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近年來，隨著超聲學研究的發展，功率超聲技術得到了越來越廣泛的應用。超聲波清洗技術作為功率超聲技術的一個分支，以清洗速度快、效果好、易于實現自動化等優點，為傳統工業清洗領域注入了新鮮的血液。作為超聲波清洗機的核心組件，超聲逆變電源的設計一直是超聲波清洗系統設計的關鍵環節，它性能的好壞很大程度上決定了最終的清洗效果。以往的超聲逆變電源的設計通常是基于模擬集成控制芯片的，這種實現方式在頻率、功率控制的精度和速度上以及系統的靈活性、穩定性方面存在著一定的局限性，限制了超聲逆變電源的發展。數字控制技術的出現，很好地彌補了上述缺陷，因此本課題將數字控制技術引入到超聲逆變電源控制電路的設計中是很有意義的。 本文首先對超聲逆變電源的基本結構和工作原理做了簡單介紹，針對超聲逆變電源各部分的結構特點，并結合一些傳統設計方案優缺點的分析，確定了二極管不控整流的整流電路設計方案、電壓源型串聯諧振逆變器的逆變電路實現方案、基于鎖相環的頻率跟蹤實現方案、和基于PWM脈寬調制技術的功率調節實現方案。接著，文章詳細介紹了頻率自動跟蹤和功率控制的具體實現方法，利用數學推理和波形分析的方式闡明了方案的可行性，并通過軟件仿真驗證了方案的正確性。然后，文章還設計了主電路諧振軟開關、人機接口電路、采樣電路、IGBT驅動以及過流過溫保護電路。方案確定了之后，通過觀察自制電路板的實驗波形表明新構建的超聲逆變電源可以保證系統在復雜工況下處于諧振狀態，驗證了全數字頻率跟蹤系統和功率調節系統的可行性和有效性。 本文的重點和創新點在于將超聲逆變電源的控制電路通過數字化來實現。本文創新地利用FPGA構建了全數字頻率跟蹤系統——數字鎖相環和全數字功率調節系統——數字PWM調制、數字PID調節，從而取代了傳統的模擬鎖相環芯片CD4046和模擬PWM控制芯片SG3525，在控制的精確性、快速性和靈活性上都有了很大的提高。此外，利用ATmega16單片機實現了人機接口電路、頻率采樣和電流A/D轉換，并通過SPI接口與FPGA進行數據傳輸，完善了數字控制體系，從而實現了基于FPGA和單片機的全數字控制超聲逆變電源系統。
標簽： 超聲逆變電源 數字追頻控制
上傳時間： 2022-05-30
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1，更近一步了解三相全控橋式整流電路的工作原理，研究全控橋式整流電路分別工作在電阻負載、電阻-電感負載下Ud，ld及Uvt的波形，初步認識整流電路在實際中的應用。2，研究三相全控橋式整流逆變電路的工作原理，并且驗證全控橋式電路在有源逆變時的工作條件，了解逆變電路的用途。=.設計理念與思路晶閘管是一種三結四層的可控整流元件，要使晶閘管導通，除了要在陽極-陰極間加正向電壓外，還必須在控制級加正向電壓，它一旦導通后，控制級就失去控制作用，當陰極電流下降到小于維持電流，晶閘管回復阻斷。因此，晶閘管的這一性能可以充分的應用到許多的可控變流技術中。在實際生產中，直流電機的調速、同步電動機的勵磁、電鍍、電焊等往往需要電壓可調的直流電源，利用晶閘管的單向可控導電性能，可以很方便的實現各種可控整流電路。當整流負載容量較大時，或要求直流電壓脈沖較小時，應采用三相整流電路，其交流側由三相電源提供。三相可控整流電路中，最基本的是三相半波可控整流電路，應用最廣泛的是三相橋式全控整流電路。三相半波可控電路只用三只晶閘管，接線簡單，但晶閘管承受的正反向峰值電壓較高，變壓器二次繞組的導電角僅120"，變壓器繞組利用率較低，并且電流是單向的，會導致變壓器鐵心直流磁化。而采用三相全控橋式整流電路，流過變壓器繞組的電流是反向電流，避免了變壓器鐵芯的直流磁化，同時變壓器繞組在一個周期的導電時間增加了一倍，利用率得到了提高。逆變是把直流電變為交流電，它是整流的逆過程，而有源逆變是把直流電經過直-交變換，逆變成與交流電源同頻率的交流電反送到電網上去。逆變在工農業生產、交通運輸、航空航天、辦公自動化等領域已得到廣泛的應用，最多的是交流電機的變頻調速。另外在感應加熱電源、航空電源等方面也不乏逆變電路的身影。在很多情況下，整流和逆變是有著密切的聯系，同一套晶閘管電路即可做整流，有能做逆變，常稱這一裝置為"變流器2
