能源短缺和環境惡化是人類共同面臨的挑戰。開發新型清潔能源是解決能源短缺和環境惡化的捷徑,但是太陽能能源不連續和不穩定的缺點影響其單獨使用的效果。為了解決這個問題,可以選擇使用多種性質互補的能源聯合供電,相互彌補彼此的不足,以達到連續穩定的電能輸出。基于雙輸入直流變換器(Multipk-Input Converter,MC)的光電互補系統相對于風光互補系統而言,在太陽能功率充足時,可以選擇將多余的能量進行并網,省去了蕃電池等儲能設備,也可大大節約成本,簡化控制:而且電網是全天候的,比純新能源聯合系統更加可靠。因此本文將對光電互補系統,研究其拓撲、能量管理和系統參數設計等等在隔離應用的中小功率場合,推挽變換器控制方便,結構簡單,應用廣泛傳統的多輸入推挽變換器結構復雜,成本高。通過分析MIC的生成方法,利用脈沖電壓源 Pulsating Voltage Source Ce,PⅤSC或者脈沖電流源(Pulsating Curren Source Cell,PCSC)中聯或者并聯構成簡單實用的一族多輸入推挽變換器,詳細分析了BUCK型PVSC串聯構成的雙輸入推挽變換器的小信號模型和控制方式,為了能夠提供交流輸出,本文還詳細分析了半橋逆變電路的控制方式,并推導出其數學控制模型通過分析系統的工作模式、能量管理策略和不同控制方式對系統的影響,闡叨基于雙輸入推挽變換器的光電互補系統的工作原理。并對系統軟件涉及到的太陽能最大功率跟蹤、光電互補控制和逆變控制等算法進行重點研究功率電路參數設計合理與否,直接影響著系統的性能和指標,其中推挽變壓器和濾波器的參數設計尤為重要,為此專門給出了硬件參數設計步驟;然后,根據軟件算法,設計了控制軟件流程圖來更清晰的表達軟件控制的思想軟件參數是影響系統魯棒性和快速性的另一個關鍵因素,在硬件設計的基礎上,對軟件參數進行優化設計,并利用 Simulink軟件對設計參數進行仿真分析和修正。然后采用TMS320F2809作為控制芯片,搭建了實驗原理樣機,并進行了相關驗證實驗
標簽: 推挽變換器
上傳時間: 2022-03-16
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針對當前電網需要能輸出高質量的交流電,且需具備較好的負載適應性及調壓、調頻等問題。設計了基于STM32F103C8T6單片機控制的DC-AC三相正弦波逆變器。文章詳細分析了三相逆變器硬件電路各個模塊的工作原理及相關參數的設計,分析了用于控制三相逆變器的SPWM調制技術、基于數字PI控制的功率變換技術,同時進行了硬件電路設計、軟件設計,制作了三相逆變器實物。通過對逆變器調壓、調頻測試,結果表明所制作的三相逆變器調壓、調頻控制方案的可行性與有效性。
上傳時間: 2022-03-28
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在特殊形狀物體清洗過程中,超聲清洗是一種新型的清洗方法.超聲波發生器作為超聲清洗電源,是超聲波清洗設備的重要組成部分.本文針對超聲波發生器研制中存在的關鍵技術問題,分別對主回路、聲學系統諧振頻率自動跟蹤系統和輸出功率控制系統進行研究和設計,并且進行了實驗驗證與分析.主回路是超聲波發生器功率傳輸系統,它的可靠性對整個系統十分關鍵.論文主要對EMI濾波電路、APFC、逆變橋、高頻脈沖變壓器和匹配網絡進行研究和設計.在超聲波發生器中,聲學系統諧振頻率自動跟蹤技術是保證輸出效率的關鍵因素.論文在分析壓電陶瓷換能器在諧振點附近等效電路的基礎上,采用相位控制頻率調制技術,利用數字鎖相環建立了一種新型的包含鑒相、低通濾波、壓控振蕩器、調節器的動態頻率自動跟蹤系統,使超聲波發生器工作在最佳狀態.當被清洗物件放入清洗槽中之后,由于超聲波發生器的負載發生了變化,導致其輸出功率隨之降低.這樣就會影響到清洗的效果,為了解決這個問題就必須對輸出功率進行控制.本文巧妙的利用了APFC電壓反饋網絡可以調節輸出電壓的特性,采用單片機控制數字電位器的方法調節APFC的電壓反饋網絡的參數,從而達到控制輸出功率的目的.在理論分析和電路設計的基礎上,研制了一臺500W超聲波發生器樣機.本樣機基本實現了聲學系統諧頻率自動跟蹤,顯著提高了換能器的轉換效率;同時實現了功率控制,降低了超聲波發生器功率損耗,減少了體積,增加了輸出功率監控,促進了較大功率超聲波發生器的發展.
