摘要：建立了數字控制DC/DC開關電源閉環系統的s域小信號模型，采用數字重設計法針對給定的系統季數設計了數字補償器。應用SISO Design Tool仿真平臺，在伯德圖分析和根軌連法的基礎上設計了連續城的模擬補償器，并進行了離散化處理。在建立系統s城模型時引入了模數轉換器和數字脈寬調制發生器產生的延遲效應，使補償器的設計考慮了采樣速率對系統的影響，改善了傳統離散設計的誤蓋?；诮套种卦O計法構建的數字補償器實現了對脈寬調制信號的可編程精確控制，保證了變換器閉環工作良好的動態特性。仿真實驗結果驗證了所設計的數字補償器的性能。關鍵詞：數字控制系統；模數轉換；數字重設計法；數字補償器；數字脈寬調制1引言傳統的開關電源采用模擬控制技術，使用比較器、誤差放大器和模擬電源管理芯片等元器件來調整電源輸出電壓，存在著控制電路復雜、元器件數量多以及控制電路成型后很難修改等缺點，不利于開關電源的集成化和小型化。近年來隨著微電子學的迅速發展，電源的控制也已經由模擬控制、模數混合控制，進入到數字控制階段”，具有可編程性、設計可延續性、元件數量減少、先進的校正能力等優點。以往由于DSP等控制芯片的高成本，數字控制多用于大功率AC/DC變換器、PFC功率因數校正等場合”，而對于DC/DC高頻開關電源只是實現了一些數字化的簡單應用，如采用MCU提供保護、監控和通信功能。隨著數字控制芯片成本的降低，數字控制也逐漸應用于DC/DC直流變換器，直接參與電源的反饋回路控制，實現了信號采樣補償和PWM調節的數字化。數字PID補償器的設計非常關鍵，直接決定了電源的輸出精度、動態響應等指標。近年來對DC/DC開關電源的數字補償器的建模研究已有很多論述]，主要基于數字重設計法和直接數字設計法。數字重設計是在傳統模擬電源研究方法的基礎上，首先將數字電源簡化為一個連續的線性系統，忽略了采樣保持器效應后設計模擬補償器，然后采用雙線性近似（Tustin）、匹配零極點（MPZ）等方法對其離散化得到數字補償器。直接數字設計是直接建立零階保持器和被控對象的離散模型，再構建包括離散補償器的反饋系統。數字重設計和直接數字設計法在高采樣速率下設計的數字補償器性能差別不是很大，只是在低采樣速率下直接數字設計更加精確。
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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系統原理說明：結構上，該逆變器采用模塊化的設計思想，分別為升壓模塊、逆變模塊、低通濾波器等。通過升壓模塊M1進行DC/DC變化，將輸入110VDC電壓轉換350VDC，然后通過逆變模塊M2進行DC/AC變換，輸出三相200VAC的SPWM波，最后經過輸出濾波器濾波后輸出三相200V正弦波。逆變器僅在緊急情況下使用，系統上采用了簡潔、可靠的設計思想，對外接口只有電壓110V輸入一組，3相交流輸出一組，啟動信號一組和故障指示一組，見圖2:110V+為110V電源輸入正極；110VG為110V電源輸入負極；START1與START2為緊急逆變器啟動控制；FAULT1與FAULT2為緊急逆變器故障報警信號端口；U、V、W為逆變器的3相200V輸出端。逆變器長期處于冷待機狀態，當接收到啟動信號之后，緊急逆變器開始工作。當空調主電源無法為空調提供電源的時候，地鐵車輛內的控制器將吸合內部的無源觸頭作為緊急逆變器的啟動信號（即圖2中START1與START2閉合導通時，緊急逆變器啟動）。緊急逆變器啟動信號回路形成后，如果輸入電壓正常、逆變器無故障時，緊急逆變器將在20s內完成啟動并開始穩定工作。緊急逆變器正常工作時，故障報警觸點處于吸合狀態；緊急逆變器出現故障時，三相輸出停止，故障報警觸點斷開。（即：正常時，FAULT1與FAULT2閉合導通；故障時，FAULT1與FAULT2開路。）
上傳時間： 2022-07-01
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本書共分九章。第1章是基本知識，敘述傳感器和變送器的組成和分類，并介紹若干常用名詞術語和概念，如靈敏度、精確度、基本誤差等。第2章是檢測溫度用的傳感器和變送器，其中有工業上廣泛應用的熱電偶及熱電阻，近來發展迅速的半導體和集成化測溫器件，家用電器里常見的各種溫度開關等。第3章是壓力檢測部分，除介紹了最常用的彈性變形測壓原理之外，對性能較好的電容式壓力變送器有較詳細的描述，對近來出現的靈巧型壓力變送器也作了介紹。第4章為流量儀表，從自來水表和煤氣表到電磁及超聲流量）都作了原理和性能的分析，對不易理解的質量流扯計進行了深入淺出的闡述。第5章物位和第6章成分分別指出了各種傳感器及變送器的 適用條件和性能差異。第7章是機械量，包括位移、轉角、轉速、力、轉矩及振動，在工業生產自動化領域，這類傳感器和變送器也經常用到。第8章是光強，光敏元件是最常遇到的光傳感器，此外發光元件和光電耦合器在自動化裝置里也經常用到，在本章里一井介紹以便應用。第9章為磁場檢測 用的傳感器，著重介紹了各種新近出現的磁敏元件和集成化器件。從事自動化工作的讀者，對其原理和性能初步了解是十分有益的。
上傳時間： 2022-07-05