標簽： 整流電路
上傳時間： 2022-05-31
上傳用戶：zhaiyawei
一簡要背景概述隨著社會生產和科學技術的發展，整流電路在自動控制系統、測量系統和發電機勵磁系統等領域的應用日益廣泛。常用的三相整流電路有三相橋式不可控整流電路、三相橋式半控整流電路和三相橋式全控整流電路。三相全控整流電路的整流負載容量較大，輸出直流電壓脈動較小，是目前應用最為廣泛的整流電路。它是由半波整流電路發展而來的。由一組共陰極的三相半波可控整流電路和一組共陽極接法的晶閘管串聯而成。六個品閘管分別由按一定規律的脈沖觸發導通，來實現對三相交流電的整流，當改變晶閘管的觸發角時，相應的輸出電壓平均值也會改變，從而得到不同的輸出。由于整流電路涉及到交流信號、直流信號以及觸發信號，同時包含晶閘管、電容、電感、電阻等多種元件，采用常規電路分析方法顯得相當繁瑣，高壓情況下實驗也難順利進行。Matlab提供的可視化仿真工具Simulink可直接建立電路仿真模型，隨意改變仿真參數，并且立即可得到任意的仿真結果，直觀性強，進一步省去了編程的步驟。本文利用Simulink對三相橋式全控整流電路進行建模，對不同控制角、橋故障情況下進行了仿真分析，既進一步加深了三相橋式全控整流電路的理論，同時也為現代電力電子實驗教學奠定良好的實驗基礎。三相橋式全控整流電路以及三相橋式全控逆變電路在現代電力電子技術中具有很重要的作用和很廣泛的應用。這里結合全控整流電路以及全控逆變電路理論基礎，采用Matlab的仿真工具Simulink對三相橋式全控整流電路和三相橋式全控逆變電路進行仿真，對輸出參數進行仿真及驗證，進一步了解三相橋式全控整流電路和三相橋式全控逆變電路的工作原理。
標簽： 逆變電路 matlab
上傳時間： 2022-06-01
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本文所研究的課題為電磁感應加熱控制系統的設計與實現。文章介紹了電磁感應加熱的工作原理，系統預設功能要求及具體實現方案，分析了系統硬件電路和控制軟件設計的整個過程，最終研制出一款功能完備、人機交互友好、工作穩定、性能優良的電磁感應加熱系統。 該系統硬件電路部分主要包括主工作電路，IGBT驅動電路，同步電路和功率整定電路，鍋具檢測電路，電源電路，各種保護電路及主控制電路。保護電路具體包括上電延時保護IGBT，整流橋輸出過壓保護，IGBT集電極過壓保護，市電過壓、欠壓保護，負荷電流過大保護，IGBT過溫保護，鍋底過溫保護。主控制電路采用三星單片機作為主控芯片，通過調節PWM信號占空比控制輸出功率。系統主要實現了功率控制、定時/預約、無鍋檢測、暫停、異常報警（無鍋報警、市電過壓/欠壓報警、負荷電流過大報警、IGBT溫度傳感器失效報警、IGBT溫度過高報警、鍋底溫度傳感器失效報警、鍋底溫度過高報警）等功能，設置了6個按鍵可供用戶操控，配置的液晶顯示屏可以實時顯示系統當前狀態信息。 該系統控制軟件設計部分，依據模塊化程序設計思想，把系統預設功能需求劃分為各個功能模塊，然后分別設計了各功能模塊的軟件，最終完成了系統控制軟件的設計。實現了系統的智能化，包括功率自動調節匹配，鍋具自動檢測，定時控制，預約時間到自動開機，異常自動保護報警，液晶屏實時顯示系統狀態信息。經過反復對系統軟硬件聯調，測試系統性能，結果表明本控制系統運行安全、穩定、可靠，達到了設計要求。
標簽： 電磁感應 液晶顯示 控制系統
上傳時間： 2022-06-09
上傳用戶：20125101110
