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。
標簽： 整流電路
上傳時間： 2022-06-18
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微弱信號檢測的目的是從噪聲中提取有用信號，或用一些新技術和新方法來提高檢測系統輸出信號的信噪比。本文簡要分析了常用的微弱信號檢測理論，對小波變換的微弱信號檢測原理進行了進一步的分析。然后提出了微弱信號檢測系統的軟硬件設計，在闡述了系統的整體設計的基礎上，對電路所選芯片的結構和性能進行了簡單的介紹，選用了具有14位分辨率的4路并行A/D轉換器AD7865作為模數轉換器，且選用Xilinx公司的Spartan-3系列FPGA邏輯器件作為控制器，控制整個系統的各功能模塊。同時，利用FPGA設計了先入先出存儲器，充分利用系統資源，降低了外圍電路的復雜度，為電路調試及制板帶來了極大的方便，且提升了系統的采集速度和集成度。系統的軟件設計采用Verilog HDL語言編程，在Xilinx ISE軟件開發平臺上完成編譯和綜合，并選用ModelSim SE 6.0完成了波形仿真。關鍵詞：微弱信號檢測；信號調理：FPGA：AD7865；Verilog HDL信息時代需要獲取許多有用的信息，多數科學研究及工程應用技術所需的信息都是通過檢測的方法來獲取的。若被檢測的信號非常微弱，就很容易被噪聲湮沒，那么很難有效的從噪聲中檢測出有用信號。微弱信號在絕對意義上是指信號本身非常微弱，而在相對意義上是指信號相對于強背景噪聲而言的非常微弱，也就是指信噪比極低。人們進行長期的研究工作來檢測被噪聲所覆蓋的微弱信號，分析噪聲產生的原因以及規律，且研究被測信號的特點、相關性以及噪聲統計特性，從而研究出從背景噪聲中檢測有用信號的方法。1微弱信號檢測（Weak Signal Detection）技術2.3.41主要是提高信號的信噪比，從噪聲中檢測出有用的微弱信號。對于這些微弱的被測量（如：微振動、微流量、微壓力、微溫差、弱光、弱磁、小位移、小電容等），大多數都是利用相應的傳感器將微弱信號轉換為微弱電流或者低電壓，再經過放大器將其幅度放大到預期被測量的大小。
標簽： 微弱信號檢測
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波是一種能量存在的方式，超聲波通過高頻的振動作用于水介質，從而產生超聲空化效應，這種空化效應已經在超聲波清洗中得到應用，或者超聲波作用于傳聲媒介當中，能夠引起媒介之間發生不同的效應，已經在基礎學科研究和工程應用開發都表示出非常廣闊的應用前景[12]。按照超聲波研究內容上劃分，可以分為功率超聲和檢測超聲兩大領域Bl]。檢測超聲是工業及醫學檢查的一種方法之一，也被認為是弱超聲的“被動應用”，功率超聲主要是通過超聲接觸對接觸面進行高頻的振動摩擦，以改變介質的一些特性，所以功率超聲也被稱為“主動應用”[]。本課題主要是針對功率超聲波換能器進行研究。超聲波的產生主要依靠的是超聲波換能器。超聲波換能器是一種能夠進行機、電能量或者聲、電能量轉換的器件。對于功率超聲換能器而言，換能器通過壓電材料的壓電效應將輸入的高頻電能轉換成高頻振動的機械能量。換能器的種類有很多，應用的領域也不相同，如磁致伸縮超聲換能器間，壓電陶瓷換能器等等。目前研究最為廣泛的是壓電陶瓷換能器，壓電陶瓷換能器是依靠壓電陶瓷的壓電效應及逆壓電效應來實現能量的轉換。壓電陶瓷的壓電效應是由它的內部結構引起的，壓電材料主要有鈦酸鋇、錯鈦酸鉛、偏銳酸鉛、銳酸鉀鈉、鈦酸鉛等]。這些電介質在某一恰當的方向施加一定的外力時，會引起內部電極分布狀態發生改變，在介質的相對表面上會出現和外力成正比且極性相反的帶電電荷，這種由外力引起的電介質的現象叫做壓電效應則。相反，若在電介質上某一恰當的方向加上一定強度的外電場時，會引起電介質內部電極分布發生相應的變化，從而產生和外電場強度成正比的應變效應，這種由于外電場引起的電介質的應變現象叫做逆壓電效應]。