【摘要】數字化技術隨著低成本、高性能控制芯片的出現而快速發展,同時也推動著開關電源向數字控制發展。文章利用一款新型數字信號控制器(DSC)ADP32,完成了基于DSC的數字電源應用研究,本文提供了DC/DC変換器的完整數字控制解決方案,數字PID樸償技米,精確時序的同步整流技術,以及PWM控制信號的產生等,最后用一臺200w樣機驗證了數字控制的系統性能。【關鍵詞】數字信號控制器;同步整流;PID控制;數字拉制1引言隨著半導體行業的快速發展,低成本、高性能的DSC控制器不斷出現,基于DSC控制的數字電源越來越備受關注,目前“綠色能源”、“能源之心”等概念的提出,數字控制的模塊電源具有高效率、高功率密度等諸多優點,逐漸成為電源技術的研究熱點.數字電源(digital powerspply)是一種以數字信號處理器(DSP)或微控制器(MCU)為核心,將數字電源驅動器、PWM控制器等作為控制對象,能實現控制、管理、監測功能的電源產品。具有可以在一個標準化的硬件平臺上,通過更新軟件滿足不同的需求".ADP32是一款集實時處理(DSP)與控制(MCU)外設功能與一體的數字信號控制器,不但可以簡化電路設計,還能快速有效實現各種復雜的控制算法。2數字電源系統設計2.1數字電源硬件框圖主功率回路是雙管正激DCDC變換器,其控制方式為脈沖寬度調制(PWM),主要由功率管Q1/Q2、續流二極管D1/D2、高頻變壓器、輸出同步整流器、LC濾波器組成。
標簽: 數字電源
上傳時間: 2022-06-18
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變壓器開關電源按初級線圈激勵方式有單端式和雙端式之分。所謂單端變壓器開關電源,是指開關電源在一個工作周期之內,變壓器的初級線圈只被直流電壓激勵一次。一般單激式變壓器開關電源在一個工作周期之內,只有半個周期向負載提供功率(或電壓)輸出。單端式是一種成本較低的電源電路,功耗小、效率高、體積小、重量輕、濾波效率高、電路形式靈活多樣,可以同時輸出不同的電壓,且有較好的電壓調整率。缺點是輸出的紋波電壓較大、外特性差,適用于相對固定的負載,普應用于小功率電子設備之中。當變壓器的初級線圈正好被直流電壓激勵時,次級線圈沒有向負載提供功率輸出,而僅在初級線圈的激勵電壓被關斷后才向負載提供功率輸出,這種變壓器開關電源稱為反激式開關電源。由于這種開關電源比正激式變壓器開關電源少用一個續流二極管,一個大儲能濾波電感,因此反激式變壓器開關電源的體積要比正激式變壓器開關電源的體積小,且成本也低。反激式變壓器開關電源調控占空比的誤差信號幅度比較低,誤差信號放大器的增益和動態范圍也比較小。由于這些優點,反激式變壓器開關電源非常廣泛地應用于家電領域中。
上傳時間: 2022-07-12
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隨著人類生活水平的提高,人們對能源的需求也日益提高。太陽能作為一種新型的綠色可再生能源,具有儲量大、利用經濟、清潔環保等優點。因此,太陽能的利用越來越受到人們的重視,而太陽能光伏發電技術的應用更是人們普遍關注的焦點。在不久的將來,太陽能光伏利用的主要形式將是并網發電系統。高性能的數字信號處理器芯片(DSP)的出現,使得一些先進的控制策略應用于光伏并網的控制成為可能。 一套基本的光伏并網發電系統一般是由太陽能電池板、太陽能控制器和逆變器構成。其中,太陽能控制器和逆變器是光伏并網系統的核心部分,本文針對如何提高太陽能光伏并網系統的轉換效率,從建模仿真方面對具有最大功率點跟蹤的光伏并網系統進行了研究。首先,概述了太陽能光伏發電系統的組成,介紹了目前我國太陽能光伏發電技術的應用。其次,使用MATLAB中的POWER SYSTEM BLOCKSETS 工具軟件建立了光伏并網發電系統的動態模型,并進行了仿真,給具體的硬件設計提供了極為有效的幫助。再次,通過比較幾種常用的DC/DC 變換器的工作原理,提出利用推挽式DC/DC 變換器實現轉換,對參數進行分析后建立了推挽式DC/DC 變換器的仿真模型。MPPT(最大功率點跟蹤)是光伏系統中經常遇見的問題。本文詳細地分析了常用的幾種MPPT 方案,并提出了幾種新的MPPT 方案。分析了基于DSP 芯片(TMS320F240)的光伏并網發電系統的控制設計思想。采用電網電壓前饋和電流跟蹤技術,建立了相關的控制模型,實現了網側電流正弦化和單位功率因數。最后本文結合實際系統給出了SPWM的設計方案和軟件流程圖。
上傳時間: 2013-07-22
