只有并聯(lián)的電容個數(shù)分之一，每個電容就可以工作在低于它的最大額定紋波電流下，這里采用5個220μF的電容并聯(lián)。另外輸入濾波電容上一般要并上陶瓷電容（0.1μF），以吸收紋波電流的高頻分量。兩個20kΩ電阻的作用是使后
標簽： 逆變電源
上傳時間： 2022-05-05
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一、交流伺服電動機交流伺服電動機定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機相似.其定子上裝有兩個位置互差90°的繞組，一個是勵磁繞組Rf ，它始終接在交流電壓Uf 上；另一個是控制繞組L，聯(lián)接控制信號電壓Uc 。所以交流伺服電動機又稱兩個伺服電動機。交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式， 但為了使伺服電動機具有較寬的調(diào)速范圍、線性的機械特性， 無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能， 它與普通電動機相比，應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻大和轉(zhuǎn)動慣量小這兩個特點。目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有兩種形式：一種是采用高電阻率的導(dǎo)電材料做成的高電阻率導(dǎo)條的鼠籠轉(zhuǎn)子，為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，轉(zhuǎn)子做得細長；另一種是采用鋁合金制成的空心杯形轉(zhuǎn)子，杯壁很薄，僅0.2-0.3mm ，為了減小磁路的磁阻，要在空心杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)放置固定的內(nèi)定子.空心杯形轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量很小，反應(yīng)迅速，而且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，因此被廣泛采用。交流伺服電動機在沒有控制電壓時， 定子內(nèi)只有勵磁繞組產(chǎn)生的脈動磁場，轉(zhuǎn)子靜止不動。當(dāng)有控制電壓時，定子內(nèi)便產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)，在負載恒定的情況下，電動機的轉(zhuǎn)速隨控制電壓的大小而變化， 當(dāng)控制電壓的相位相反時， 伺服電動機將反轉(zhuǎn)。交流伺服電動機的工作原理與分相式單相異步電動機雖然相似， 但前者的轉(zhuǎn)子電阻比后者大得多，所以伺服電動機與單機異步電動機相比，有三個顯著特點：1、起動轉(zhuǎn)矩大由于轉(zhuǎn)子電阻大，其轉(zhuǎn)矩特性曲線如圖3 中曲線1 所示，與普通異步電動機的轉(zhuǎn)矩特性曲線2 相比，有明顯的區(qū)別。它可使臨界轉(zhuǎn)差率S0＞ 1，這樣不僅使轉(zhuǎn)矩特性（機械特性）更接近于線性，而且具有較大的起動轉(zhuǎn)矩。因此，當(dāng)定子一有控制電壓，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動，即具有起動快、靈敏度高的特點。2、運行范圍較廣3、無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象正常運轉(zhuǎn)的伺服電動機，只要失去控制電壓，電機立即停止運轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電動機失去控制電壓后，它處于單相運行狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子電阻大，定子中兩個相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩特性（ T1 － S1 、T2 － S2 曲線） 以及合成轉(zhuǎn)矩特性（ T－ S 曲線）交流伺服電動機的輸出功率一般是0.1-100W 。當(dāng)電源頻率為50Hz ，電壓有36V 、110V 、220 、380V ；當(dāng)電源頻率為400Hz ，電壓有20V 、26V 、36V 、115V 等多種。
標簽： 伺服電機
上傳時間： 2022-06-01