功率超聲換能是超聲學領域中一個重要的分支學科。本課題主要針對壓電陶瓷式功率超聲波換能器展開研究。20世紀初期超聲波技術開始出現，而我國50年代才開始進行大功率超聲的研究[]。隨著科學技術的發展特別是電子技術的發展，如單片機、DSP、FPFA等微處理器得快速發展，微處理器功能越來越強大，運算速度越來也快，以及IGBT、MOSFET等功率器件的快速發展，功率器件的容量不斷的增加，響應速度不斷的提高。對超聲波發生器的要求也越來越高，體積越來越小，功能越來越強大，越來越智能，可靠性進一步提高。
標簽： 超聲波換能器
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電機（Utrasonic Motor簡稱USM）是一種新型的微特電機，有別于傳統的電磁電機。在本文引言中，說明了USM與傳統電磁電機相比的主要優點、基本組成及應用前景，同時說明了開展專用USM的驅動電路研究工作的背景及主要工作內容，作者要完成設計、樣品加工及應用三部分工作等，此論文就是這三部分研究工作的總結。首先，根據對驅動電路的要求，結合國內外傳統壓電馬達驅動電路的系統方案，設計出專用超聲波電機的驅動電路的系統方案。在本方案中增加了位置檢測與歸零單元，去掉了頻率跟蹤單元，采用DSP作為控制單元，整合了電機驅動信號產生、電機選擇與啟動、位置檢測信號處理和特殊信號譯碼等功能，有利于電路小型化和穩定性。方案具有新穎和獨特性。其次，詳細介紹了利用仿真與實際調試相結合的方法，完成了推挽逆變電路及升壓脈沖變壓器的工程設計和調試，著重解決了浪涌及功率開關管保護等問題，注意了變壓器繞制工藝與漏感的關系。采用DSP芯片實現了多種控制和軟、硬件結合，給出了用C語言編寫的程序，重點解決了程序的調試與抗干擾問題。采用獨特的數字編碼方法，實現了位置檢測的結構設計，完成了性能初步調試以及與DSP組成閉環系統，消除電機不斷步進引起的空間位置上的積累誤差，實現了電機步進誤差歸零的技術要求。設計了電路工程板圖，完成了樣機兩臺的加工和調試工作，與超聲波電機進行了匹配調試實驗，重點解決了阻抗匹配問題，達到了驅動電路的設計指標，實現了設計、加工、匹配調試三解工作的基本，aCn.coinal最后，根據前一段工作，提出了一些今后工作的意見，特別是工程應用化與集成化方面的研究想法。關鍵詞：超聲波電機，驅動電路，DSP，脈沖變壓器，位置檢測與歸等
上傳時間： 2022-06-18
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超聲波電源廣泛應用于超聲波加工、診斷、清洗等領域，其負載超聲波換能器是一種將超音頻的電能轉變為機械振動的器件。由于超聲換能器是一種容性負載，因此換能器與發生器之間需要進行阻抗匹配才能工作在最佳狀態。串聯匹配能夠有效濾除開關型電源輸出方波存在的高次諧波成分，因此應用較為廣泛。但是環境溫度或元件老化等原因會導致換能器的諧振頻率發生漂移，使諧振系統失諧。傳統的解決辦法就是頻率跟蹤，但是頻率跟蹤只能保證系統整體電壓電流同頻同相，由于工作頻率改變了而匹配電感不變，此時換能器內部動態支路工作在非諧振狀態，導致換能器功率損耗和發熱，致使輸出能量大幅度下降甚至停振，在實際應用中受到限制。所以，在跟蹤諧振點調節逆變器開關頻率的同時應改變匹配電感才能使諧振系統工作在最高效能狀態。針對按固定諧振點匹配超聲波換能器電感參數存在的缺點，本文應用耦合振蕩法對換能器的匹配電感和耦合頻率之間的關系建立數學模型，證實了匹配電感隨諧振頻率變化的規律。給出利用這一模型與耦合工作頻率之間的關系動態選擇換能器匹配電感的方法。經過分析比較，選擇了基于磁通控制原理的可控電抗器作為匹配電感，通過改變電抗控制度調節電抗值。并給出了實現這一方案的電路原理和控制方法。最后本文以DSPTMS320F2812為核心設計出實現這一原理的超聲波逆變電源。實驗結果表明基于磁通控制的可控電抗器可以實現電抗值隨電抗控制度線性無級可調，由于該電抗器輸出正弦波，理論上沒有諧波污染。具體采用復合控制策略，穩態時，換能器工作在DPLL鎖定頻率上；動態時，逐步修改匹配電抗大小，搜索輸出電流的最大值，再結合DPLL鎖定該頻率。配合PS-PWM可實現功率連續可調。該超聲波換能系統能夠有效的跟隨最大電流輸出頻率，即使頻率發生漂移系統仍能保持工作在最佳狀態，具有實際應用價值。