標簽: 超聲波發生器
上傳時間: 2022-05-23
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伴隨著全球氣候變暖和工業發展使得空氣污染越來越嚴重的現狀。再加上季節更替期間氣溫的變化,呼吸道疾病侵犯人們的身體健康的趨勢正日益加重。而吃藥打針輸液等傳統的治療模式是無法滿足治療各種的當代復雜呼吸道疾病病,尤其是老人與兒童。 本論文研發了一款以STC單片機為核心的網式超聲霧化器。網式超聲霧化器是一種新型醫療儀器。該儀器采用了較為先進的脈沖寬度調制技術來直接控制換能器的工作頻率;通過使用BOOST升壓電路來提升換能器的震蕩電壓幅值。換能器將電能轉換成高頻振動,再經過變幅桿將振蕩幅度放大。不需要使用加熱或者化學方法將藥液霧化。藥液從微網孔板霧化噴出,形成可以被病人直接吸入的氣霧,操作簡單方便。 本論文介紹了網式超聲霧化器的研究背景、霧化治療的歷史、霧化治療的優勢和霧化器的市場需求。然后簡略描述了網式超聲霧化器原理,最后著重介紹了網式超聲霧化器硬件電路的設計與軟件設計。其中在硬件設計部分主要介紹了電源處理模塊、A/D采樣模塊、控制電路模塊、升壓電路模塊、wifi控制模塊、液晶顯示模塊、微控制器模塊。軟件設計使用C語言進行開發,軟件模塊主要包括主程序模塊、AD采樣模塊、顯示模塊、PWM驅動模塊、wifi轉串口通信模塊。 最后對研發系統的子模塊進行了電路仿真。并對網式超聲霧化器的電路輸出進行了測試。
標簽: 嵌入式
上傳時間: 2022-05-28
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PSoC 4是真正的可編程嵌入式片上系統,在同一芯片中集成了自定義的模擬和數字外設功能、存儲器以及ARM Cortex-MO微控制器這樣的系統和大部分混合信號嵌入式系統不完全一樣,它們使用了一個微控制器單元(MCU)和外部模擬和數字外設的組合。除MCU外,通常它還需要多個集成電路,如運算放大器、模數轉換器(ADC)和應用特定的集成電路(ASIC)PSoC 4提供了一個低成本的備用方案-批量生產中一般低于一美元一該方案可以替代一般的MCU加外部集成電路(IC)的組合方案。它的可編程模擬和數字子系統不僅可以降低整個系統成本,而且還支持極為靈活地調整設計,使產品快速上市。PSoC 4的一流的功耗性能可以在仍保持SRAM數據、可編程邏輯以及響應中斷喚醒的前提下僅消耗低達150 nA的電流。在非數據保持的電源模式,PSoC 4僅消耗20 nA的電流。PSoC 4中的電容式觸摸感應特性,稱為CapSense",能提供前所未有的信噪比、一流的防水性能以及支持各種類型的傳感器,如按鍵、滑條、觸控板和接近傳感器。除PSoC4外,賽普拉斯PSoC系列還包括PSoC 1,PSoC 3和PSoC 5LP.這些器件提供了不同的架構和外設,更多有關的信息,請參見賽普拉斯平臺PSoC解決方案的路線圖PSoC 4系列的比較PSoC4包括下面三個器件系列:CYBC4000,CY8C4100以及CY8C4200,表1顯示的是這些器件具有的特性。PSoC 4的功能集PSoC 4具有一個很大的功能集,包括:一個CPU和存儲器子系統、一個數字子系統、一個模擬子系統以及全部系統資源,如圖1所示。下面各節對每個特性進行了簡要說明,更多有關信息,請查看PSoC 4的參考資源一節中所列出的PSoC 4系列器件的數據手冊、技術參考手冊(TRM)以及應用筆記.圖1顯示的是CY8C4200器件系列的各項特性。對于其他器件系列具備的這些特性的子集,請參考第2頁上的表1.
