本文把所研制的IGBT驅動保護電路應用在電磁感應加熱系統(tǒng)上，并且針對注塑機的特點設計了一款電磁感應加熱系統(tǒng)。其中包括整流濾波電路、半橋逆變電路、控制電路、驅動電路和溫度、電流等檢測電路。本文的另一個重點分析了IGBT對驅動保護電路的要求，并且研制了一種單管IGBT驅動保護電路和一種IGBT半橋模塊驅動保護電路。單管1GBT驅動電路的功能比較簡單，只具有軟關斷和過流保護功能。而IGBT半橋模塊驅動保護電路功能比較多，具有軟關斷、互鎖、電平轉換、錯誤信號電平轉換、過流保護、供電電壓監(jiān)視、電源隔離和脈沖隔離電路等保護功能，適用于中大功率的IGBT半橋模塊驅動。在電磁感應加熱部分介紹了電磁感應加熱的工作原理，分析了串并聯(lián)諧振逆變器的拓撲結構和特點。根據(jù)注塑機的實際應用設計了兩款主電路的拓撲結構，一款是針對小功率部分加熱的拓撲結構，是單管IGBT的拓撲結構，另一款是針對中大功率加熱部分的半橋IGBT拓撲結構。另外介紹了電磁感應加熱的控制電路以及采用模糊PID算法對注塑機料筒進行溫度監(jiān)控調節(jié)。最后通過對系統(tǒng)的仿真和實驗調試表明整個感應加熱系統(tǒng)滿足實際應用要求，運行可靠，適合于再注塑機行業(yè)中推廣。最后，總結了本文的研究內容，并在此基礎上對以后的工作做出了簡單的展望。
標簽： 電磁感應加熱系統(tǒng) igbt 功率模塊
上傳時間： 2022-06-21
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本文以感應加熱電源為研究對象，闡述了感應加熱電源的基本原理及其發(fā)展趨勢。對感應加熱電源常用的兩種拓撲結構-電流型逆變器和電壓型逆變器做了比較分析，并分析了感應加熱電源的各種調功方式。在對比幾種功率調節(jié)方式的基礎上，得出在整流側調功有利于高頻感應加熱電源頻率和功率的提高的結論，選擇了不控整流加軟斬波器調功的感應加熱電源作為研究對象，針對傳統(tǒng)硬斬波調功式感應加熱電源功率損耗大的缺點，采用軟斬波調功方式，設計了一種零電流開關準諾振變換器ZCS-QRCs（Zero-current-switching-Quasi-resonant）倍頻式串聯(lián) 振高頻感應加熱電源。介紹了該軟斬波調功器的組成結構及其工作原理，通過仿真和實驗的方法研究了該軟斬波器的性能，從而得出該軟斬波器非常適合大功率高頻感應加熱電源應用場合的結論。同時設計了功率閉環(huán)控制系統(tǒng)和PI功率調節(jié)器，將感應加熱電源的功率控制問題轉化為Buck斬波器的電壓控制問題。針對目前IGBT器件頻率較低的實際情況，本文提出了一種新的逆變拓撲-通過IGBT的并聯(lián)來實現(xiàn)倍頻，從而在保證感應加熱電源大功率的前提下提高了其工作頻率，并在分析其工作原理的基礎上進行了仿真，驗證了理論分析的正確性，達到了預期的效果。另外，本文還設計了數(shù)字鎖相環(huán)（DPLL），使逆變器始終保持在功率因數(shù)近似為1的狀態(tài)下工作，實現(xiàn)電源的高效運行。最后，分析并設計了1GBT的緩沖吸收電路。本文第五章設計了一臺150kHz，10KW的倍頻式感應加熱電源實驗樣機，其中斬波器頻率為20kHz，逆變器工作頻率為150kHz（每個IGBT工作頻率為75kHz），控制孩心采用TI公司的TMS320F2812 DSP控制芯片，簡化了系統(tǒng)結構。實驗結果表明，該倍頻式感應加熱電源實現(xiàn)了斬波器和逆變器功率器件的軟開關，有效的減小了開關損耗，并實現(xiàn)了數(shù)字化，提高了整機效率。文章給出了整機的結構設計，直流斬波部分控制框圖，逆變控制框圖，驅動電路的設計和保護電路的設計。同時，給出了關鍵電路的仿真和實驗波形。
上傳時間： 2022-06-22
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IGBT關斷電壓尖峰是其中的主要問題，解決它的最有效方法是采用疊層母線連接器件。針對二極管籍位型三電平拓撲兩個基本強追換流回路，本文用ANSOFT Q3D軟件比較研究了三類適用于多層母線排的疊層方案，并提出了一種新穎的疊層母線分組連接結構，結合特殊設計的吸收電容布局，減小了各IGBT模塊的關斷過沖，省去阻容吸收電路，并優(yōu)化了高頻電流在不同電容間的分布，抑制電解電容發(fā)熱。通過理論計算與仿真兩種方式計算該設計方案的雜散電感，并用實驗加以證實。