電源是電子設(shè)備的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響著電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子設(shè)備的種類越來(lái)越多,其對(duì)電源的要求也更加靈活多樣,因此如何很好的解決系統(tǒng)的電源問題已經(jīng)成為了系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。 本論文研究選取了BICMOS工藝,具有功耗低、集成度高、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)電流模式的PWM控制原理,研究設(shè)計(jì)了一款基于BICMOS工藝的雙相DC-DC電源管理芯片。本電源管理芯片自動(dòng)控制兩路單獨(dú)的轉(zhuǎn)換器工作,兩相結(jié)構(gòu)能提供大的輸出電流,但是在開關(guān)上的功耗卻很低。芯片能夠精確的調(diào)整CPU核心電壓,對(duì)稱不同通道之間的電流。本電源管理芯片單獨(dú)檢測(cè)每一通道上的電流,以精確的獲得每個(gè)通道上的電流信息,從而更好的進(jìn)行電流對(duì)稱以及電路的保護(hù)。 文中對(duì)該DC-DC電源管理芯片的主要功能模塊,如振蕩器電路、鋸齒波發(fā)生電路、比較器電路、平均電流電路、電流檢測(cè)電路等進(jìn)行了設(shè)計(jì)并給出了仿真驗(yàn)證結(jié)果。該芯片只需外接少數(shù)元件就可構(gòu)成一個(gè)高性能的雙相DC-DC開關(guān)電源,可廣泛應(yīng)用于CPU供電系統(tǒng)等。 通過(guò)應(yīng)用Hspice軟件對(duì)該變換器芯片的主要模塊電路進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案和理論分析的可行性和正確性,同時(shí)在芯片模塊電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用0.8μmBICMOS工藝設(shè)計(jì)規(guī)則完成了芯片主要模塊的版圖繪制,編寫了DRC、LVS文件并驗(yàn)證了版圖的正確性。所設(shè)計(jì)的基于BICMOS工藝的DC-DC電源管理芯片的均流控制電路達(dá)到了預(yù)期的要求。
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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在能源日漸枯竭、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天,太陽(yáng)能作為一種新興的綠色能源,以其取之不竭、用之不盡、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),受到人們?cè)絹?lái)越多的重視。作為太陽(yáng)能利用的一種有效方式,光伏發(fā)電技術(shù)得到了迅速地發(fā)展。 光伏充電控制系統(tǒng)是光伏發(fā)電系統(tǒng)中重要的組成部分,光伏電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽铍姵貙⑥D(zhuǎn)化出來(lái)的電能儲(chǔ)存起來(lái),充電控制系統(tǒng)在該過(guò)程中起著樞紐作用。本文以光伏充電控制系統(tǒng)作為研究對(duì)象,從系統(tǒng)的參數(shù)選擇、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制策略、最大功率跟蹤及蓄電池的保護(hù)等方面作了詳細(xì)的分析和研究。論文主要工作如下: 1)本文詳細(xì)介紹了最大功率點(diǎn)跟蹤技術(shù)在光伏充電系統(tǒng)中的應(yīng)用,分析和比較了常用的最大功率點(diǎn)跟蹤方法的優(yōu)缺點(diǎn),討論了一種改進(jìn)的MPPT算法--“山峰”逼近法。與原有的跟蹤方法相比,該方法具有良好的啟動(dòng)特性,最大功率點(diǎn)跟蹤精度、系統(tǒng)對(duì)外界條件變化的響應(yīng)速度和運(yùn)行的穩(wěn)定性都有一定的提高。仿真結(jié)果表明這種算法能夠準(zhǔn)確地找到最大功率點(diǎn)。 2)通過(guò)對(duì)蓄電池充電特性和常用充電方法的分析,制定了本文所采用光伏充電方法,其充電過(guò)程分為最大功率充電、恒壓充電和浮充電三種狀態(tài)。該方法綜合了恒流充電快速、安全的優(yōu)點(diǎn)和恒壓充電能夠控制過(guò)充電以及在浮充狀態(tài)保持電池100%電量的優(yōu)點(diǎn)。 3)分析和比較了不同光伏充電控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能和特點(diǎn),確定采用Buck拓?fù)渥鳛橹悄芄夥潆娤到y(tǒng)的主電路結(jié)構(gòu),該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,可以滿足最大功率跟蹤和光伏充電的要求。給出了該系統(tǒng)主電路、控制電路各元件參數(shù)的選擇和系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖。 4)根據(jù)前面的理論研究,本文設(shè)計(jì)制作了智能光伏充電控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,獲得了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
標(biāo)簽: 智能光伏 充電控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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蓄電池組已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于交通運(yùn)輸、電力、通信等諸多領(lǐng)域和部門,其壽命直接關(guān)系到能源的有效利用以及相應(yīng)系統(tǒng)的整體壽命、可靠性和成本。本課題從提高電池壽命的角度研究串聯(lián)蓄電池組的充電問題,基于前人使用磁放大器作后級(jí)調(diào)整的基礎(chǔ)上,提出了一種新穎的基于開關(guān)管MOSFET后級(jí)調(diào)整和高頻母線的蓄電池組分布式單體充電方法。所有二次側(cè)電路通過(guò)高頻母線的形式共用一個(gè)一次側(cè)電路;在兼顧效率、體積和成本的前提下有效的解決了串聯(lián)蓄電池組的充電不均衡問題。 