標簽: psoc4
上傳時間: 2022-05-29
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蔬菜大棚溫度濕度自動控制系統由主控制器AT89C51單片機、并行口擴展芯片255,74LS373,AD轉換器0809、濕度傳感器、溫度傳感器DS1820、固態繼電器、RAM6264、掉電保護和LED顯示器和報警電路等構成,實現對蔬菜大棚溫濕度的檢測與控制,從而有效提高蔬菜的產量。文中提出了具體設計方案,討論了蔬菜大棚溫濕度巡回檢測與控制的基本原理,進行了可行性論證。給出了電路圖和程序流程圖并附有源星序。由于利用了單片機及數字控制系統的優點,系統的各方面性能得到了顯著的提高。關鍵詞:溫濕度傳感器;濕度傳感器;快速檢測;A/D轉換器:LED顯示器;報警電路;固態繼電器;溫室環境測控,即根據植物生長發育的需要,自動調節溫室內環境條件的總稱?,F代化溫室,通過傳感器技術、微型計算機及單片機技術和人工智能技術,能自動測控溫室的環境,其中包括溫度、濕度、光照、co2濃度等,使作物在不適宜生長發育的反季節中,獲得比室外生長更優的環境條件,達到早熟、優質、高產的目的。在農業種植問題中,溫室環境與生物的生長、發育、能量交換密切相關,進行環境測控是實現溫室生產管理自動化、科學化的基本保證,通過對監測數據的分析,結合作物生長發育規律,控制環境條件,達到作物優質、高產、高效盼栽培目的。傳統的環境測控管理采用模擬控制儀表和人工管理方法,工作效率低。隨著微機技術的發展,逐步采用配置靈活、開放式結構、運算能力較強、高可靠性、完善的開發手段及具有數據處理、統計分析、打印報表等功能的測控系統所代替,取得了較好的經濟效益。隨著國民經濟的迅速增長,現代農業得到長足發展,受控農業的研究和應用技術越來越受到重視,特別是溫室工程已成為工廠化高效農業的一個重要組成部分。支持溫室工程的相關技術,如溫室環境復雜系統的建模技術與專家決策支持系統、溫室環境智能測控技術研究與系統開發、溫室環境調配工程技術與設施研究等已成為當前該領域的關鍵技術和研究熱點問題。研究溫室環境信息進行模擬、分析、預測,研究開發基于作物成長栽培環境的溫室環境多因子智能化綜合測控系統,研究高效生產的溫室環境綜合測控模式與配套設施等將是今后主要研究內容。
上傳時間: 2022-05-30
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摘要:隨著人們生活水平的提高,各種熱水器的使用已相當普及。與之相配套的控制儀也相繼問世。然而目前市場上的各種熱水器控制電路還與理想要求相差甚遠。消費者需要真正的“自動”控制,以實現使用的最簡單化。就像家用電視機、電冰箱一樣,按通電源、設定完畢這么簡單就可以了。本次畢業設計運用AT89C51單片機設計了一種自動控制電路,該電路用于太陽能熱水器,能實現在用水時,若水位不夠可以自動供水,若日曬水溫達不到設定值,則電加熱自動補溫。從而實現了熱水器的自動及節能。太陽能熱水器自動控制硬件電路,輔以相應的軟件設計,來實現溫度和水位參數的實時顯示,而且具有溫度設定、水位設定與控制功能,停電后再來電時也不用重新設定,具有故障報警和故障自處理功能,良好的穩定性和抗干擾性能。實驗結果表明,本次系統設計合理,工作穩定可靠、溫度測量精度高。同時給出了溫度測量系統的硬件結構和軟件設計當前能源緊缺,用電緊張,太陽能是綠色能源,得到廣大用戶的喜愛。使用太陽能熱水器時存在的問題:不可缺水,空曬情況下上水會爆炸;春、秋天,水溫升高蒸發,造成熱能損失;冬天水溫不夠,須用電等等。采用太陽能熱水器智能儀(儀稱太陽能熱水器水溫水位測控儀),能解決上述問題。使用戶省心,使用方便,智能運行,用戶不必作任何操作。太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源,與常規能源有很大的區別,這就對太陽能的收集和利用提出了較高的要求。在太陽能熱利用中,為了得到中高溫熱能,必須使集熱器從日出到日落跟蹤太陽,而在太陽能光電中,相同條件下,自動跟蹤發電設備要比固定發電設備的發電量提高35%,成本下降25%,因此在太陽能利用中,進行跟蹤裝置的控制方式進行研究是一項很有意義的工作。