本文還設計了大面積一體化水冷散熱器，表面可以貼裝15個功率器件和若干傳感器和平衡電阻，采用水冷方式以迅速帶走滿載運行時開關器件的損耗發(fā)熱，并能達到結構緊湊和防爆的效果。在散熱器內部設計了細槽水道結構以避開100多個定位螺孔，同時可以獲得更大的熱交換面積。本文分析了SCALE驅動芯片的兩類器件級短路保護原理，并設計了針對兩類保護動作的閾值測試實驗，以確保每個器件在安全范圍內工作；設計了系統(tǒng)控制和三類系統(tǒng)級保護電路：驅動板和控制板的布局布線經(jīng)過合理安排能在較強的電磁干擾下正常工作。論文最后，在電抗器、電阻器、異步感應電機等不同類型、各功率等級負載下，對變流模塊進行了測試，并解決了直流中點電壓平衡問題。各實驗證實了設計理論并體現(xiàn)了良好的應用效果。
上傳時間： 2022-06-22
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請波抑制在提升電能質量以及保障供用電設備的安全穩(wěn)定運行等方面有若關鍵性作用；無功功率不僅對于供電側來說十分重要，而且在負載的正常運行過程中扮演著不可替代的角色。伴隨功率半導體開關器件的飛速發(fā)展，大量的非線性負載涌現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，由此帶來的諧波污染和無功功率問題愈發(fā)嚴峻。在上述背景下，一方面可以對諧波進行抑制，另一方面又可以補償無功功率的有源電力濾波器則受到了國內外學者們的青睞。有源電力濾波器的主電路拓撲結構是系統(tǒng)中最基礎的部分，本文將由此出發(fā)，分別介紹各主電路的結構特征以及基本原理。簡單敘述了有源電力濾液器常用的語波檢測方法，比較其各白的優(yōu)劣，其中著重突出本文所用到的基于瞬時無功功率的改進的ip-i法。針對傳統(tǒng)電流跟蹤控制策略對諧波信號跟蹤動態(tài)效果差、控制目標單一的問題，在三相四線制不對稱負載系統(tǒng)中，提出了一種多目標優(yōu)化模型預測電流控制策略。首先建立四橋臂有源電力濾波器基于ap坐標系的離散化數(shù)學模型.以此來實現(xiàn)自然解耦控制：其次對預測電流進行兩步預測，實現(xiàn)對數(shù)字處理延時效應的補償，設置電流跟蹤偏差和開關頻率為目標函數(shù)，量化控制目標，預先評估各開關狀態(tài)的控制效果，根據(jù)評估結果決定變流器的開關狀態(tài)，去了PWM調制環(huán)節(jié)；再次討論了采樣頻率以及加權系數(shù)這兩個系統(tǒng)變量的取值對開關頻率和電流畸變率所造成的影響；文章的最后，為了驗證所提方法的有效性，在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下進行實驗，結果證實所提策略諧波電流跟蹤性能良好
上傳時間： 2022-06-22
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本論文所涉及的電源管理方案來源于與臺灣某上市公司的橫向合作項目，在電源管理產(chǎn)品朝著低功耗、高效率和智能化方向發(fā)展的形勢下，論文采用了一種開關電源與低壓降（LDO）線性電壓調節(jié)器結合應用的集成方案，即將LDO作為升壓型電源管理芯片的內部供電模塊。按照方案的要求，本文設計了一種含緩沖級的低壓降線性電壓調節(jié)器。設計采用0.6um 30V BCD工藝，實現(xiàn)LDO的輸入電壓范圍為6-13V：滿足在-25-85℃的工作溫度范圍內，輸出電壓為5V：在典型負載電流（12.5mA）下，LDO的壓降電壓為120mv.文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設計的指標要求；其次，依據(jù)系統(tǒng)方案的指標要求和制造工藝約束，實現(xiàn)包含誤差放大器、基準源和保護電路等子模塊在內的電壓調整器：此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅動100pF數(shù)量級的大電容負載”的問題：最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結果。LDO的架構分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內容。在LDO架構設計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現(xiàn)了含緩沖器級的LDO.設計中通過改進反饋網(wǎng)絡，采用反饋電容，實現(xiàn)對LDO的環(huán)路補償。同時，為提高誤差放大器驅動功率管的能力、適應LDO低功耗發(fā)展的需求，文章探討了如何使用放大器驅動大負載電容的問題。基于密勒定理和根軌跡原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compensation）結構，實踐了兩級放大器驅動大負載電容的方案，并把MPC補償技術推廣到三級放大器的設計中。