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負載的多樣化，特別是負載功率的多變性，以及人們對設備成本投入的最低化和階段化，需要適用面更廣，穩定性更高，還需要具備冗余性和可擴容性的電源與之相適應。這些都對傳統的集中式電源提出了挑戰，隨著模塊化分布式電源的技術發展，模塊電源系統已成為現在和未來電源的發展趨勢。本文以220V交流輸入，42V-58V直流輸出的AC/DC型模塊電源單元為研究對象，選用PFC+LLC諧振回路為主電路拓撲。首先介紹了PFC主電路和控制芯片，給出主要參數的設計，并介紹PFC電路的保護和延時電路；然后分析LLC諧振變換器的工作原理，討論LLC諧振變換器的主要特性，給出主要參數的設計，并介紹了LLC諧振變換器的控制方案和控制芯片，再次介紹了均流控制方法，重點研究分析了最大電流均流法和限流最大電流均流控制，提出了非選擇性共同控制模式和選擇性控制模式兩種均流控制方案。最后設計制作220V交流輸入，輸出功率3kW的模塊電源，并進行了不同諧振頻率（40kHz1與100kHz）以及不同電路布局下的對比試驗研究，以諧振頻率為100kHz的模塊電源為例，進行了并機均流試驗研究，給出了試驗波形和結果。通過對試驗結果的分析，驗證了設計的可行性。最后分析了不足之處以及今后可能的改進方向。
上傳時間： 2022-07-09
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移相全橋軟開關PWM變換器是直流電源實現高頻化的理想拓撲之一，尤其在中大功率場合應用十分廣泛。實現全橋變換器移相PWM控制的傳統方法是通過采用專用集成控制芯片（UC3875、UCC3895等）來調節變換器前后臂間的導通相位差，以實現PWM模擬控制四。相對于模擬控制，數字控制由于具有集成度高、控制靈活、設計延續性好、易于實現通訊等優點而在電力電子領域得到應用。近年來，隨著數字信號處理技術日趨成熟，各種微控制器性價比的不斷提高，采用數字控制已成為中大功率開關電源的發展趨勢問。本文采用一種在變壓器原邊增加一個諧振電感和兩個鉗位二極管的全橋變換器作為主電路，利用TI公司最新一款專注于電源數字控制的DSP微控制器對其進行峰值電流模式數字移相控制，完成了一臺1.2kW（120V/10A）的樣機。
標簽： tms320f28027 dc/dc變換器
上傳時間： 2022-07-17
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高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC變換器的發展趨勢。傳統的硬開關變換器限制了開關頻率和功率密度的提高。移相全橋PWNZVSDC/DC變換器可以實現主開關管的ZVS，但滯后橋臂實現ZVS的負載范圍較?。赫鞫O管存在反向恢復問題，不利于效率的提高；輸入電壓較高時，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電維持時間限制的高性能開關電源。LLC串聯諧振DC/DC變換器是直流變換器研究領域的熱點，可以較好的解決移相全橋PWMZVSDC/DC變換器存在的缺點。但該變換器工作過程較為復雜，難于設計和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器作為研究內容。以下是本文的主要研究工作：對LLC串聯諧振全橋DC/DC變換器的工作原理進行了詳細研究，利用基頻分量近似法建立了變換器的數學模型，確定了主開關管實現ZVS的條件，推導了邊界負載條件和邊界頻率，確定了變換器的穩態工作區域，推導了輸入，輸出電壓和開關頻率以及負載的關系。仿真結果證明了理論分析的正確性。采用擴展描述函數法建立了變換器在開關頻率變化時的小信號模型，在小信號模型的基礎上分析了系統的穩定性，根據動態性能的要求設計了控制器。仿真結果證明了理論分析的正確性。討論了一臺500m實驗樣機的主電路和控制電路設計問題，給出了設計步驟，可以給實際裝置的設計提供參考。最后給出了實驗波形和實驗數據。實驗結果驗證了理論分析的正確性。
上傳時間： 2022-07-21
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HX711是一款專為高精度電子秤而設計的24位A/D轉換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優點。降低了電子秤的整機成本，提高了整機的性能和可靠性。該芯片與后端MCU 芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅動，無需對芯片內部的寄存器編程。輸入選擇開關可任意選取通道A 或通道B，與其內部的低噪聲可編程放大器相連。通道A 的可編程增益為128 或64，對應的滿額度差分輸入信號幅值分別為±20mV或±40mV。通道B 則為固定的64 增益，用于系統參數檢測。芯片內提供的穩壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內的A/D 轉換器提供電源，系統板上無需另外的模擬電源。芯片內的時鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動復位功能簡化了開機的初始化過程。
上傳時間： 2022-07-24
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超聲波換能器材料
上傳時間： 2013-06-03
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調制解調器實用指南
標簽： 調制解調器
上傳時間： 2013-05-29
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