如今電力電子電路的控制旨在實現(xiàn)高頻開關的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經(jīng)濟、高速度、低功耗等優(yōu)勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發(fā)和維護(升級)等顯著優(yōu)點。與單片機和DSP相比,F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發(fā)展的需要。因此,在越來越多的領域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)器件實現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖,具有開關頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡單、響應速度快、易修改、可現(xiàn)場編程等特點,可應用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對方案的實現(xiàn)進行了比較詳細的論述,包括A/D采樣控制、PI算法的實現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器,詳細的分析了該變換器的工作過程,并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對這種軟開關Boost變換器進行控制,給出了比較完滿的實驗結(jié)果。實驗結(jié)果驗證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性,
上傳時間: 2013-07-10
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文章開篇提出了開發(fā)背景。認為現(xiàn)在所廣泛應用的開關電源都是基于傳統(tǒng)的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產(chǎn)品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術飛速發(fā)展的今天,這種傳統(tǒng)的模擬開關電源已經(jīng)很難跟上時代的發(fā)展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關電源的控制部分正在向數(shù)字化方向發(fā)展。由于數(shù)字化,使開關電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態(tài)的遠距離監(jiān)測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應對不同客戶的需求,這就降低了開發(fā)周期和成本。依靠現(xiàn)代數(shù)字化控制和數(shù)字信號處理新技術,數(shù)字化開關電源有著廣闊的發(fā)展空間。 在數(shù)字化領域的今天,最后一個沒有數(shù)字化的堡壘就是電源領域。近年來,數(shù)字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統(tǒng)的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內(nèi)容是在傳統(tǒng)開關電源模擬調(diào)節(jié)器的基礎上,提出了一種新的數(shù)字化調(diào)節(jié)器方案,即基于DSP和FPGA的數(shù)字化PID調(diào)節(jié)器。論文對系統(tǒng)方案和電路進行了較為具體的設計,并通過測試取得了預期結(jié)果。測試證明該方案能夠適合本行業(yè)時代發(fā)展的步伐,使系統(tǒng)電路更簡單,精度更高,通用性更強。同時該方案也可用于相關領域。 本文首先分析了國內(nèi)外開關電源發(fā)展的現(xiàn)狀,以及研究數(shù)字化開關電源的意義。然后提出了數(shù)字化開關電源的總體設計框圖和實現(xiàn)方案,并與傳統(tǒng)的開關電源做了較為詳細的比較。本論文的設計方案是采用DSP技術和FPGA技術來做數(shù)字化PID調(diào)節(jié),通過數(shù)字化PID算法產(chǎn)生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統(tǒng)的模擬PID調(diào)節(jié)器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強。傳統(tǒng)的模擬開關電源是將電流電壓反饋信號做PID調(diào)節(jié)后--分立元器件構(gòu)成,采用專用脈寬調(diào)制芯片實現(xiàn)PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的反相輸入端,用來實現(xiàn)閉環(huán)控制。同時用來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實現(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓保護、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細的分析和設計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設計中應該注意的地方。整個系統(tǒng)由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環(huán)境開關量檢測、環(huán)境開關量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負載電壓信號采集、負載電流信號采集、以及對信號的一階數(shù)字低通濾波。由于整個系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),要求采樣速率相當高。本系統(tǒng)采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統(tǒng)資源的問題,減輕了DSP的負擔。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調(diào)節(jié),從而產(chǎn)生PWM波來控制逆變橋的開關速率,從而達到閉環(huán)控制的目的。 最后,對數(shù)字化開關電源和模擬開關電源做了對比測試,得出了預期結(jié)論。同時也提出了一些需要改進的地方,認為該方案在其他相關行業(yè)中可以廣泛地應用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數(shù)值還會隨著使用時間、溫度和其它環(huán)境條件的改變而變動并對系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應能力造成負面影響。數(shù)字電源則剛好相反,同時數(shù)字控制還能讓硬件頻繁重復使用、加快上市時間以及減少開發(fā)成本與風險。在當前對產(chǎn)品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩(wěn)定度好等前提條件下,數(shù)字化開關電源有著廣闊的發(fā)展空間。本系統(tǒng)來基本上達到了設計要求。能夠滿足較高精度的設計要求。但對于高精度數(shù)字化電源,系統(tǒng)還有值得改進的地方,比如改進主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統(tǒng)的精度。 本系統(tǒng)涉及電子、通信和測控等技術領域,將數(shù)字PID算法與電力電子技術、通信技術等有機地結(jié)合了起來。本系統(tǒng)的設計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關的領域都可以采用。