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
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EG8010 是一款數字化的、功能很完善的自帶死區控制的純正弦波逆變發生器芯片,應用于 DC-DC-AC 兩級功率變換架構或 DC-AC 單級工頻變壓器升壓變換架構,外接 12MHz 晶體振蕩器,能實現高精度、失真和諧波都很小的純正弦波 50Hz 或 60Hz 逆變器專用芯片。該芯片采用 CMOS 工藝,內部集成 SPWM 正弦發生器、死區時間控制電路、幅度因子乘法器、軟啟動電路、保護電路、RS232 串行通訊接口和 12832 串行液晶驅動模塊等功能。
標簽: 正弦波逆變器
上傳時間: 2022-05-31
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人的耳朵能感受到的振蕩頻率在20-20000Hz范圍的聲波,超過人耳能感受到的聲波頻率以上的聲波叫超聲波。超聲波有許多應用,有超聲波清洗、超聲波鉆孔、超聲波振動等。超聲波振動是近幾十年興起的新事物,隨著人們對超聲波研究的不斷深入,應用也日益廣泛。 功率超聲技術憑其獨特的優點在國民經濟各部門日益廣泛應用。目前超聲設備由采用大功率電子管或高頻可控硅發展到全控型電子器件。隨著新理論、新技術、新器件的不斷出現和成熟,超聲技術必將充分發揮其優勢,在各領域產生更大作用。本文涉及的功率超聲系統主要由高頻超聲波電源和壓電振子兩部分組成。高頻超聲波電源為壓電振子提供電能,壓電振子將電能轉為動能。 超聲波發生器的種類很多,大致可分為兩種類型,機械型和電聲型。機械型超聲波發生器直接用機械方法使物體振動而產生超聲波。常見的機械型超聲波都是流體動力式的,即利用每秒幾萬次的頻率斷續從噴口噴出,撞擊放在噴口前的空腔或簧片,引起共振在媒質中產生超聲波。電聲型超聲波發生器是應用的最廣泛的。它是利用電磁能量轉換成機械波能量。 本設計采用頻率自動跟蹤的方式來使超聲波換能器處于諧振,滿足超聲波電源與超聲波換能器工作在最佳狀態,使得整機達到最佳工作效率。功率檢測電路調節脈沖電壓的脈寬來改變超聲波發生器的輸出功率,以實現功率恒定。壓控振蕩器選用貨源充足、價格低廉的TL494,可滿足本設計要求。D類功率放大器就是開關功率放大器,選用高耐壓的VMOS管,組成半橋電路,VMOS管的驅動采用變壓器隔離倒相。由于超聲波換能器的特性,超聲波清洗機中的匹配電路包含兩個:一個是功率匹配,一個是調諧匹配。前者是為了使超聲波電源的輸出內阻與負載阻抗相一致,采用變壓器匹配方法。后者是使換能器呈現純阻性,采用串聯電感的方法。 本文對系統的總體設計方案、硬件和軟件設計、單元電路及主要單元電路實驗進行了詳細地介紹。文章最后應用PSPICE軟件對整個系統進行了仿真分析,對理論設計進行修正。結果表明系統設計可行,性能指標基本可以滿足設計要求。
上傳時間: 2022-06-01
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