超聲波換能器由于負載的變化以及外界環境的變化等因素，導致超聲波電源的輸出頻率與諧振頻率不匹配，從而使清洗效果不佳。超聲波電源是超聲清洗機的核心部分，為實現其高效穩定的工作，需要對其工作頻率進行自動跟蹤控制。為此，本文設計了基于單片機PIC16F886為控制核心的超聲波電源，其額定輸出功率為600W，工作頻率為20kHz，并實現了對頻率的實時跟蹤控制。主要研究內容如下： 首先，根據超聲波電源的性能指標要求，設計了超聲波電源主電路系統，主電路系統由整流濾波電路、逆變電路、匹配電路等單元組成，逆變電路采用全橋逆變拓撲結構，文中對主電路系統進行了詳細分析與設計，并采用Multisim仿真軟件對主電路系統各個部分進行仿真。 其次，設計了超聲波電源頻率跟蹤的控制方案，該控制方案采用鎖相環頻率跟蹤的控制思路并結合PID控制方法。為此設計了相應的控制軟件，采用C語言編寫主程序、A/D轉換程序、PID控制程序等。 最后，以PIC16F866單片機芯片為控制核心，設計了超聲波電源控制系統，主要包括采樣電路、驅動電路、單片機外圍電路等，分析了其工作原理。并采用Proteus軟件對控制系統進行仿真。仿真結果表明，所設計的超聲波電源控制系統能實現頻率自動跟蹤，與超聲波換能器相匹配，工作在諧振狀態，達到了設計要求。
標簽： 單片機 超聲波電源
上傳時間： 2022-06-11
上傳用戶：jason_vip1
摘要：為了得到輸出穩定、開關耐壓力小并且功率因教高的大功率三相整流器，對三相VIENNA 型 PFC電路拓撲進行了研究，對VIENNA整流器的原理進行了調查，根據原有的控制理念，在其控制方面采用了區間控制結合滯環控制法來控制整個電路。在整個系統方案設計究畢后，搭建Malab模型對所設計的電路進行仿真，由仿真結果可以看到系統的輸出為穩壓輸出，開關器件的耐壓力為輸出電壓的一半，輸入功率因數為1，并且做了一些小樣機對系統所采用的控制進行了驗證。關鍵詞：三相拓撲電路；區間控制法；功奉因教校正；滯環拉制1引言傳統的三相整流雖然可以滿足系統大功率的需求，但是存在諧波大、功率因數低等缺點。三相VIENNA型 PFC整流器，具有控制簡單、輸入功率因數高、無諧波污染等優點，適合于三相大功率電路，便于工程應用中的實現。文獻中采用滯環控制方法1-1，用反饋信號與正弦采樣信號組合，再應用PWM技術實現PFC電路的穩壓和電流的正弦化.電路電感電流連續CCM和臨界連續BCM模式下工作，簡化了電路，降低制造成本。針對所作系統進行仿真，驗證了系統的可行性和優越性。2 VIENNA電路原理2.1原始主電路如圖1所示的電路三相三開關三電平整流電路2，開關采用4個二極管和一個全控型MOSFET管組成。根據電路的對稱性可以知道電容中點電位與電網中點的電位近似相同。當A相開關管關斷時，E點F點電位相等，Un-Ux則Ua=0.5Un-0.5Uc，又Un=Uc，又Ua-0.5Uc，因此Uw：=0，U-0.5Ux，即VIENNA電路中開關器件只承受了一半的輸出直流電壓，所以開關管電壓應力小，非常適合于大功率三相PFC整流電路。
標簽： 三相PFC整流電路
上傳時間： 2022-06-16
上傳用戶：fliang
1.1 什么是整流電路整流電路（rectifying circuit）把交流電能轉換為直流電能的電路。大多數整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機的調速、發電機的勵磁調節、電解、電鍍等領域得到廣泛應用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成，20世紀70年代以后，主電路多用硅整流二極管和晶閘管組成。濾波器接在主電路與負載之間，用于濾除脈動直流電壓中的交流成分。變壓器設置與否視具體情況而定。變壓器的作用是實現交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配以及交流電網與整流電路之間的電隔離。