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超聲波電機是上個世紀八十年代逐步發展起來的新型微電機。它利用壓電陶瓷逆壓電效應激發的超聲振動作為驅動力,通過定轉子間的摩擦力來驅動轉子運動。與傳統的電磁馬達相比,它具有低速大轉矩、無電磁干擾、動作相應快、運行無噪聲、無輸入時能自鎖等卓越特性,在非連續運動領域、精密控制領域要比傳統的電磁電機性能優越得多。目前,旋轉型超聲波電機,尤其是環形行波型超聲波電機,在工業、辦公、過程自動化等領域的伺服系統中作為直接驅動執行器得到廣泛的關注。 本論文主要研究并設計了用于超聲波電機控制驅動的小型控制系統。其目的是針對市場需要,提供給用戶一種價格較低、體積小、性能指標適中,操作簡便,能夠實現快速定位,速度可調節的標準的閉環控制器。 控制器的核心為MSP430F167。課題對外圍檢測、控制、驅動電路進行相關的研究和設計,并按照控制器的需求設計相應的軟件。最后給出實驗結果:系統運行穩定,速度曲線較為理想,達到了最初的設計要求。 系統總結了超聲波電機的發展、特點、分類,通過與傳統電磁電機的對比給出了超聲波電機的廣闊的應用前景。在此基礎上,指出了超聲波電機研究的發展方向,明確了本文的研究內容。 總結了環形行波型超聲波電機的結構特點、運行機理,并在此基礎上總結了環形行波型超聲波電機調頻、調相、調幅等控制方法以及推挽、半橋和全橋驅動逆變電路的優缺點。 本課題設計了基于超聲波電機的控制驅動系統電路。首先,提出了本次設計的設計思想及目的;其次,介紹了本設計的控制器硬件電路具體設計過程以及調頻調速的實現方式。然后,詳細介紹了該控制系統的軟件構成,包括上位機軟件、下位機軟件以及通訊部分。詳細闡述了在本控制系統中的調速、定位原理。最后通過實驗結果說明了該小型控制系統的有效性。
上傳時間: 2013-07-18
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在以節能、環保和安全為中心的現代汽車中,電氣設備越來越多,電氣負荷越來越大,用新的42V車載電源系統取代現有的14V電源系統將是大勢所趨。目前車載開關電源大都采用模擬控制方案,具有很多缺點,因此非常有必要研究數字控制方案,以便提高變換性能。鑒于此,開展了以車載數字開關電源的理論與設計為對象的研究內容: 基于L4981B的Boost DC/DC變換器的實現。在Boost DC/DC變換器理論分析的基礎上,利用有源PFC電路板,基于模擬控制器L4981B制作成最大輸出功率1kW的24VDC-42VDC變換器。 基于TL494的推挽DC/DC和Boost DC/DC變換器的實現。在推挽變換器理論分析的基礎上,基于模擬控制器TL494進行了功率電路、控制電路和保護電路的原理圖設計和PCB設計,制作成最大輸出功率0.5kW、系統效率87%的24VDC-42VDC車載開關電源。利用此電路板,基于模擬控制器TL494制作成最大輸出功率1kW的24VDC-42VDC變換器。 基于TMS320F2808的Boost DC/DC變換器和單相逆變器的實現。在Boost DC/DC變換器和單相逆變器相關理論分析的基礎上,采用數字PI控制,基于數字控制器TMS320F2808進行了功率電路、輸出電壓閉環控制電路、檢測電路和驅動電路的原理圖設計和PCB設計以及軟件設計,制作成額定輸出功率0.5kW、系統效率86%的24VDC-42VDC車載數字開關電源和24VDC-97VDC-330VDC、42VDC-24VAC變換器。
上傳時間: 2013-07-04
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蓄電池組已越來越廣泛地應用于交通運輸、電力、通信等諸多領域和部門,其壽命直接關系到能源的有效利用以及相應系統的整體壽命、可靠性和成本。本課題從提高電池壽命的角度研究串聯蓄電池組的充電問題,基于前人使用磁放大器作后級調整的基礎上,提出了一種新穎的基于開關管MOSFET后級調整和高頻母線的蓄電池組分布式單體充電方法。所有二次側電路通過高頻母線的形式共用一個一次側電路;在兼顧效率、體積和成本的前提下有效的解決了串聯蓄電池組的充電不均衡問題。 論文對采用雙管正激拓撲的高頻母線產生電路的設計給出了說明;同時也介紹了幾種后級調整方法及各自優缺點。針對后級調整中的同步問題,提出了幾種產生同步鋸齒波的解決方案。最后利用同步脈沖產生電路,采用最常見的UC3843芯片,產生穩定可靠的同步鋸齒波,實現后級調整開關動作與母線方波電壓的同步。