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人的耳朵能感受到的振蕩頻率在20-20000Hz范圍的聲波，超過人耳能感受到的聲波頻率以上的聲波叫超聲波。超聲波有許多應(yīng)用，有超聲波清洗、超聲波鉆孔、超聲波振動等。超聲波振動是近幾十年興起的新事物，隨著人們對超聲波研究的不斷深入，應(yīng)用也日益廣泛。 功率超聲技術(shù)憑其獨特的優(yōu)點在國民經(jīng)濟各部門日益廣泛應(yīng)用。目前超聲設(shè)備由采用大功率電子管或高頻可控硅發(fā)展到全控型電子器件。隨著新理論、新技術(shù)、新器件的不斷出現(xiàn)和成熟，超聲技術(shù)必將充分發(fā)揮其優(yōu)勢，在各領(lǐng)域產(chǎn)生更大作用。本文涉及的功率超聲系統(tǒng)主要由高頻超聲波電源和壓電振子兩部分組成。高頻超聲波電源為壓電振子提供電能，壓電振子將電能轉(zhuǎn)為動能。 超聲波發(fā)生器的種類很多，大致可分為兩種類型，機械型和電聲型。機械型超聲波發(fā)生器直接用機械方法使物體振動而產(chǎn)生超聲波。常見的機械型超聲波都是流體動力式的，即利用每秒幾萬次的頻率斷續(xù)從噴口噴出，撞擊放在噴口前的空腔或簧片，引起共振在媒質(zhì)中產(chǎn)生超聲波。電聲型超聲波發(fā)生器是應(yīng)用的最廣泛的。它是利用電磁能量轉(zhuǎn)換成機械波能量。 本設(shè)計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振，滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態(tài)，使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調(diào)節(jié)脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發(fā)生器的輸出功率，以實現(xiàn)功率恒定。壓控振蕩器選用貨源充足、價格低廉的TL494，可滿足本設(shè)計要求。D類功率放大器就是開關(guān)功率放大器，選用高耐壓的VMOS管，組成半橋電路，VMOS管的驅(qū)動采用變壓器隔離倒相。由于超聲波換能器的特性，超聲波清洗機中的匹配電路包含兩個：一個是功率匹配，一個是調(diào)諧匹配。前者是為了使超聲波電源的輸出內(nèi)阻與負載阻抗相一致，采用變壓器匹配方法。后者是使換能器呈現(xiàn)純阻性，采用串聯(lián)電感的方法。 本文對系統(tǒng)的總體設(shè)計方案、硬件和軟件設(shè)計、單元電路及主要單元電路實驗進行了詳細地介紹。文章最后應(yīng)用PSPICE軟件對整個系統(tǒng)進行了仿真分析，對理論設(shè)計進行修正。結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計可行，性能指標基本可以滿足設(shè)計要求。
標簽： 單片機 超聲波發(fā)生器 電源
上傳時間： 2022-06-01
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TPS61088 具有 10A 開關(guān)的 13.2V 輸出，同步升壓轉(zhuǎn)換器PS61088 是一款高功率密度的全集成升壓轉(zhuǎn)換器，配有一個 11mΩ 功率開關(guān)和一個 13mΩ 整流器開關(guān)，可為便攜式系統(tǒng)提供高效的小尺寸解決方案。TPS61088 具有 2.7V 至 12V 的寬輸入電壓范圍，可支持 用于 單節(jié)或雙節(jié)鋰電池。該器件具備 10A 開關(guān)電流能力，并且能夠提供高達 12.6V 的輸出電壓。TPS61088 采用自適應(yīng)恒定關(guān)斷時間峰值電流控制拓撲結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)輸出電壓。在中等到重負載條件下，TPS61088 工作在 PWM 模式。在輕負載條件下，該器件可通過 MODE 引腳選擇下列兩種工作模式之一。一種是可提高效率的 PFM 模式；另一種是可避免因開關(guān)頻率較低而引發(fā)應(yīng)用問題的強制 PWM 模式。可通過外部電阻在 200kHz 至 2.2MHz 范圍內(nèi)調(diào)節(jié) PWM 模式下的開關(guān)頻率。TPS61088 還實現(xiàn)了可編程的軟啟動功能和可調(diào)節(jié)的開關(guān)峰值電流限制功能。此外，該器件還提供有 13.2V 輸出過壓保護、逐周期過流保護和熱關(guān)斷保護。TPS61088 采用 20 引腳 4.50mm × 3.50mm VQFN 封裝。
上傳時間： 2022-06-15
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一、課題的提出在日常生產(chǎn)生活中，常遇到液位測量及控制問題。比如在一些工業(yè)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中對容器中物料位或者液位的測量，又特別是極其惡劣的環(huán)境下的測量，比如對具有腐蝕性的液體液位的測量，傳統(tǒng)的采用差位分布電極的電極法，通過電脈沖去檢測液位高度，電極長期處于這種環(huán)境中，極易被電解、腐蝕，從而很容易在短時間內(nèi)就失去靈敏性。顯然，在這種檢測環(huán)境對測試設(shè)備的抗腐蝕性要求較高。因此傳統(tǒng)的液位測量設(shè)備已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要。