上傳時間： 2022-06-18
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AT89C52是美國ATMEL，公司生產的低電壓，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，與標準MCS-51指令系統及8052產品引腳兼容，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大AT89C52單片機適合于許多較為復雜控制應用場合主要性能參數：·與MCS-51產品指令和引腳完全兼容.8k字節可重擦寫Flash閃速存儲器.1000次擦寫周期靜態操作：OHz-24MHz·三級加密程序存儲器?256х8 hA部RAM?32編程1/0口線.3個16位定時/計數器?8個中斷源·程串行UART通道低功耗空閑和掉電模式·PO口：P0口是一組8位漏極開路型雙向1/0口，也即地址/數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對端口P0寫"1"時，可作為高阻抗輸入端用.在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數據總線復用，在訪問期間滋活內部上拉電阻.在Flash編程時，PO口接收指令字節，而在程序校驗時，輸出指令字節，校驗時，要求外接上拉電阻。
標簽： at89c52
上傳時間： 2022-06-19
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摘要隨著科學技術的發展，萬年歷的設計也層出不窮。本設計以單片機AT89C51和DS1302為核心，結合譯碼器74HC154和驅動芯片741S244，以及模擬鍵盤，LED顯示電路等構成一個可控及顯示精確的萬年歷時間系統DS1302為一個實時時鐘芯片，具有較高時間精度，它與單片機進行串口通信，單片機通過與它的通信，取出其時間寄存器中的值，再通過相應的電路，把時間值通過LED顯示，如果顯示的值與標準時間不同，此系統就經過模擬鍵盤靈活控制，調節DS1302中時間寄存器中的值，達到與標準時間同步。關鍵詞 AT89C51，DS1302在科技日新月異發展的今天，人們對時間概念的認識顯得尤為深刻，“時間就是金錢”，“時間就是生命”等警句更是激勵著人們努力工作，把握時間。作為時間的標量，時鐘等計時設備也隨著人們的不斷認識而變化。在三千年前，我國祖先就發明了用土和石片刻制成的“土主”與“日規”兩種計時器，成為世界上最早發明計時器的國家之一。到了銅器時代，計時器又有了新的發展，用青銅制的“漏壺”取代了“土主”與“日規”。東漢元初四年張衡發明了世界第一架“水運渾象”，此后唐高僧一行等人又在此基礎上借鑒改進發明了“水運渾天儀”、“水運儀象臺”。至元明之時，計時器擺脫了天文儀器的結構形式，得到了突破性的新發展。元初郭守敬、明初詹希元創制了“大明燈漏”與“五輪沙漏”，采用機機械結構，并增添盤、針來指示時間，這使其計時更準確，機械性也更先進。
上傳時間： 2022-06-19