上傳時間： 2022-06-22
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0引言當今國際上有影響的現(xiàn)場總線標準很多，眾多的現(xiàn)場總線標準給控制系統(tǒng)的集成帶來不便，使得各廠商生產(chǎn)的現(xiàn)場總線產(chǎn)品難以集成在一起，實現(xiàn)互可操作。在現(xiàn)場總線難以統(tǒng)一的情況下，以太網(wǎng)在工業(yè)自動化和過程控制領域獲得了迅速增長。當前，不少廠商都為其生產(chǎn)的PLC及其遠程1/0提供與以太網(wǎng)相連的接口和功能，提供把PLC和以太網(wǎng)相結合的產(chǎn)品，將基于TCP/IP協(xié)議開發(fā)的以太網(wǎng)與PLC控制器相結合，就可以構筑全分散、全開放的工業(yè)控制系統(tǒng)。1局域網(wǎng)技術與以太網(wǎng)局域網(wǎng)分布距離短，具有短小靈活和結構規(guī)整的特點，容易形成標準，因此局域網(wǎng)技術是計算機網(wǎng)絡技術中最為標準化的一部分。國際電子電工工程師協(xié)會IEEE在70年代就制定了3個局域網(wǎng)標準IEEE802.3（CSMA/CD）.IEEE802.4< 牌總S）.ПEEE802.5（令牌）.UkAtIEEE802.3（CS-MA/CD）的一個典型產(chǎn)品，即一般把符合IEEE802.3的特定實現(xiàn)稱為以太網(wǎng)。其中，CSMA/CD是Carrier Sense Multiple Access With Colli-sion Detection的縮寫，含有兩方面的內容：載波偵聽（CSMA）和沖突檢測（CD），CSMA/CD訪問控制方式主要用于總線形和樹形網(wǎng)絡拓撲結構，基帶傳輸系統(tǒng)。信息傳輸是以“包”為單位，簡稱信包。
上傳時間： 2022-06-23
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文章首先闡述了整個方案的工作原理，給出LDO設計的指標要求；其次，依據(jù)系統(tǒng)方案的指標要求和制造1藝約束，實現(xiàn)包含誤差放大器、基準源和保護電路等了模塊在內的電壓調整器：此外，文章還著重探討了“如何利用放大器驅動100pF數(shù)量級的大電容負載"的問題；最后，給出整個模塊總體電路的仿真驗證結果。LDO的架構分析和設計以及基準源的設計是本文的核心內容。在LDO架構設計部分，文章基于對三種不同LDO拓撲的分析，選擇并實現(xiàn)了含緩沖器級的LDO./設計中通過改進反饋網(wǎng)絡，采用反饋電容，實現(xiàn)對LDO的環(huán)路補償。同時，為提高誤差放大器驅動功率管的能力、適應LDO低功耗發(fā)展的需求，文章探討了如何使用放大器驅動大負載電容的問題，基于密勒定理和根軌跡原理，本文通過研究密勒電容的作用，采用MPC（Miller-Path-Compersation）結構，實踐了兩級放大器驅動大負載電容的方案，并把MPC補償技術推廣到三級放大器的設計中。文章設計的CRF（CRF：Current Re ference controlled by Feedback）電流基準是基于對傳統(tǒng)自啟動基準電流源的改進實現(xiàn)的。CRF基準電流源架構中存在一條阻性的電流道路，確保其在加載電源電壓的過程中能夠實現(xiàn)快速啟動，響應速度達到1ps：而傳統(tǒng)自啟動基準電流源在相同的設計參數(shù)下，響應速度長達120us.CRF基準電流源突破了響應速度對其應用的限制。
上傳時間： 2022-06-23