上傳時間: 2013-06-21
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·SPWM 逆變器控制技術研究研究生姓名:何中一學科、專業(yè) :電力電子與電力傳動研 究 方 向: 功率電子變換技術指 導 教 師: 邢巖 教授南京航空航天大學研究生院 自動化學院二ΟΟ五年二月目 錄第一章 緒論 ………………………………………………………… 11.1 SPWM 逆變器及其控制策略 ……………………………………………… 11.2 模擬控制方式和數(shù)字控制方式………………………………………
上傳時間: 2013-06-26
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摘要:為改善傳統(tǒng)EMI 濾波器的濾波性能,分析并采用了合成扼流圈來替代傳統(tǒng)分立扼流圈,并根據(jù)濾 波器阻抗失配原理,通過分析L ISN 網(wǎng)絡與噪聲源的阻抗特性,分別對共差模等效電路進行分析與設計,提出 了基于合成扼流圈的開關電源EMI 濾波器設計方法。試驗結(jié)果證明,此方法是有效的,并已成功地應用在燃 料電池轎車用DC/ DC 變換器的控制電路板設計中。 關鍵詞:開關電源;電磁干擾;合成扼流圈;共模電感
上傳時間: 2013-06-09
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用VHDL語言寫的程序包含如下功能:1.鍵盤掃描2.控制AD轉(zhuǎn)換3.產(chǎn)生PWM信號與51系列CPU接口,接在51地址數(shù)據(jù)總線上,單片機通過訪問地址總線上的數(shù)據(jù)寄存器來控制CPLD
標簽: VHDL 語言 上傳時間: 2013-08-20
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采用單片機的8位輸出口,每個輸出口接入1只電阻,其阻值為2n次方,由單片機8位數(shù)據(jù)控制電阻是否接入(并聯(lián)),此電阻接入比較器并控制可控硅導通角,實現(xiàn)數(shù)字控制的調(diào)光。本軟件是由8位數(shù)據(jù)對總電阻的計算。該技術還可應用于數(shù)控的模擬負載電路、電壓輸出等電路中。
標簽: 256 DA驅(qū)動 調(diào)光計算 電阻
上傳時間: 2013-10-26
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滑模
標簽: 滑模變結(jié)構(gòu) 控制 并聯(lián)控制 逆變器
上傳時間: 2013-10-10
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An essential component of a noise-free audio device isa clean power supply, but few switching regulators canoperate at high efficiency while keeping the switchingfrequency out of the audio band. The LTC®3620 fills thisvoid. It is a high efficiency 15mA buck regulator with aprogrammable minimum switching frequency, making itpossible to virtually eliminate audible switching noise. Theinternal synchronous switches and low quiescent currentof this buck regulator provide the ability to maintain highefficiency, while its small footprint makes it ideal for tiny,low power audio applications.
上傳時間: 2013-10-21
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針對人們使用手機數(shù)量日益增長,設計了專門修復手機電池的修復儀,可使手機電池的使用壽命增長。該修復儀既節(jié)省成本,又環(huán)保,對當今的浪費型社會可提供了很大的作用。也對各大學電類專業(yè)學生的學習有很大的幫助,既提高了學生的動手能力,又鞏固了理論課的學習。電路主要分為放電和充電部分,均采用電壓比較器來控制充放電時間。在充電過程中采用脈沖信號對電路進行充電
上傳時間: 2013-10-31
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隨著傳統(tǒng)能源成本不斷增長,可替代能源持續(xù)受到青睞,如今它已不僅僅是減少環(huán)境污染的一種手段。可再生能源系統(tǒng)的新研發(fā)成果使之成為商業(yè)上可行的替代技術。當前最常用的可替代能源包括小型水輪機、風力發(fā)電機組和太陽能光伏發(fā)電。20年來,太陽能電能的使用量以每年20-25%的增幅穩(wěn)定增長;近五年來,每年的增長速度將近50%。2001年,太陽能系統(tǒng)的裝機容量還不到350 MW。而到2005年,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量已達到1.460 GW。這一數(shù)字在2006年已增加到1.744 GW。并網(wǎng)系統(tǒng)的安裝量已近兩倍于離網(wǎng)型系統(tǒng),導致這種現(xiàn)象的原因有兩個:第一,大多數(shù)家庭和商業(yè)機構(gòu)都使用公用電網(wǎng)。第二,大多數(shù)政府激勵計劃只面向并網(wǎng)系統(tǒng)。大部分并網(wǎng)應用都是“分布式”的,即系統(tǒng)安裝在使用端。
標簽: 并網(wǎng)逆變器 控制
上傳時間: 2013-10-29
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