超聲波液位檢測系統(tǒng)是一種新興的液位測量系統(tǒng)，它利用了超聲波傳感技術(shù)的原理，采取一種非接觸檢測方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)自動化系統(tǒng)中液位、物料位等進行檢測。此外，超聲波具有很好的束射性和方向性，一般也不會對人體造成傷害。基于超聲波的檢測控制系統(tǒng)具有實施方便、迅速，測量精度高，易于實時控制，所以有非常廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。VA/隨著人們生活需求和工業(yè)標準的提高，液位檢測技術(shù)愈來愈受到社會的重視，檢測的精度以及實時性要求也愈來愈高，另外還要求檢測系統(tǒng)對被檢測對象具有自動控制功能。可以說，在現(xiàn)在以及今后的很長一段時間里，液位的檢測及控制系統(tǒng)的研究也將依然是一個重要的課題。二、課題的意義為了改善工人的工作環(huán)境，降低工人的勞動強度，節(jié)省財力、物力，避免資源的浪費，降低工業(yè)生產(chǎn)成本，特別是對某些特殊的生產(chǎn)環(huán)境，比如：易爆、高溫、低溫、毒性、腐蝕性、高壓、低壓、有輻射性、易揮發(fā)等液體的液位進行檢測，對于這些對身體健康有一定損害的測量環(huán)境，不易在實地直接進行測量及控制，而這種新興的液位測量及控制技術(shù)就顯得特別的重要。
標簽： 單片機 超聲波液位檢測系統(tǒng)
上傳時間： 2022-06-17
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HS104是一款集成溫度和壓力檢測的信號調(diào)理和變送輸出的專用芯片。芯片內(nèi)置獨立的低溫漂帶隙基準源，可向傳感器提供恒定的電流，通過片內(nèi)放大器和濾波器，將傳感器的電阻變化轉(zhuǎn)換成電流信號輸出。
標簽： 溫壓傳感器
上傳時間： 2022-06-18
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在液體中發(fā)射足夠大的超聲波能量，液體會產(chǎn)生“空化效應(yīng)”。“空化效應(yīng)”是將超聲頻的振動加到清洗液中，液體內(nèi)部會產(chǎn)生拉伸和壓縮現(xiàn)象，液體拉伸時會產(chǎn)生氣泡，液體壓縮時氣泡會被壓碎破裂。超聲波清洗的原理就是在清洗液中產(chǎn)生“空化效應(yīng)”，氣泡的產(chǎn)生與破裂產(chǎn)生強大的機械沖擊力，用以清除物體表面的雜質(zhì)、污垢和油膩。超聲波清洗機的清洗速度快，可提高生產(chǎn)效率；操作實現(xiàn)自動化，不須人手接觸清洗液，安全可靠，且節(jié)省人力；微小的氣泡可以到達特殊造型的零部件深處，對深孔、細縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈，所以超聲清洗應(yīng)用更為廣泛；清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致，實驗顯示，利用超聲波清洗技術(shù)，可得到比風(fēng)吹、浸潤、蒸汽和刷子清洗更好的清洗效果。使用超聲波達到清洗目的，需要有容器與清洗液、超聲波換能器、超聲波電源。超聲波換能器是產(chǎn)生超聲場的部件，超聲波電源用以驅(qū)動超聲波換能器，向其提供能量，使之產(chǎn)生超聲場。通常的超聲波清洗機是在匹配電路上加占空比為50%的交流方波信號。本設(shè)計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振，滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態(tài)，使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調(diào)節(jié)脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發(fā)生器的輸出功率，以實現(xiàn)功率恒定。本文結(jié)合超聲波電源發(fā)展的現(xiàn)狀，并針對超聲波清洗機對超聲波電源的具體要求，提出了電源主電路和控制電路基本結(jié)構(gòu)方案。并對電源的主電路和控制電路進行了理論設(shè)計和參數(shù)估算。設(shè)計了整流濾波電路、移相全橋變換器電路、功率控制電路、頻率跟蹤電路、匹配電路、驅(qū)動和保護電路等。文中還介紹了移相全橋的特點，具體分析了移相全橋變換的工作過程，并對移相全橋電路進行了相應(yīng)的參數(shù)設(shè)計。文章最后應(yīng)用PSPICE軟件對整個系統(tǒng)進行了仿真分析，對理論設(shè)計進行修正。結(jié)果表明系統(tǒng)設(shè)計可行，性能指標基本可以滿足設(shè)計要求。
上傳時間： 2022-06-18