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第一部分 出廠試驗故障及不合格現象分析當出廠試驗數據超出標準時，應對其進行分析，找出產生的原因并設法如以解決。現將出廠試驗（包括修理后的試驗）時出現的一場現象及其原因對應關系講述如下。一、通電后不起動1）配電設備中有兩相電路未接通，問題一般發生在開關觸點上。2）電機內有兩相電路未接通，問題一般發生在接線部位。二、通電后緩慢轉動并發出“嗡嗡”的異常聲響1）配電設備中有一相電路未接通或接觸不實。問題一般發生在熔斷器、開關觸點或導線接點處。例如熔斷器的熔絲熔斷、接觸器或空氣開關三相觸電接觸壓力不均衡、導線連接點松動或氧化等。2）電機內有一相電路未接通。問題一般發生在接線部位。如連接片未壓緊（螺絲松動）、引出線與接線柱之間墊有絕緣套管等絕緣物質、電機內部接線漏接或結點松動、一相繞組有斷路故障等。
標簽： 異步電動機
上傳時間： 2022-06-19
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電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車為代表的新能源汽車是實現節能減排目標的重要行業之一。IGBT模塊作為新能源汽車的核心，其發展受到廣泛關注.IGBT模塊發展的關鍵在于改善封裝方式。本文指出了日前的封裝材料在電動汽車逆變器大功率IGBT模塊的封裝過程中存在的缺陷，引入了新型連接材料納米銀焊膏。為了驗證納米銀焊膏的連接性能，以確定其能否應用在所需的1GBT模塊的制作過程中，本文首先設計了單個模擬芯片的燒結連接實驗，通過微x射線斷層掃描儀、剪切實驗、1描電鏡等檢測手段，對燒結后的連接層進行了全方位的檢測，結果發現雖然連接層沒有發現明顯的缺陷，但是剪切強度較低，經過分析猜想可能是磁控濺射鍍層的質量并不十分可靠，因此又設計用真芯片和小塊鍍銀銅板的燒結連接實驗，連接傳況良好，剪切實驗的過程中，發現是芯片先出現破損，這證明了連接的質量是可靠的。因此可以將納米銀焊膏應用在IGBT模塊的制作中。本文重點介紹了整個IGBT模塊的制作方法。采用和之前單個芯片燒結相類似的操作過程，完成整個模塊的燒結。燒結完成后通過微 射線斷層掃描儀對燒結的質量進行了檢測，通過檢測發現連接層質量良好。模塊燒結連接之后，更做出最終成型的IGBT模塊，還需要經過外殼設計與制造、打線、灌度、組裝等工T藝，從而得到最終的成品，并通過晶體管特性測試儀對模塊的基本電性能進行了檢測。
上傳時間： 2022-06-20
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激光探測技術是激光技術的一個最重要的方面。激光由于具有高亮度和方向性、單色性好等特點，因此在國防和民用領域中正發揮著越來越重的作用。脈沖激光探測技術作為激光探測技術的一種方式，正在成為世界研究的熱點。本文以激光雷達為研究背景，在通過增大接收系統口徑提高回波信號信噪比的前提下，從理論和實驗上研究了脈沖激光回波信號特性對探測性能的影響。在理論和設計方面，本文首先對幾種激光探測技術進行深入的研究。對脈沖激光測距中回波信號進行分析，并建立信噪比測距方程，在此基礎上，推導回波信號功率和系統噪聲公式。定量分析了接收系統三種主要的噪聲，并從接收系統出發，研究接收口徑和接收視場對探測信噪比的影響，在設計上，采用大口徑物鏡以提高回波信號強度，采用雪崩光電二極管（APD）作為光電探測器件，通過干涉濾光片和視場光闌降低系統背景噪聲以提高回波信號信噪比。前置放大電路采用跨導放大電路結構，有效地對APD所輸出的微弱電流信號進行放大。在實驗方面，通過大量的實驗和實驗數據，研究了回波信號幅值和測距誤差以及測距不確定度的關系，發現回波信號幅值越大，系統的測距誤差和測距不確定度越小。研究了脈沖激光回波信號的幅值和上升時間的統計分布。分析了測距系統帶寬對于系統探測概率和漏測率的影響，發現過小的系統帶寬會使系統探測特性發生惡化。最后，對信噪比和探測概率的關系做了實驗研究。本文的研究對脈沖激光探測理論有一定的完善作用，對后續系統的研制和探測指標的改善有很好的參考價值。
上傳時間： 2022-06-20
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