可以從各種角度對整流電路進行分類，主要的分類方法有：按組成的期間可分為不可控，半控，全控三種；按電路的結構可分為橋式電路和零式電路：按交流輸入相數分為單相電路和多相電路；按變壓器二次側電流的方向是單向還是雙向，又可分為單拍電路和雙拍電路1.2整流電路的發展與應用電力電子器件的發展對電力電子的發展起著決定性的作用，因此不管是整流器還是電力電子技術的發展都是以電力電子器件的發展為綱的，1947年美國貝爾實驗室發明了晶體管，引發了電子技術的一次革命：1957年美國通用公司研制了第一個品閘管，標志著電力電子技術的誕生：70年代后期，以門極可關斷晶閘管（GTO）、電力雙極型晶體管（BJT）和電力場效應晶體管（power-MOSFET）為代表的全控型器件迅速發展，把電力電子技術推上一個全新的階段：80年代后期，以絕緣極雙極型品體管（IGBT）為代表的復合型器件異軍突起，成為了現代電力電子技術的主導器件。另外，采用全控型器件的電路的主要控制方式為PWM脈寬調制式，后來，又把驅動，控制，保護電路和功率器件集成在一起，構成功率集成電路（PIC），隨著全控型電力電子器件的發展，電力電電路的工作頻率也不斷提高。同時。電力電子器件的開關損耗也隨之增大，為了減小開關損耗，軟開關技術便應運而生，零電壓開關（ZVS）和零電流開關（ZCS）把電力電子技術和整流電路的發展推向了新的高潮。
上傳時間： 2022-06-18
【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
上傳用戶：jiabin
光伏發電的研究是當今國內外研究的一個熱點，因為它的實現及應用為目前人類面臨的許多問題如：能源危機、環境污染等提供了解決途徑。光伏發電有著非常廣泛的應用前景，在人類越來越重視可持續發展的今天，太陽能擁有其他能源所沒有的各種優點如：幾乎足取之不盡用之不渴的，清潔無污染等，這使它受到人們越來越多的關注，成為最有希望替代傳統能源的新能源之本文實現了一種通過單片機控制開關電源使光伏電池給苗電池充電的設計方案。軟件上，對現有的常用最大功率點跟蹤（MPPT）算法進行了研究和分析，并選用電導增量法對最大功幸點跟蹤，實現了系統工作的高效率。硬件上，系統使用單片機通過PWM控制同步整流電路，并運用閉環控制，精確采樣電壓值和電流值形成反饋。同時，軟件和硬件都對系統進行了保護，實現了系統工作的安全性和可靠性。通過實驗測試，給出了系統實際使用結果，并對系統進行了功率損耗分析，由結果可知，系統工作正常，達到了預期的性能.
標簽： 最大功率跟蹤 mppt 脈寬調制
上傳時間： 2022-06-19
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本設計首先簡要介紹了MATLAB的特點以及在整流電路中的應用，通過對三相橋式半控整流電路實例進行分析討論了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負載和電阻性負載時輸出負載電壓的變化。然后利用MATLAB SIMULINK對電力電力電路進行仿真的方法，并給出了三相橋式整流電路在不同控制角在電路帶電感性負載和電阻性負載的仿真波形，證實了該軟件的簡便直觀、高效快捷和真實準確性。與理論分析進行對比，更容易發現電路中一些忽略的東西。用MATLAB系統建立模型和實際系統中的設計過程非常的相似，用戶不用進行編程，也無需推到電路、系統的數學模型，就可以很快地得到系統的仿真結果，整個過程就像用筆在紙上畫一樣簡單，通過對仿真結果分析就可以將系統結構進行改進或將有關參數進行修改使系統達到要求的結果和性能，這樣就可以極大的加快系統的分析或設計過程，并使一些器件變更時對輸出電壓波形的對比更直觀方便快捷關鍵詞：MATLAB 三相半控橋 仿真模型 方便快捷
標簽： matlab 整流電路
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