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人工電磁材料由于其特殊的電磁特性，一直是近幾年的研究熱點。美國Science雜志更將這種材料評為2003年世界十大突破之一。隨著科技和生產(chǎn)技術(shù)的提高，電磁材料被應(yīng)用于各式各樣的電磁器件當(dāng)中，推動了電磁器件的發(fā)展。本文主要運用現(xiàn)有的有限元仿真軟件Comsol，成功設(shè)計和仿真了多種電磁器件，討論了電磁材料的電磁特性參數(shù)對其性能的影響，并論證了所設(shè)計出的電磁器件的有效性和正確性。論文主要內(nèi)容有以下五部分：首先，對整體的坐標變換理論進行概括，大致介紹了幾種能夠獲取某些電磁材料的坐標變換的方法。隨后介紹了Comsol仿真軟件優(yōu)勢，及其在電磁器件上的應(yīng)用。接著，根據(jù)不同的坐標變換理論，設(shè)計并仿真出了各類電磁器件：包括在一般直角坐標系下的波束分束器，在折疊變換下的外斗篷電磁隱身，和在共形變換下的共形透鏡。論述了這些器件的應(yīng)用價值。最后，根據(jù)倏逝波和金屬表面的等離子共振效應(yīng)，設(shè)計出了鍍金膜錐形光纖傳感，對其傳感性能進行研究，為設(shè)計高靈敏度傳感器提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：電磁材料：Comsol：坐標變換；電磁器件區(qū)J
上傳時間： 2022-06-19
上傳用戶：zhaiyawei
PCB電路如微帶電路有較為顯著的介質(zhì)和輻射損耗，而傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)雖然損耗低、信號干擾小，但其結(jié)構(gòu)很難做到小型化和集成。因此這兩種結(jié)構(gòu)不適用于要求低功耗且空間尺寸受限的移動終端。采用基片集成波導(dǎo)（SIW）可同時降低損耗和增加可集成性，其兼?zhèn)淞私饘俨▽?dǎo)和平面電路的優(yōu)良屬性，是未來5G毫米波終端應(yīng)用場景最佳的選項之一。本文的主要內(nèi)容包括：對SIw、波柬掃描陣、縫隙天線陣和Butler知陣多波束饋電網(wǎng)絡(luò)等基本原理進行了簡要的回顧。此四方面的知識是本文所有設(shè)計的理論支撐。系統(tǒng)梳理了siw.縫隙天線陣的設(shè)計步驟和Butler矩陣饋電網(wǎng)絡(luò)的分析方法。提出了將4 x4 Butler矩陣多波束饋電網(wǎng)絡(luò)用于木來5G終端天線的設(shè)計以實現(xiàn)多波束寬角度高增益信號覆蓋、本文選擇采用了多被束方案，并結(jié)合了sG移動終端設(shè)計了適用于5G終端的4x4 Buter矩陣多波束饋電網(wǎng)絡(luò)和縫隙天線陣，加工測試表明多波束方案基本可滿足未來5G終端天線的要求。在傳統(tǒng)4x4 Butler的基礎(chǔ)上，提出和設(shè)計了一款改進型的4x4 SIW Butler矩陣。從理論上驗證了方案的可行性且推導(dǎo)了各個器件須滿足的條件。新設(shè)計的Butler矩陣其核心是將移相器歸入到3dB定向耦合器的設(shè)計中。仿真和測試結(jié)果表明，改進型的4x4 SIW Butler矩陣不僅擁有更好的輸出幅相平坦度還具有比傳統(tǒng)4x4 SIW Butler矩陣更高的設(shè)計靈活性。設(shè)計了一款3x3 SIw Butler矩陣。首先給出了該款矩陣的設(shè)計思路來源，然后從原理上驗證了此矩陣設(shè)計的可行性和詳細地推導(dǎo)出了3x3 Butler短陣的結(jié)構(gòu)和器件參數(shù)。仿真和結(jié)果表明，該型Butler矩陣比4×4 SIW Butler矩陣尺寸更小、結(jié)構(gòu)更簡單，但具有和4×4 SIW Buter矩陣相當(dāng)?shù)脑鲆嬷岛筒ㄊ采w范圍。
上傳時間： 2022-06-20
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在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，光伏電池的利用率除了與光伏電池的內(nèi)部特性有關(guān)外，還受使用環(huán)境如輻照度、負載和溫度等因素的影響。在不同的外界條件下，光伏電池可運行在不同且惟一的最大功率點（Maximum Power Point，MPP）上，因此，對于光伏發(fā)電系統(tǒng)來說，應(yīng)該尋求光伏電池的最優(yōu)工作狀態(tài)，以最大限度地將光能轉(zhuǎn)化為電能，即需要采用最大功率點跟蹤（Maximum Power Point Tracking，MPPT）技術(shù).本文根據(jù)光伏電池最大輸出功率與光照度的關(guān)系，建立了基于Boost電路的MPPT仿真模型，采用擾動觀測法，通過調(diào)整DC-DC電路的占空比實現(xiàn)了最大功率點追蹤。使用Matlab/Simulink 工具，在輻照度恒定和階躍變化的情況下，對MPPT進行了仿真分析。1光伏電池的特性光伏電池實際上就是一個大面積平面二極管，其工作可以圖1的單二極管等效電路來描述1，光伏電池的特性方程如式（1）所示。
上傳時間： 2022-06-21
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