論文對(duì)采用雙管正激拓?fù)涞母哳l母線產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)給出了說(shuō)明;同時(shí)也介紹了幾種后級(jí)調(diào)整方法及各自優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)后級(jí)調(diào)整中的同步問題,提出了幾種產(chǎn)生同步鋸齒波的解決方案。最后利用同步脈沖產(chǎn)生電路,采用最常見的UC3843芯片,產(chǎn)生穩(wěn)定可靠的同步鋸齒波,實(shí)現(xiàn)后級(jí)調(diào)整開關(guān)動(dòng)作與母線方波電壓的同步。并且針對(duì)多路后級(jí)調(diào)整場(chǎng)合下,采取措施減小了母線電壓毛刺,同時(shí)也改善了電流采樣波形。 論文設(shè)計(jì)了一套單體3500mAh、3.7V鋰離子電池組的單體獨(dú)立充電器,以雙管正激電路為原邊電路作為主模塊,次級(jí)是以MOSFET作后級(jí)調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)充電功能作為充電電路模塊。試驗(yàn)中采用了四個(gè)充電電路模塊,同時(shí)對(duì)四個(gè)鋰離子電池單體分別獨(dú)立充電。充電電路模塊中,通過(guò)控制MOFET開關(guān),可實(shí)現(xiàn)鋰電池的恒流、恒壓充電和滿充切斷,充電電壓和充電電流可精確控制在1%以內(nèi)。該充電電路并能顯示電池充電狀態(tài),并在單體充電電路間傳遞充電狀態(tài)信號(hào),最后反饋給母線電路以控制母線電壓輸出的開通與關(guān)斷。特別指出的是該電路的過(guò)放電檢測(cè)功能,是直接利用電池自身電壓來(lái)檢測(cè)得出電池自身是否處于過(guò)放電狀態(tài)判定信號(hào),并在充電模塊間傳遞,最后得出蓄電池組過(guò)放電判定信號(hào)。整機(jī)有較低的待機(jī)功耗,并均使用了低成本器件,進(jìn)一步降低了成本。 論文給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程,最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)將該方案與串聯(lián)充電方案比較,驗(yàn)證了該充電方案的可靠性與優(yōu)越性。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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目前,能源危機(jī)與環(huán)境污染已經(jīng)備受關(guān)注,被各個(gè)國(guó)家提上紀(jì)事日程。在眾多的新能源中,風(fēng)能以它可再生、清潔、無(wú)污染等特點(diǎn)受到人們的青睞。在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)上也從獨(dú)立型逐漸向并網(wǎng)型轉(zhuǎn)變,因此并網(wǎng)技術(shù)已成為主流。由于變速恒頻具有發(fā)電量大,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速的變化適應(yīng)性好具有較高的葉尖速比等優(yōu)點(diǎn),所以變速恒頻必然會(huì)取代恒速恒頻。實(shí)現(xiàn)變速恒頻的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有很多種,其中永磁同步直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于不需要齒輪箱,因而改善風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率,減小維護(hù),降低了噪音,提高可靠性,本文以永磁同步直驅(qū)式發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象。 本文針對(duì)永磁同步直驅(qū)式發(fā)電雙PWM變換器系統(tǒng),首先在對(duì)變速恒頻理論研究的基礎(chǔ)上,對(duì)風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析,完成了對(duì)風(fēng)力機(jī)的最大風(fēng)力跟蹤模擬仿真。由于發(fā)電機(jī)發(fā)出的電隨著風(fēng)速的不斷變化,因此就靠控制變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)恒壓恒頻的電壓并送入電網(wǎng)。其次在對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)和變換器的數(shù)學(xué)模型研究的基礎(chǔ)上提出了對(duì)整流側(cè)和電網(wǎng)側(cè)變換器分開控制,控制整流器來(lái)控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,控制逆變器來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓和恒頻的向電網(wǎng)輸送電壓。并對(duì)逆變器側(cè)的直流電容和電感選值給出了范圍,在這些理論基礎(chǔ)上對(duì)逆變器進(jìn)行了MATLAB/SIMULINK仿真,給出了仿真結(jié)果。在前面理論分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)逆變器部分做了硬件和軟件的設(shè)計(jì)。選用智能功率模塊(IPM)作為逆變器,采用霍爾電壓、電流傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓電流的采樣,控制器選用TMS320F2407A,并制作了對(duì)采樣信號(hào)處理電路板、PWM信號(hào)處理電路板和傳感器電路板,編寫了程序。
標(biāo)簽: 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 變速恒頻
上傳時(shí)間: 2013-06-17