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本文開展的主要工作如下：1，設計實現(xiàn)了可通過藍牙、語音和Wi-Fi三種方式控制的智能家居電源開關控制器。設計了元器件電路、PCB線路和Android UI界面，可應用于Android手機、平板、藍牙程式實施進程控制，改變了傳統(tǒng)家居布線模式，可免開關布線，也可相容已有線路布局，還可與各種智能家庭系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接。借助熱成像實驗測試了環(huán)境溫度對該控制器的影響，并對控制器的性能做了全面的分析和研究。2基于穩(wěn)定性、安全性、易于擴展及便于施工的原則，規(guī)劃了整個智能家居終端控制系統(tǒng)的通信協(xié)議和組網(wǎng)方式，選用支持OpenWrt系統(tǒng)的哦耶路由器改裝成中控智能家庭網(wǎng)關。以CO傳感器監(jiān)控報警為例，實驗驗證了整個系統(tǒng)的可行性。3本文使用藍牙組網(wǎng)，相對于ZigBee功耗更低。在消費電子領域，藍牙具有更多優(yōu)勢，也得到了越來越多的青睞。隨著藍牙自組網(wǎng)技術（BLE Mesh）的發(fā)布，進一步規(guī)范了基于IPv6數(shù)據(jù)包的交換設備間的藍牙通信，克服了短距離通信和限制通信拓撲結構的缺陷，可免疫電磁干擾。藍牙的另一大優(yōu)勢就是可直接與手機連接，必將成為近程通信發(fā)展的主要方向。注：本文第三章電源開關控制器是獨立開發(fā)準備投放市場的產(chǎn)品，后來和藍牙CSR廠商有合作，其提供了CSR1010藍牙芯片及開發(fā)API，所以在架構整個智能家居終端控制系統(tǒng)時，整個系統(tǒng)內所選用的藍牙芯片都用的是廠商提供的CSR1010芯片，組建BLE mesh網(wǎng)絡。
上傳時間： 2022-06-23
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這包 BSP 支持了NUC970 系列芯片. 新唐科技的 NUC970 系列芯片是以 ARM926EJS 為核心的系統(tǒng)級單芯片. 包含了 16kB I-Cache 以及 16kB D-Cache 以及MMU 記憶體管理模塊. 最高支援到 300MHz 的頻率, 並且提供了豐富的外設接口周邊. 有USB 快速Host/Device, SDHC, 支援TFT LCD介面, 網(wǎng)路接口 和I2S audio介面, 有11 組UART…等. 並可以由 NAND flash, SPI Flash 開機.
標簽： NUC970
上傳時間： 2022-06-23
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電力電子技術的發(fā)展使電機驅動系統(tǒng)擺脫了常規(guī)兩電平逆變器拓撲的限制，電機驅動系統(tǒng)與多電平逆變器的結合成了新的思路。多電平逆變器的輸出電平數(shù)多，因此其輸出波形更好，在大容量交流調速系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯。作為多電平逆變器的研究基礎，三電平逆變器應用最為廣泛，而其中首選的是二極管鉗位型三電平逆變器。因此采用二極管鉗位型三電平逆變器驅動PMSM的模型預測控制系統(tǒng)作為研究對象。在PMSM驅動系統(tǒng)中，位置與轉速的檢測是非常重要的，一般采用的方法是通過機械傳感器來進行測量，但這種測量方法在實際應用中有很多缺陷，會降低電機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，同時會增加成本。而無速度傳感器技術是通過檢測電機中的電流或電壓，來對電機的實際轉速和位置信息進行估計，這種技術省略了常規(guī)使用的機械傳感器，能夠實現(xiàn)電機系統(tǒng)的高精度、高動態(tài)性能的控制。因此PMSM的無速度傳感器控制技術成為了近些年的研究熱點。主要研究內容分為以下幾個方面：（1）基于同一Pl轉速調節(jié)器，設計三電平逆變器驅動PMSM模型預測轉矩控制系統(tǒng)，與兩電平逆變器驅動PMSMMPTC系統(tǒng)對比，并對兩個系統(tǒng)的運行性能進行對比分析。（2）為進一步提高系統(tǒng)響應性能，克服未知負載轉矩擾動、增強系統(tǒng)魯棒性，設計擴張狀態(tài)負載轉矩觀測器，進而得到將負載轉矩觀測器和基于冪函數(shù)滑模轉速調節(jié)器相結合的復合控制器。（3）設計基于分數(shù)階滑模觀測器的PMSMMPCC系統(tǒng)，實現(xiàn)對電機轉速的快速準確估計。
上傳時間： 2022-06-24
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