并且針對多路后級調整場合下,采取措施減小了母線電壓毛刺,同時也改善了電流采樣波形。 論文設計了一套單體3500mAh、3.7V鋰離子電池組的單體獨立充電器,以雙管正激電路為原邊電路作為主模塊,次級是以MOSFET作后級調整電路實現充電功能作為充電電路模塊。試驗中采用了四個充電電路模塊,同時對四個鋰離子電池單體分別獨立充電。充電電路模塊中,通過控制MOFET開關,可實現鋰電池的恒流、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。該充電電路并能顯示電池充電狀態,并在單體充電電路間傳遞充電狀態信號,最后反饋給母線電路以控制母線電壓輸出的開通與關斷。特別指出的是該電路的過放電檢測功能,是直接利用電池自身電壓來檢測得出電池自身是否處于過放電狀態判定信號,并在充電模塊間傳遞,最后得出蓄電池組過放電判定信號。整機有較低的待機功耗,并均使用了低成本器件,進一步降低了成本。 論文給出了詳細的設計過程,最后通過實驗將該方案與串聯充電方案比較,驗證了該充電方案的可靠性與優越性。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電力電子技術的迅速發展,雙向DC/DC變換器的應用日益廣泛。尤其是軟開關技術的出現,使雙向DC/DC變換器不斷朝著高效化、小型化、高頻化和高性能化的方向發展,軟開關技術的應用可以降低雙向DC/DC變換器的開關損耗,提高變換器的工作效率,為變換器的高頻化提供可能性,從而減小變換器的體積,提高變換器的動態性能。雙向DC/DC變換器在直流不停電電源系統、航空電源系統、電動汽車等車載電源系統、直流功率放大器以及蓄電池儲能等場合都得到了廣泛的應用。 本論文首先在研究硬開關的缺陷上,提出軟開關技術;然后在研究雙向DC/DC變換器的基本工作原理的基礎上,對雙向DC/DC變換器的應用及軟開關雙向DC/DC變換器的幾種拓撲結構進一步闡述;把軟開關技術和雙向DC/DC變換器技術有機地結合在一起,提出一種新型的雙向DC/DC變換器的拓撲結構。該雙向DC/DC變換器的降壓變換電路采用移相控制ZVSPWMDC/DC變換器;升壓變換電路采用Boost升壓和推挽式升壓兩種變換器相結合的兩級升壓的新型變換器。 在分別對移相控制ZVSPWMDC/DC變換器和Boost推挽式DC/DC變換器的工作原理進行分析研究的基礎上,使用PSpice9.2計算機仿真軟件對變換器的主電路進行仿真和分析,驗證該新型雙向DC/DC變換器的拓撲結構設計的正確性和可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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上海交通大學工程碩士學位論文 本文首先對視頻監控系統的現狀做了簡單分析, 并介紹了本系統 中主要涉及到的相關技術,包括嵌入式技術、圖像壓縮技術、視頻壓 縮技術和移動數據通信技術。具備了一定的理論基礎后,提出本系統 的總體設計方案,明確需要實現的目標功能。然后,圍繞目標方案詳 細介紹了具體實現方法,包括硬件總體結構、嵌入式 Linux的移植、 USB 攝像頭驅動移植、Video4Linux 編程方法、網絡傳輸模塊的開發、 流媒體系統建立、WAP 程序的開發等。最后給出了在現網測試環境中 調測結果。 本系統通過嵌入式芯片實現靜態圖像及視頻的采集、編碼,并將 采集壓縮編碼后的數據傳送到視頻中心服務器, 在2G/3G 移動終端中 以 WAP 或流媒體客戶端方式直接查看遠程圖像。 系統最大的特點是采 用了分布式架構的 C/S(采集端至視頻中心服務器)和 B/S(WAP 服 務器至移動終端)結構便于系統的動態擴展;同時也借助了 WAP 技術 實現了傳統視頻監控的無線化。
上傳時間: 2013-07-05
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主要為Altium Designer 軟件中的 原理圖文件。其中包含了常用的比較電路,運算電路,濾波電路,推挽電路等等,開發設計人員或是相關人員可以直接調用,帶來極大方便!
上傳時間: 2013-04-24
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截取的“孫啟林”的新型開關電源的“磁性元件”的部分,其中有實例!如題!
上傳時間: 2013-07-31
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