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傳統(tǒng)的開關(guān)電源一般以恒流或恒壓工作,不能根據(jù)負(fù)載調(diào)節(jié)輸出電壓或電流,本文中,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種數(shù)字控制的開關(guān)電源模塊。該電源模塊是以TI公司的MSP430為控制核心,通過(guò)數(shù)字PID調(diào)節(jié)器控制反饋輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)的。首先介紹了該電源模塊的工作原理及整體設(shè)計(jì)方案,其次介紹了部分關(guān)鍵電路的硬件設(shè)計(jì),給出了主程序及部分子程序的流程圖。與傳統(tǒng)的開關(guān)電源相比,該電源模塊具有體積小、精度高、電路簡(jiǎn)單、輸出電壓連續(xù)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: 單片機(jī)控制 開關(guān)電源模塊
上傳時(shí)間: 2013-12-25
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SM7503是應(yīng)用于離線式小功率AC/DC開關(guān)電源的高性能原邊反饋控制功率開關(guān)芯片,在全電壓輸入范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度恒壓/恒流輸出,精度均小于±3℅,并可使系統(tǒng)節(jié)省光耦和TL431等元件,降低成本。芯片內(nèi)部集成了高壓功率開關(guān)、逐周期峰值電流限制、VDD過(guò)壓保護(hù)、VDD欠壓保護(hù)、VDD電壓嵌位等完善的保護(hù)功能,以提高系統(tǒng)的可靠性。封裝形式:SOP8
上傳時(shí)間: 2013-10-08
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SM7505是應(yīng)用于離線式小功率AC/DC開關(guān)電源的高性能原邊反饋控制功率開關(guān)芯片,在全電壓輸入范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度恒壓/恒流輸出,精度均小于±3℅,并可使系統(tǒng)節(jié)省光耦和TL431等元件,降低成本。芯片內(nèi)部集成了高壓功率開關(guān)、逐周期峰值電流限制、VDD過(guò)壓保護(hù)、VDD欠壓保護(hù)、VDD電壓嵌位等完善的保護(hù)功能,以提高系統(tǒng)的可靠性。內(nèi)置輸出線壓降補(bǔ)償和前沿消隱電路(LEB),SOP8的封裝形式。主要應(yīng)用于LED照明驅(qū)動(dòng),小功率電源配適器,電腦、電視等產(chǎn)品的輔助電源或待機(jī)電源等
上傳時(shí)間: 2013-12-12
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該方案通過(guò)采用恒流源、有源區(qū)溫度控制以及波長(zhǎng)鎖定等技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)DFB LD 的穩(wěn)頻驅(qū)動(dòng)及控制。試驗(yàn)表明,該方案可使得激光器的注入電流控制精度優(yōu)于0.05%,溫度控制精度達(dá)0.01 ℃,輸出光譜線寬度< 0.2 nm. 此方案可廣泛應(yīng)用于光纖傳感及通信等相關(guān)場(chǎng)合。
標(biāo)簽: 光纖傳感器 光源 驅(qū)動(dòng) 控制
上傳時(shí)間: 2013-10-24
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文中詳細(xì)描述了路燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)包括單片機(jī)控制、顯示、紅外感應(yīng)、恒流驅(qū)動(dòng)、路燈單元控制、故障檢測(cè)與報(bào)警等6個(gè)模塊。單片機(jī)控制模塊以STC12C5A60S2為核心,完成各感應(yīng)器件的信號(hào)采集任務(wù),控制LED燈的工作模式,LCD顯示各種數(shù)據(jù)。采用PWM波數(shù)字調(diào)節(jié)恒流源輸出功率,達(dá)到控制LED路燈的照度;故障檢測(cè)與報(bào)警模塊可以實(shí)時(shí)檢測(cè)各路燈單元的工作狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)電路運(yùn)行可靠。
上傳時(shí)間: 2013-12-04
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本文設(shè)計(jì)出一種新型燈光調(diào)光控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用先進(jìn)的智能功率模塊((IPM)取代以往的可控硅作為功率變換器件,以Intel16 位單片機(jī)為核心控制器采用AC-DC-AC 變換技術(shù)使輸出的波形較可控硅斬波后的波形有很大的改善,這不僅降低了變壓器的損耗而且延長(zhǎng)了燈的壽命,提高了系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)總線CAN 的運(yùn)用使得整個(gè)系統(tǒng)便于集中監(jiān)控、管理。調(diào)光器是機(jī)場(chǎng)助航燈光系統(tǒng)的核心控制設(shè)備。目前,國(guó)內(nèi)外使用的調(diào)光器主要采用可控硅斬波技術(shù),這種調(diào)光器存在波形畸變大、電網(wǎng)要求高、對(duì)電網(wǎng)污染嚴(yán)重、效率低、負(fù)載適應(yīng)能力差等缺點(diǎn)。針對(duì)以往系統(tǒng)存在的不足,提出了正弦波調(diào)光器,它采用逆變技術(shù),輸出標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓,它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng)、對(duì)電網(wǎng)要求低、污染輕、效率高、輸出波形好等。正弦波調(diào)光器采用逆變技術(shù),輸出幅度可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)正弦電壓,通過(guò)控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光回路的高精度恒流控制。“正弦波調(diào)光器”將極大地提高調(diào)光器的技術(shù)水平,改善調(diào)光器的性能,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 燈光 調(diào)光控制 系統(tǒng)開發(fā)
上傳時(shí)間: 2013-11-02
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